注塑CAE技术是注塑产品设计与工艺分析中一个重要的应用技术,它是根据塑料加工流变学和传热学的基本理论,建立塑料熔体在模具型腔中流动、传热的物理和数学模型,利用数值计算理论构造其求解方法,以及计算机图形学技术直观地模拟成型中熔体的动态填充、冷却等过程,定量地给出成型过程中的状态参数。 论文首先深入研究了注射成型过程的流动及冷却数学模型及其分析理论基础,并应用Moldflow软件进行了相关的计算和分析,通过CAE数值模拟验证了在注塑模具设计及制造方面的相关关键参数。 论文以水煲产品为研究对象,应用Moldflow有限元分析软件,探讨了有限元模型建立、塑料材料选择、浇注系统和冷却系统设计等方面应用CAE的方法。通过水煲塑件注塑成型过程的数值模拟,论证了浇口最佳位置以及塑料熔体的流动分析、冷却分析、翘曲分析、收缩分析和成型工艺条件。通过理论和模拟实验全面分析了各种工艺参数例如温度、浇口数量及位置、温度调节系统对塑件质量的影响。针对工件质量缺陷或问题产生的原因,合理设计了模具的浇注系统和温度调节系统。 基于分析的数据,研究了翘曲变形分析的正交试验方法。以翘曲变形量作为质量指标,采用多因素正交试验的方法,获得了塑料在熔料温度、模具温度、保压压力、保压时间、冷却时间五因素四水平下成型塑件的翘曲变形量。采用方差分析比较了不同工艺参数对翘曲变形量的影响程度,建立了描述制品质量的关系模型,得到了优化的工艺参数组合。 以正交试验得到的最优工艺参数组合作为基准,通过变动其中某个工艺参数,研究了单个工艺参数对翘曲变形量的影响趋势和机理。并结合实际水煲塑件,论证了通过正交试验方法所得到的工艺参数组合可以有效改善翘曲量,为模具设计及注塑工艺分析提供了一种有效减小翘曲量的方法。