双色空调挂机面板的数值模拟及模具设计

发布时间：2017-04-26 18:07

  本文关键词：双色空调挂机面板的数值模拟及模具设计，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着人们生活水平的日益提高,对产品的使用性能和外观的要求也越来越高,双色产品正在逐步走入我们的生产生活中。双色注塑制品是将不同颜色、不同材质的塑料结合在同一制品当中,更加满足人们对色彩丰富塑料制品的需求。随着工业化生产正逐渐应用于多种塑料制品,在白色家电、电子产品、汽车装饰、生活用品等多领域得到广泛的应用。双色注塑成型技术是将两种不同颜色或者不同材质的塑料分别在两个独立的注塑装置中塑化,然后由自动控制装置按顺序依次注射到相应模具型腔中成型。双色制品外层改变了传统塑料制品最后的喷涂工艺,节约成本减少污染,通过不同材质材料的融合大大提高制品品质及美观度。作为较为先进的注塑成型工艺在我国正处于起始阶段,通过运用CAE软件进行双色模拟分析的研究也较少。本课题研究的主要内容是在双色制件结构设计的基础上运用Moldflow优化注塑成型工艺参数,再设计双色注塑模具,最终得到高质量的双色空调挂机面板。虽然CAE软件对双色注塑已经可以进行较为真实的模拟,但是不确定因素很多,如双色注塑的影响因素是传统注塑的两倍多,其中包括重新融合区域,还需要进一步的研究。本课题通过三维设计Pro/E软件按照双色制品的特点设计双色空调挂机面板,根据双色注塑工艺特点,选用富强鑫转盘式双色注塑机。由于双色制件对外观有着较高品质要求,因此选用针阀式热流道浇注系统,不会在制件表面留下注塑痕迹影响第二次注射,模具采用动定模倒装的模具结构,可以使用两套模具,这样既保证双色成型制件表面的光泽度,又能保证较高的生产效率。依据数值模拟理论建立了数学模型,运用Moldflow2015软件对双色空调面板的注塑过程进行模拟,选择热塑性重叠注塑序列进行分析,并且优化浇口位置及数量,最终得出双排4个浇口的方案为最佳方案,根据模具结构建立浇注系统。通过得出的最佳浇口方案再以翘曲变形量作为指标进行正交试验,经过模拟分析优化工艺参数,再通过极差分析方法找到最佳工艺参数组合,其影响因素的排列顺序为保压压力保压时间冷却时间模具温度熔体温度注射时间,最终依据最佳工艺参数组合进行实验验证。
【关键词】：双色注塑 模流分析 正交试验 双色模具
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TQ320.5
【目录】：

• 摘要3-4
• abstract4-9
• 1 绪论9-16
• 1.1 课题的研究背景9-14
• 1.1.1 双色注塑成型的研究现状9-11
• 1.1.2 多组分注射成型类型11-13
• 1.1.3 CAD/CAE/CAM在塑料模具中的应用13-14
• 1.2 论文的意义及主要内容14-16
• 1.2.1 论文研究意义14
• 1.2.2 论文的研究内容14-16
• 2 双色制件结构设计及模具类型16-24
• 2.1 双色注塑制品的结构设计16-18
• 2.1.1 接合面结构16
• 2.1.2 增加黏度方式16-17
• 2.1.3 壁厚要求17-18
• 2.2 双色注塑制品的材料选择18-20
• 2.2.1 PMMA及PC/ABS的物理化学属性18-20
• 2.3 双色注塑成型模具结构20-23
• 2.4 本章小结23-24
• 3 注塑成型过程的数值模拟24-33
• 3.1 注塑成型CAE理论基础24-28
• 3.1.1 塑料的力学模型24-25
• 3.1.2 塑料的黏度模型25-27
• 3.1.3 黏性非牛顿流体基本方程27-28
• 3.2 填充过程的数学模型28-30
• 3.2.1 假设与简化条件28-29
• 3.2.2 填充过程控制方程29-30
• 3.3 保压过程的数学模型30-31
• 3.4 注塑模CAE技术的应用31-32
• 3.4.1 MPI功能介绍31-32
• 3.4.2 分析步骤32
• 3.5 本章小结32-33
• 4 基于Moldflow模具浇注系统的建立33-55
• 4.1 Moldflow分析前处理33-39
• 4.1.1 实体模型的导入33-35
• 4.1.2 网格划分35-37
• 4.1.3 网格的修复37-38
• 4.1.4 分析序列的选择38
• 4.1.5 材料的选择38-39
• 4.2 浇口位置的确定39-40
• 4.2.1 浇口方案设计39-40
• 4.3 模流分析结果40-51
• 4.3.1 充填时间40-42
• 4.3.2 流动前沿温度42-44
• 4.3.3 平均体积收缩率44-46
• 4.3.4 充填末端压力46-48
• 4.3.5 熔接痕分析48-50
• 4.3.6 翘曲变形分析50-51
• 4.3.7 最佳方案的确定51
• 4.4 流道系统的建立51-54
• 4.5 本章小结54-55
• 5 基于Moldflow及正交试验的注塑工艺参数优化55-69
• 5.1 正交试验55-58
• 5.1.1 正交试验方法55-57
• 5.1.2 正交试验法极差的计算方法57-58
• 5.2 试验指标及变量的确定58-61
• 5.2.1 试验的目标58
• 5.2.2 设计变量及其取值范围58-61
• 5.3 最佳工艺方案的确定61-65
• 5.3.1 极差分析61
• 5.3.2 工艺参数影响性分析61-64
• 5.3.3 对优化工艺进行验证64-65
• 5.4 分段保压对翘曲变形的影响65-68
• 5.5 本章小结68-69
• 6 双色空调挂机面板的模具设计69-80
• 6.1 模具CAD69-70
• 6.1.1 三维设计软件Pro/E69-70
• 6.1.2 Pro/E双色注塑模设计思路70
• 6.2 双色空调面板的模具设计70-77
• 6.2.1 模具组件设计71-75
• 6.2.2 双色模架的设计75-77
• 6.3 模具总装图77-79
• 6.4 本章小结79-80
• 结论与展望80-82
• 参考文献82-85
• 附录85-95
• 致谢95-96
• 攻读学位期间发表的学术论文及科研成果96-97

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