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注塑成型过程CAE的工程技术应用研究

董斌斌  
【摘要】: 随着计算机技术的高速发展,以及注射模CAE技术的日趋成熟,大家都认识到注塑模CAE技术能提高工程师处理注塑成型过程中发生的问题的能力,但能行之有效地将之应用于模具制造和注塑生产中还缺乏经验,并且能否正确理解CAE的简化理论和正确解释其计算结果,对工程应用人员提出了一定的技术要求。 本文对CAE技术的工程化应用进行了较为系统的研究,并给出了CAE技术在解决工程问题的一些策略。利用流行的CAE软件对充填过程进行数值分析,并与实验结果进行对比以说明CAE软件的工程实用价值。同时,以注塑模C-MOLD软件为工具,通过对成型中的充填过程、保压过程、冷却过程数值模拟的工程应用解释了浇口位置对模具设计的影响;制品厚度、冷却管道布置对产品设计的影响;结晶材料与半结晶材料对制品质量的影响;模具温度、熔体温度、充填时间、冲程——速度曲线(Ram-speed profile)、注射压力等工艺参数对成型过程的影响。并提出用CAE软件解决几种主要成型缺陷的方法。最后给出了CAE技术在具体生产中的应用实例以说明其工程应用价值。 具体工作如下: 1、通过对CAE分析结果的系统分析,为合理解释模拟分析结果奠定了一定的理论基础; 2、利用量纲分析理论,对注塑模成型模型进行了简化,得到了易于数值求解的数学模型,认识了各物理变量对成型过程的影响; 3、以C-MOLD软件为工具进行了充填过程的分析,并通过 与实验结果的比较,表明**E技术的可信度和优越性: 4.通过CAE分析比较冷却管道布置、制品厚度、开模温度。 模具热传导率对冷却时间影响的大小; 5、提出了利用CAE软件解决成型中一些常见的缺陷的方法; 6、通过具体的实际产品设计过程来说明如何利用CAE软件 来优化浇口位置设计和优化工艺条件。 ’从上述工作中,本论文得到如下结论: l、对于工程人员来说,只有充分认识了CAE分析结果的物 理意义以及这些结果对模具设计、工艺条件的影响等,才 能更好地利用这些知识解决实际生产中遇到的问题; 2、CAE模拟结果与实验结果相比,表明商品化CAE软件的 分析准确,有较高的可信度。能清楚地、准确地模拟出熔 接线、气穴位置、短射、滞流和沉降斑等常见的缺陷; 3、利用注射模CAE技术对模具内熔体的动态模拟分析研 究,可直观了解制品所需的最大锁模力、最大注射压力以 及制品成型时的熔体前沿,熔接痕和气穴位置、压力分布、 温度场分布、剪切应力等真实情况,从而为大型模具系统 的设计提供了科学依据: 4、在注塑成型过程引入CAE技术有很高的应用价值和实际 意义。


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