注塑成型数值模拟与浇口优化的研究

【摘要】：近几年来,模具工业发展迅速并且在国家的经济发展中扮演着重要角色。然而,塑料材料的自有特性和复杂的工艺条件致使注塑成型过程相当复杂。长期以来,塑料注塑成型过程的控制和模具设计与制造主要依赖工艺人员和设计人员的经验和技巧,设计合理与否、制品有无缺陷只有通过试模才知道,致使模具及塑料产品的设计与制造周期长、成本高。 本文详细介绍了注塑成型过程中制品的一些主要缺陷以及产生这些缺陷的原因,针对各种缺陷提出了改善和解决的方法。 通过建立塑料注塑成型过程的物理和数学模型,构造有效的计算方法,改进了注塑成型充填过程数值模拟算法;通过对注塑模浇口位置的优化设计,使熔体平衡填充,减小了塑件翘曲变形。 此外本文介绍了注塑模CAE 技术的内容,并对模拟分析软件MPI (Moldflow Plastics Insight)的作用和功能做了详细的介绍。重点介绍了MPI分析的流程以及工艺参数设置的技巧并对塑料制品的注塑成型过程进行流动模拟分析,预测制品可能出现的缺陷。经过多个方案的比较,最终得出比较合理的设计方案,采用CAE 模拟技术可以减少试模、修模的次数,并缩短模具设计与制造周期,降低生产成本。