工艺参数对薄壁塑件成型后的收缩和残余应力的影响规律研究

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随着塑料产品应用的日益广泛和相关行业的迅速发展,塑料产品正向薄壁化、精密化等趋势发展,使得人们对注塑制品的形状、精度、外观等提出了更高的要求。为了减轻产品的翘曲,节省模具成本和生产周期,对塑料制品成型之后的收缩和残余应力的数值模拟研究就显得非常重要。研究结果表明在整个成型过程当中,压力以及温度的变化等对成型后塑料产品的收缩以及残余应力有着非常重要的影响。本论文主要通过运用数值模拟的方法,针对工艺参数对薄壁塑料产品成型后的收缩和残余应力的影响进行了研究分析。本文针对薄壁产品成型后的的收缩和残余应力进行了模拟研究分析,主要的工作以及得出的结论如下:1.本文对流体力学相关理论进行了探讨,分析研究了高温塑料熔体的特点,然后对薄壁产品的整个成型过程进行模拟分析,经模拟分析得到最大的模具锁模力以及最佳的螺杆行进速度,还得到了模具型腔内的压力在整个过程中的变化曲线。2.本文以HIPS薄壁塑料产品为研究模型,主要对其在冷却凝固之后残留的内应力和产生的收缩做了相关研究分析,得出了塑件成型后的残余应力和收缩的分布,试样上各个点的应力状态都很相近,成对称分布,试样的表层和芯层呈现拉应力状态,而在-0.9和0.9附近则呈现压应力状态。塑件的收缩则是离浇口越远,收缩越大,越靠近塑件的中心收缩越小,并且塑件整体的收缩以中轴成对称分布。3.本文选取保压压力、模具温度、保压时间、熔体温度、保压曲线这5个工艺参数为影响因子,通过设置不同的水平,采用单变量的实验方法研究分析了这5个因子对试样在成型之后的残余应力和收缩的分布及大小的影响规律。论文的研究成果可为尺寸精度高、形状精准的注塑产品的工艺开发提供参考。
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