薄壁塑件可填充性的实验与数值模拟研究

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常规注塑成型工艺已为人们所熟悉,相关理论已经非常成熟,但薄壁注塑成型则不然。这是因为随着塑件壁厚不断变薄,聚合物熔体在型腔中冷却迅速,使得成型难度加大,导致聚合物熔体在薄壁型腔内的流动行为也与常规注塑成型有所不同,有许多问题尚待研究。 本课题利用一套简易手机外壳模具对薄壁成型工艺进行研究。成型塑件壁厚分别为0.5mm和0.6mm(为了考虑厚度对填充行为的影响,试验期间曾对成型塑件壁厚进行调整)。对该塑件成型过程的研究以Moldflow数值模拟为指导,采用了正交试验法安排试验,数据处理上采用极差分析和方差分析相结合的方法。试验中考察了注射压力、注射速度、模具温度、熔体温度、注射量和塑件厚度等6个因素对填充率的影响并将熔体温度与注射速度之间、注射速度与注射压力之间的交互作用也列在考察范围内,试验结果以贡献率的方式给出。 试验结果表明:利用极差分析和方差分析得到的结论几乎相同。在极差分析中各个因素的影响顺序为塑件厚度、熔体温度、注射量、注射压力、模具温度、注射速度。在方差分析中各个因素的影响顺序为塑件厚度、注射量、熔体温度、注射压力、模具温度。二者之间微小的差别是试验误差影响的结果。从贡献率上来看,塑件壁厚的影响最为显著,高达36.94%。熔体温度和注射量分别以12.45%和12.79%的贡献率位居其后。注射压力同样是显著的影响因素,其贡献率为6.72%。模具温度影响不显著。熔体温度与注射速度之间,注射速度与注射压力之间不存在交互作用。 本文工作对研究薄壁塑件注塑成型中的主要影响因素及交互作用的方法,以及深入开展薄壁成型技术的研究提供了可利用的借鉴资料。
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