注塑件翹曲變形的數(shù)值模擬及變形補(bǔ)償研究

1、大連理工大學(xué)碩士學(xué)位論文注塑件翹曲變形的數(shù)值模擬及變形補(bǔ)償研究姓名:黃強(qiáng)申請學(xué)位級別:碩士專業(yè):機(jī)械制造及其自動化指導(dǎo)教師:宋滿倉20071223 注黧件翹越變形靜數(shù)值摸激變形償研究3制品及模具結(jié)構(gòu)瓣模吳霰謗舂受采諼,懿莓輾擺瑟樣或產(chǎn)暴要求器俠熬竣詩凌綏耱爨純熬模其惹重孛乏鬟。模具設(shè)計需要考慮很多因素,麴塑體特點、型駐數(shù)囂、浚塑枧類型、模其翻造工藝的可行性以及具體的加工條件等。在對遮賤問題進(jìn)行充分酌研究之后,就可以開始模具設(shè)計了。主要包括模鼴的總體結(jié)構(gòu)、成型部分、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)和脫模機(jī)構(gòu)等的設(shè)計【弼】。本課題利用的怒現(xiàn)有的模具進(jìn)行研究。3.制品及王藝性分櫥本次分析的塑料件,怒個開口狀豹零件

2、,魅厚為2.6mm。如圖3.1所示,開口的尺寸為9mm,開口內(nèi)需要酉已含一個圓桿,圓枰尚魍件之間靠銷釘遴接,連接后的圓桿可以在塑件開口范圍內(nèi)擺動。閹桿直徑為8mm,其配合情況如圖3.2所示。材料為POM (聚甲騷。POM豹突篷囊髭為:力學(xué)往整窩裂毪好,絞迓金震孝辯,蹩驁我鑣、鑄籜、鍵等金屬材料豹理想材辯;耐疲勞性和耐蠕交性極好;耐磨損、音潤性翻摩擦性好;熱穩(wěn)寇性和化學(xué)穩(wěn)定性高,電絕緣性優(yōu)良。POM的缺點為密度大,耐酸殿耐燃性不好,后收縮大且不穩(wěn)定,尺寸穩(wěn)定性麓,耐候性不高。POM廣泛用于電子電器、機(jī)械、汽車、儀器儀表、建筑和日用品領(lǐng)域。 圖3.1制品模濺Fig.3.1Product model

3、大連璦工大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 強(qiáng)3,2產(chǎn)品豹配會Fig.3.2Products assembly敷于在設(shè)計摸具的過程中,沒有考慮到釗鼴烈照變形購嚴(yán)重餞,黟致制品在出摸質(zhì)囂墨部分國內(nèi)側(cè)蚊縫嚴(yán)重,牙口尺寸變小,最大翹曲變形量在0.8mm左右。變形示意圖如圖3.3所示。制品實物照片如圖3.4所示(為了漆楚的表示出變形,特意將變形處涂成巍色。由予變形的存在,使得圓桿在制品中運動時,就會與其發(fā)生摩擦,運動受阻,制品不合格。在實際生產(chǎn)中,通過調(diào)整注塑工藝參數(shù)翹曲變形不能得到明照的改善。理戇狀濰實際狀況圖3.3變形情況Fig.3.3Deformation洼塑寥楚夔變影豹數(shù)篷攥敷及交嬲接疆究 圖3.4制品照

4、片F(xiàn)ig.3.4Product photos3.2模具的總體結(jié)構(gòu)浚塑模其按照總體結(jié)鞫霄淤分為攀分壟囂注塑模、雙分登覆注塑摸、帶膏活動鑲塊的注塑模和帶宵側(cè)向分型抽芯的注塑模具等。由于此塑料件為扁平的開口結(jié)構(gòu),如果選擇囂鬟方商務(wù)瓣壹開搿豹方蠢,那么要蹭熱一個綴丈斡鑲商麴蕊楓穗,麗盈麴芯機(jī)構(gòu)靜行程也很大,模具制造很困難。如果開模方向為順著開口方向,那么,側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的行程會交簿綴,l、,在模爨裁造上綴容賽實現(xiàn),穩(wěn)是鍘穩(wěn)箍芯穰構(gòu)會交戲囂令,褥盈分鱉面也變成了一個復(fù)雜的曲面。對于此種結(jié)構(gòu)的塑件,晗夫結(jié)構(gòu)的模具怒最適合不過了,模吳綴擒懿霆3。5瘊承。 瀧爨俘翹益變形魏數(shù)值模援投變形豫研究 圖3.6成型部分

5、Fig.3.6Molding parts3。4攢褰的冷卻系統(tǒng)猩波塑成型過程中,橫具的溫度直接影響到凝件成型的質(zhì)量和嫩產(chǎn)效率。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同,模具的溫度也隳求不同,一般注射到模具內(nèi)的塑料溫度為200左右,麗塑件固化骺從模具型腔中取出對其溫度要低很多,這就需要在模具孛逶入冷幫痰,壤模兵降瀑。蔣逐懿模吳逶入豢瀑豹拳送行冷卻,邋:l建調(diào)繁痰夔滾量載可以調(diào)麓模具豹溫度。這種冷卻方法一般焉手流動毪好的低熔點塑瓣鵑成型。為了臻鬻成型周期,還可以把常溫的水降低溫度后再通入模具內(nèi)。因為成型髑期主要取決于冷卻時間,用低溫水冷卻模具,W以提高成型效率。對于流動較差的塑料如聚碳酸酯、聚苯醚等,如

6、聚模具溫度太低會影響塑料的流動性,增大流動剪切力,使耀件內(nèi)應(yīng)力增大,甚至還會滋瑗冷滾疫、鑲絲、短袈等缺隆。爨戴瓣予嵩熔點、凌動餞藏的塑辯,流動蔻離長靜刳麓,秀了酶止凄充不足,有囂氌在家警串運入溢承或熱溪。本麓模具的冷卻水道的詳細(xì)布局可以從模輿的俯視圖(圖3.7和型芯型腔的零件圖(圖3.8,圖3.9中看出。豳于受到型芯的結(jié)構(gòu)所限,型芯的冷卻采用了隔板的形式。此布局鏨本能保證型芯型腔的均勻冷卻,可以盡可能的減小內(nèi)應(yīng)力的產(chǎn)生。 大連理工文學(xué)碩士研究生學(xué)位論文 囤3.12肇丈霸番12蜉注鱉瓿mach赫Fig.3.12Huada TTI-120F tajec畦on表3.1華大TTI一120F型注塑機(jī)技術(shù)

7、參數(shù)Tab.3.1Technology parameters of Huada TTI一120F injection machine華大TTI-120F塑注塑楓技術(shù)參數(shù)注毒手幫分鍰模幫分螺杼贏徑40嘲鎖模力120t螺桿長徑比20鎖模行程340m理論演射體積215cm3模板最大間距7lO唧最大浪射速度156cm/s最大注射聰力1780bar瑗移行稚95ram注袈奩紛穰3e她螺秤紛程171珊n頂櫛寵4t螺桿最大轉(zhuǎn)速260r/min頂桿數(shù)l3.7.2成型材料奉實驗瑟采攥豹糖瓣是囂本寶理熬辯騫疆公司生產(chǎn)豹POM M90-44,箕蒸零參數(shù)熱愛3.2所示。 沒黧釋翹落蔓形翦數(shù)篷摟揪及變形謠研究墨efore

8、 y執(zhí)e鞋impart thilfile,帆觚:t 1.1ct th tyle eft矗y罌簍黧!芝照一|黧黧翻圈,l mi“f曲ilfile Ft秘cifit也Please s以eet qm01rilte.!熊縫;。崆璺!嬰二|切r讎i-“8l柏i 81.柏x 15.8D j二.j+蕊酗i蟹哦ki衛(wèi)口困【圈圈5.2模型導(dǎo)入辮話框Fig.5.2Import model5.1.2模型的網(wǎng)格劃分和修補(bǔ)披分析模型的網(wǎng)格劃分鞠修改是MPl分析魏處理中最為重要,閑時也是最為復(fù)雜繁璞豹囂繁,鬟要褰,0仔續(xù)爨送孬處瑾,弱格鬟分豹是否會瓔,將耋猿影確囂產(chǎn)燕最終戇分析結(jié)菜。在飯務(wù)對話框中雙擊Create Mes

9、h圖標(biāo),或者選擇MeslgGencrate Mesh命令,此時系統(tǒng)會自動彈出網(wǎng)格劃分對話框,如圖5.3所示,點擊Advanced按鈕,在Global edge leIIglh義零框中輸入希望的湖格大小。輸入網(wǎng)格大小為3mm,其它馕為默認(rèn)。圖5.3網(wǎng)格劃分對話框Fig.5.3Generatem麟h 注凝佟麓魏變形靜數(shù)氆鏷叛歉變形補(bǔ)償研究修改網(wǎng)格質(zhì)量,修改后的網(wǎng)格單元數(shù):6498,節(jié)點數(shù):3369?？v橫比最大為9.75,匹配率為92。2%。5。3分輯類壟及產(chǎn)品注黧囂孝;豹選擇在完成產(chǎn)品模型的麗格劃分和兩格缺陷修改之后,依照分柝經(jīng)務(wù)窗口Study Tasks 中的順序,設(shè)置分析類型及分析內(nèi)容的次序。

10、在MPI中,創(chuàng)建一個新的項目Project后,默認(rèn)的分析類型是Fill填充分析,選擇Analysis/Set Analysis Sequence/Cool+Flow+Warp設(shè)黧寵分舞類鍪磊,鬟黌選擇勞莰萋產(chǎn)螽戇浚鍪囂辯。善先農(nóng)分椽經(jīng)務(wù)窯蜀Study Tasks串,右擊材料一攔,并選擇SelectMaterial命令,在彈出的對話框中,單擊Search 查詢,彈出搜索條件對話搖,在搜索條件中的Manufacturer和Trade Name兩欄的描述中分別填入Polyplasfics和Duracon M90-44,單前search,在彈出的對話框中選中此材料,再舉贅select。此時分析任務(wù)窗口Study Tasks中的材料一欄藏確最示出所選材料琢l臻co魅M90-44:Polyplastics,懿瑟瑟