论文部分内容阅读
塑料制品的生产是基于塑料模具的开发设计和塑料成型工艺的选择。塑料模具设计的优劣和塑料成型工艺选择的合适与否直接影响塑料制品的质量。塑料行业根据CAE软件分析的优化结果,利用CAD软件进行塑料模具设计和制品生产已经成为塑料行业的主流。本论文以微型潜水泵底座塑件为对象,使用HSCAE软件进行注塑成型仿真模拟,系统研究了模具结构和工艺参数对塑料质量和生产效率的影响,从而为模具结构和工艺参数的优化提供依据。首先,分别设计了三套浇口位置开设的方案和三套冷却系统结构形式的方案进行模拟,对模拟结果进行系统分析。研究结果表明:浇口开设的位置直接影响熔体流动的时间,熔接痕的数量和大小,熔体的温度,熔体所受到的压力和剪切力等,本模具将浇口开设在无缺口平面侧能缩短充模时间,减小融合纹尺寸数量,降低熔体所受到的剪切力,提高温度、压力分布的均匀度;冷却系统结构形式影响着热流密度的分布,型芯型腔的温度,冷却时间和冷却水的温度等,本模具方案为型芯型腔分别开设1条串联式的水道冷却能增加吸热的最大热流密度,降低型芯型腔最高温度,缩短塑件冷却时间,减小冷却水出入水口温差。其次,以模具温度、注射温度、注射压力和保压压力为变量,每个变量设计三组数据进行模拟,对模拟结果进行系统分析。研究结果表明:在模具温度为40℃-80℃的范围内,熔体充模时间随模具温度升高而缩短,熔体温度随模具温度升高而降低,熔体压力随模具温度升高而降低,熔体所受到的剪切力随模具温度升高呈下降趋势,本模具最佳模具温度为80℃;在注射温度为200℃-240℃的范围内,剪切力、平面应力随注射温度的升高而增大,收缩指数受注射温度的影响不是特别大,但总的还是随注射温度的升高呈增大趋势,本模具最佳注射温度为200℃;在注射压力为70MPa-130MPa的范围内,收缩指数、平均平面应力、翘曲量随注射压力的升高而减小,本模具最佳注射压力为130MPa;在保压压力为65MPa-95MPa的范围内,凝固厚度比随保压压力的升高而变大,翘曲量随保压压力的升高而变小,在保压压力为95MPa-125MPa的范围内,凝固厚度比随保压压力的升高而变小,翘曲量随保压压力的升高而变大,本模具最佳保压压力位95MPa。最后,根据HSCAE模拟优化的结构完成了模具的设计,根据模拟优化的工艺参数进行了试模,通过对试模产品的检测,验证了研究结果。