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机械毕业设计全套

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复印机小端盖注塑模具设计,机械毕业设计全套

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机械科学与技术杂志 24（ 2010） 145148 作者： Dong-Gyu Ahn(2009年 4月 24日收到手稿 ;修订 2009年 9月 21日 ,接受 于 2009年 10月 12日 ) 具有薄壁深腔的塑料电池盒考虑到其型芯的飘动时，最佳注射模型条件。 摘要 这篇文章的目的 是利用数值分析和实验的方法来检验型芯移动时对注射模参数的影响以及对薄壁深腔塑料电池盒的最佳注塑条件。 与 传统的注射成型分析 不同，模具的活动部件利用 三维四面体网格 来表示以数值分析法来考虑型芯移动。 实验设计 (DOE)是用来评估适当的成型条件 下 ,使 型 芯移动量最小的 一个 重要 参数。结果表明 ,DOE的主要参数是注射压力 ,当注射压力降低 时 型芯移动量也在 减 小 。此外 ,研究结果表明 ,初始模具温度和注射时间几乎不影响 型芯移动 。实验的结果表明 ,当注射压力 接 近 32 MPa时，制造的产品不发生弯曲。 分析的结果与实验 对比 ,确定了最佳注射成型条件。此外 ,结果表明 ,模拟注塑 一个塑料电池盒薄壁深腔的 工艺应考虑 型芯移动 。 关键词 :优化注塑条件 ;型芯飘动 ;薄和深墙 ;薄壁深腔 ;试验设计。 1.引言 介绍最近汽车行业 中人们普遍关心的问题之一是用 减 小 车辆整体重量来提高燃油效率 以及 减少车辆 对 环境 产生 影响 1 - 3。薄塑料 部 件注射成型工艺 性可以较大的减小汽车的 重量 ， 大幅度降低生产工艺 1。 人们都在积极努力的从事各项研究来开发薄壁塑料件的注塑模 成本 和缩短生产周期 1。制造生产薄壁深腔的 塑料零件 必须要使用 高喷射压力和高喷射速度 4。然而 ,一个高喷射压力能增加 一个型芯移动 ,这是 型芯 在注塑 中 空间位置的偏差 形成的 5。 Shepard 等人发现 在 模具设计和注塑条件强烈影响 型芯移动 6。 Leo 等人报道 ,模具 中强度较差的模板的弯曲会使产品的厚度发生 变化 7。Bakharev等人报道 ,可以通过模 具填充模拟和易变形模具的零件的弹性分析可事先知道注塑成型时型芯移动的作用情况 4。 本文对注射成型参数影响 具有薄壁深腔的塑料电池盒考虑到其型芯的飘动时，来评估最佳注射模型条件。 实验设计是用来 评 估最小nts化 型芯偏移时 适当的成型条件 ,以及确定主 要 成型参数。 多次 进行了试验研究 用来 获得一个理想的喷射压力。最优注塑条件是通过对实验结果进行数值分析对比获得的。 2. 探讨研究型芯偏移 对产品的质量的影响。 实验和数值分析 来 模拟 型芯偏移的 注射成型特点 ,一个三维的注射成型进行了分析使用 MPI V6.1.。图 1模型分析说明。电 池盒的尺寸是 164.4毫米 (W) 251.4毫米 (L) 184.0毫米 (H),最大和最小厚度的薄壁 分别是 2.7毫米和 1.8毫米。 深腔 的深度为 168.7毫米。浇注系统由一个锥形浇道 （ 初始直径 8毫米和最后直径 15毫米 ） ,圆形通道 的直径 8毫米 ,浇口 直径在 2毫米。为了考虑 型芯移动 现象的数值分析 ,动模的模具和 活动 部 件 分别 用 四面体网格 376674 EA和 61098 EA壳网格代表。注射材料是聚丙烯树脂。聚丙烯融化温度设定在 230 oC。 实验设计 (DOE)用来定量检查 型芯移动对 注塑参数的影响。表 1显示了注塑参数 的 水平幅 附图 用 绘 (34)正交阵列 表示 。 信噪比 (S / N)的特点是 用 计算估算 优 的条件下最小 型芯移动 。 用 每个参数的贡献比率 来 估 算 使用方差分析 (ANOVA)获得 型芯移动的 主 要 参数影响。 注射成型机用 600吨的夹紧力 进行几个实验 。图 2显示了模具的设计 ,以及模具的制造实验。模具的尺寸为 750毫米 700毫米 (W)(L)870毫米 (H)。主 要 参数变化在 10%的由 DOE提出条件来确定最佳条件。为了 检验型芯移动 在模拟注塑工艺 中 的影响 ,实验结果 用 数值分析进行比较。 3.讨论与结果 3.1 DOE的注射成型结果分析 图 3和表 2注塑分析显示结果。 在任何 注塑条件的组合 下动模 的 型芯的 变形方向相同 ,见图 3图 3和表 2表明 ,变形的 F1,F5、 F6部分的 型芯是大于 0.1毫米和 动模型芯 变形对称。此外 ,他们注意到 F2和 F3变化的部分相比 ,是可以忽略不计的其他部分。从结果的注塑成型分析、 S / N和贡献比率计算的 F1,F5、 F6部分的 型芯 与相对较大的 型芯偏移 。 图 4和表 3DOE显示结果。图 4中 ,可以看到 ,S / N比率的喷射压力、保温时间、注射时间、初始模具温度是最大的时候 ,他们的 标准分别是 是 30 MPa,1.6秒 ,4.4秒 ,40摄氏度。当注射压力 降低 S / N比率在注nts射压力也增加 明显 ,见图 4。 表 3显示 ,平均比例的喷射压力是近 76.3%,在 比率 中 的喷射压力明显高于其他参数。从这些结果 ,指出主要参数 ,主要影响 型芯偏移的 ,就是注射压力。不同 的 S/N 注射时间和初始模具温度 都 可以忽略不计 ,见图 4和表 3。从这些结果 ,指出注射时间和初始模具温度几乎没有影响到 型芯偏移 。 3.2 DOE实验结果使用结果 实验条件的注射时间、保温时间、初始模具温度分别设定在 1.6秒 ,4.4秒 ,40摄氏度。注射压力变化范围在 27 - 32 MPa。 图 5显示了注射成型的实验结果。在 所有的实验条件 中不包括短时间注射 ,如图 5所示。 当 然 ,在注射压力低于 30 MPa不能制作薄壁易变形 的模制产品 ,见图 5(a)。这 是保持 压力不足 的 结果。当注射压力是 32 MPa时薄壁易变形 的产品 也不能生产 ,见图 5(b)。从这些结果 ,塑料电池盒 的薄壁深腔 优化注塑条件的测试被确定为注射压力 32 MPa、注射时间 1.6秒 ,保持时间 4.4秒 ,初始模具温度为 40摄氏度。实验的图 6(a)表明 ,在壁厚之间的差异分析 的 实验是减少从 -0.15 mm 0.18毫米到 -0.09毫米 0.07毫米当 型芯偏移 被认为是在数值分析。结 果进行了数值分析比较 ,见图 6。 此外 ,它是指出 ,厚度变化的 深腔 是正确预测的 型芯偏移 分析。图 6(b)表明 ,偏芯 偏移 略微影响变形期后的模制产品模式 ,数值分析会计为核心转变可以预测产品的变形期后在 0.15毫米的计算精度。数值分析的结果表明 ,当 型芯偏移被认为是 从 注射压力降低到 32.0 MPa从 50.2 MPa。这是由于增加了空腔体积引起的弹性变形的 型芯 。基于上述结果 ,型芯偏移 注塑分析可以正确地模拟电池外壳 的薄壁深腔 注塑工艺。 4. 结论 注射成型对 型芯偏移 成型的塑料电池盒 薄壁深腔 的影响参数采用了实验和数值分 析。弹性变形的 型芯 被认为是反映 型芯偏移 影响数值分析 。 通过数值分析和 DOE显示注射压力是主要过程参数影响 型芯偏移 ,当注射压力降低 时型芯偏移减小 。此外 ,它是指出 ,注射时间、保压时间、初始模具温度几乎没有影响 型芯偏移 。通过实验证明 ,一个注射压力约为 32 MPa是不可以制造较厚壁厚 模制产品。比较结果的nts数值分析与实验 ,获得了最佳注塑条件。此外 ,结果表明 ,型芯偏移 应该准确地模拟一个塑料电池盒 薄壁深腔 注塑工艺。 5.作者