模内贴标快餐碗微发泡模流仿真研究析

本文采用Moldex3D软件,模拟了带自锁射嘴、一模两腔、模内贴标快餐碗的微发泡工艺。分析了快餐碗的注塑压力、减重百分比及泡孔尺寸,与实际情况对比,有较好的准确性。

一种剃须刀外壳注塑模具设计

以一种剃须刀外壳的设计为基础,通过分析产品结构特征,设计了一模两腔,动、定模多个斜向复杂抽芯的结构,并运用模流分析软件模拟产品的填充、保压、冷却过程。发现该模具结构设计合理,开合模动作准确可靠,多个斜向抽芯之间无干涉,产品成型表面质量较好,可以达到客户的需求。模具结构新颖,可以为同类设计提供借鉴。

基于灰色关联-熵权法的座体注塑工艺参数优化

手持风扇底座具有复杂曲面与多筋结构等复杂的结构特征,这阻碍了材料的流动,可能会使产品产生熔接线、翘曲、体积收缩等缺陷,进而影响产品的表面质量和尺寸精度。为解决上述问题,通过理论算法与有限元仿真相结合开展风扇底座注塑工艺参数的优化研究。首先,根据产品特征确定了型腔数量及浇口位置,初步分析发现产品的缩痕指数相对较大;其次,以翘曲变形和缩痕指数为优化目标,建立中心复合试验方案并开展仿真分析,结合灰色关联与熵权法进行多目标优化,确定了工艺参数对灰色关联度影响的大小程度,依次为熔体温度、模具温度、注射时间、保压压力及保压时间;最后,确定最佳工艺参数组合为熔体温度225℃、模具温度30℃、注射时间5 s、保压压力20 MPa及保压时间30 s。相比初始方案,最佳工艺参数组合下的缩痕指数降低了30.79%,由于加强筋的存在翘曲变形优化前后相差较小。

汽车刹车泵体注塑模具优化设计

针对汽车刹车泵体在注塑成型过程中出现翘曲变形、收缩和缩痕的问题,采用Moldflow软件对3种浇注方案和2种冷却方案进行筛选,有效抑制了泵体注塑成型过程中缺陷的形成,提高了产品的精度和质量。

卡车前顶柜门外板注射成型工艺多目标优化

以卡车前顶柜门外板为研究对象,基于Moldex3D模流分析软件对其注射成型过程进行模拟分析。根据初始模拟分析结果可知,体积收缩率(α_(1))和Z方向(产品脱模方向)翘曲位移(α_(2))数值过大,故选取模具温度(A)、熔体温度(B)、注射时间(C)、保压时间(D)和保压压力(E)为试验因素,以α_(1)和α_(2)为指标进行16组正交试验,通过极差分析分别得到α_(1)和α_(2)的最优工艺组合。经对比两工艺组合参数不同,故使用熵权TOPSIS法对工艺参数进行综合评价分析。通过对综合评价指数进行极差分析,得到各因素对α_(1)和α_(2)影响程度的顺序为E>A>D>C>B;最优工艺参数组合为A1B1C2D1E4。在Moldex3D中对最优工艺参数组合进行模拟,得到分析结果:α_(1)为8.237%,α_(2)为1.198 mm。与初始工艺参数相比,优化后的α_(1)减少了5.105%,α_(2)减少了1.082 mm,分别比优化前降低了38.26%和47.46%。同时对注塑模具进行设计和制造,并将最优工艺参数组合进行现场实际试模,产品合格率为83.33%,满足生产要求。因此,证明使用Moldex3D模流分析软件和熵权TOPSIS法可有效解决在注射成型中的多目标优化问题。

基于抽真空系统的继电器线圈BMC热固性塑料模具结构设计

对于原有BMC继电器线圈模具的外观较差、线圈断线丝、生产效率及合格率较低等问题,设计了一种1模16腔布局的上、下双顶出系统的压注模具,通过抽真空系统结构的设计将注塑压力从原充填压力19~42 MPa降低至22~25 MPa,成型件采用电加热及电阻测温方法,上模镶件的温度控制在148~151℃之间,下模镶件的温度控制在148~151℃之间,通过实际生产验证抽真空系统的效果。该改进方案使不合格品率从0.08%降低至0.015%,生产效率提高了20%。结果表明,该模具通过抽真空系统的应用提高了模具的可靠性及稳定性,满足自动化数字化生产线的要求,并且,提高了生产效率与产品的合格率。

高建钢Q420GJZ35大型夹杂物行为

对河钢集团唐山中厚板材有限公司生产的高建钢Q420GJZ35大型夹杂物的种类、数量、尺寸等进行了试验研究,并在钢包渣、中间包覆盖剂、中间包打结料中分别加入Ba、La、Ce示踪元素追踪夹杂物来源。研究结果显示:稳态坯中大型夹杂物总体含量为16.8 mg/10kg;非稳态铸坯中含量最高36.2 mg/10 kg,根据示踪检测结果,部分夹杂黏附有钢包渣、结晶器保护渣和保护渣,其中结晶器卷渣是夹杂物的一个重要来源。通过优化改进浸入式水口,将水口由单侧口改为双侧口,侧孔长度由105 mm改为100 mm,水口出口为带圆角的方孔,并进行数值模拟分析。结果显示,改进型水口计算结晶器流场分布合理,表面波动较小,符合设计要求,有利于表面钢液的合金化和杂质的上浮。

基于 Moldflow 的汽车中控台框架翘曲变形分析及优化

以某汽车中控台框架为研究对象,测量试模样品发现其翘曲变形量超过了装配要求。通过Moldflow软件模拟了该塑件实际的注塑过程,翘曲变形量的模拟值与实测平均值的最大误差为5.98%,发现该塑件翘曲变形的主要因素为冷却不均和收缩不均。本文在原物料中添加质量分数为25%的玻璃纤维以及优化工艺参数后,翘曲变形量的模拟值与初始方案相比降低了86.22%。试模验证表明,优化后的翘曲变形量模拟值与实测平均值的最大误差为4.35%,证明了Moldflow软件模拟分析的准确性。试模后各检测点的最大翘曲变形量降到了1.6 mm以下,较优化之前降低了80%以上,为类似大型复杂注塑件的翘曲变形分析及优化提供了思路。

基于Moldflow软件对薄壁件某塑料喷嘴的注塑方案优化研究

喷嘴注塑产品的质量和性能很大程度上由注塑方案和工艺参数所决定,不当的注塑方案和工艺参数会导致充填不足、熔接线过多、翘曲变形量大等问题。为了可以减少生产周期,节约生产成本,利用三维软件UG对喷嘴进行建模,基于模流分析软件Moldflow软件对喷嘴注塑产品进行分析和优化,通过比较点浇口和侧浇口两种方案的分析结果,最终确定该产品点浇口的方案更好。并通过设计正交实验,得到优化后的工艺参数。

基于Moldex 3D与正交试验的离心泵泵头注塑工艺优化

以商用离心泵泵头为研究对象,运用Moldex3D模流分析软件对其注塑成型过程进行了模拟。根据产品的结构特点设置了三种浇口方案,通过对注塑过程的模拟分析选出最佳方案来获得模具设计思路并预测制品成型后可能存在的质量问题。结果表明,平衡进浇方案的制品具有最好的综合性能,制品的翘曲变形量为1.588 mm,体积收缩率为2.444%。确认最佳浇口方案后,将充填时间(A)、保压时间(B)、冷却时间(C)和模具温度(D)作为实验因素,采用田口法构建五因素四水平的正交试验来获得最佳工艺参数,并使用极差和方差分析对结果进行置信度检测。以翘曲总位移结果为主要权重对象,通过极差分析确定了成型参数的最优组合为A_(1)B_(1)C_(1)D_(1),方差分析则验证了极差分析的结果置信度高于99%。相较于初始方案,制品的翘曲变形量从1.588 mm降低至1.214 mm,降低了23.6%;冷却时间降低至10 s,降低了40%。得知模流分析技术的使用让产品的质量和生产效率都得到了明显的优化,为预测塑件性能、降低生产成本、提高生产效率提供了一种可行的方式。

基于Moldex3D的油漆桶桶盖注塑成型过程分析

利用模流分析软件Moldex3D模拟油漆桶桶盖注塑成型过程,研究桶盖模具使用阀式热流道与开式热流道两种不同浇注方案的成型差异,并结合仿真结果设计热流道。通过设计Taguchi DOE实验的因素与水平,优化桶盖产品的注塑工艺参数。结果表明:设定工艺参数为熔体温度250℃,保压时间2 s,冷却时间18 s时,产品没有短射、包封等外观质量问题;优化后的注塑工艺参数有效降低了产品的冷却时间。

基于MoldFlow太阳能储能系统下盖成型模拟及应用

以太阳能储能系统下盖模流分析为例,反复修改流道和浇口截面尺寸与长度以及主流道位置,确定流道尺寸。运用MoldFlow对设计好的流道进行充填分析,以使成型达到流动平衡,并进行冷却、翘曲分析,预测成型缺陷,提出解决措施,为模具设计提供浇注系统和冷却系统方案和注射成型工艺参数,并应用于模具设计和实际生产。

基于Moldflow的带金属嵌件电机齿轮盖注塑工艺优化

汽车雨刮电机齿轮盖采用注射成型技术,内嵌齿轮盖中的3根金属嵌件起到导通电流的作用。在注射成型过程中要确保各金属嵌件有一定的间距,以保证电机正常工作。为了验证设计的方案是否满足设计要求,采用模流分析软件Moldflow对齿轮盖注射成型过程进行分析,以准确掌握金属嵌件的变形情况。初始方案仿真计算结果显示,注射成型后用于接地的嵌件31在XY平面内变形量过大,可能存在搭接短路风险,不满足设计要求。针对嵌件31变形量过大的问题,分析可能的原因,从注射成型工艺参数和嵌件定位方案两方面进行优化。在满足设计要求前提下,通过正交试验法获得最优的模具温度和熔体温度,仿真结果表明:将注射成型工艺参数中的模具温度调整为80℃,熔体温度调整为265℃,嵌件31的变形量减少27.3%;将嵌件31的定位方式更换成穿孔式定位,可有效增加嵌件的定位可靠性。两种优化方案共同实施后,嵌件31的最大变形量从0.55 mm降低到0.05 mm,变形量减小90.9%,满足设计指标要求,提升了设计产品的可靠性。

基于Moldflow的汽车抽屉内板注塑模具设计

采用Moldflow软件对汽车抽屉内板的模流过程进行深入分析和优化,依据模拟分析的详尽结果与塑料件独特的结构特性,设计了1点开放式热流道浇注系统方案,预测了在塑件注射成型过程中可能遇到的问题,最后设计出一模一腔的热流道注塑模具。为了克服注射成型后塑件筋位对滑块产生过强包紧力导致的脱模难题,设计了一种滑块内置顶针复合抽芯机构,该机构融合了“滑块+顶针+弹簧+滑动块”的多元组件,通过实施两次分步抽芯策略,有效防止了塑件被滑块粘住。导向定位系统通过运用“导柱导套+定模板定位”的策略,实现了模具在开启与闭合过程中的精确无误及可靠复位功能。为了高效驱动并复位顶出机构,采用了“顶辊+氮气弹簧”的组合方式,与采用液压油缸方式相比,顶出复位时间降低约25%。设计了一种近似“随形水路”的冷却系统,形成了一个立体且密集的三维网格状冷却网络,增强了冷却效果,成型周期缩短约8%。模具投入生产后,运行表现稳定可靠,所生产的塑件质量完全达到既定标准,这为同类结构塑件的模具设计提供了参考。

基于Moldflow的绗缝机夹子注塑模设计

以绗缝机夹子的短板为例,基于Moldflow有限元分析软件,合理确定了塑件的浇口位置和浇口形式,精确预测出塑件的充型时间、注射压力、锁模力等工艺参数,并分析出塑件的体积收缩率及熔接线、气穴等潜在缺陷的位置。有限元模拟结果为注塑成型设备的选型和成型工艺参数的合理制定提供了可靠依据,为模具的优化设计提供了方向。基于Moldflow分析结果,设计出一套一模两腔侧浇口、带斜导柱侧向分型与抽芯机构的注塑模具并一次性试模成功。Moldflow有限元分析软件在注塑模设计中的应用不仅有效降低了模具设计的成本和周期,也为同类零件的模具优化设计提供了参考。

基于CAE钓鱼箱热流道模具设计

通过利用计算机辅助工程(CAE)技术,优化了钓鱼箱热流道模具的设计,旨在提升模具设计的精确性、生产效率以及塑件质量。研究侧重于钓鱼箱塑件的几何与结构特性分析,并在此基础上改进了分型面布局、排气槽设计、型芯、型腔结构及浇注系统等关键方面。通过策略性布局分型面和排气槽,有效减少拆模阻力,保证注塑过程顺畅。型芯、型腔设计选用耐压耐磨材料,并融入热流道技术于浇注系统中,简化模具结构的同时,实现材料均匀充填。脱模机制优化,包括多镶块顶出和油缸推出机构,确保了塑件顺利脱模及其外观质量。模流分析进一步验证了工艺参数设置的科学性。研究成果证明了CAE技术在复杂模具设计与制造中的有效应用,为相关领域提供了实用的设计与制造指导。

铸铝转子模具优化

铸铝转子是交流异步电动机的主要部件之一,其质量对电动机的启动性能和运行性能影响很大。通过模流对铸铝转子的成型过程进行仿真,判断易困气点,并在该位置上增加排气槽,测试和验证结果证明,该方案能有效提高铸铝转子的质量。

汽车座椅头枕塑胶模具结构设计

介绍了一种用于某型号汽车座椅头枕的塑胶模具结构设计。通过成型工艺分析、脱模机制、模流分析等,提出了一种复合模具结构的设计方案,结合了哈夫行位、燕尾式大斜顶、斜内顶和直顶抽芯等组合,以解决产品迭代制造中的技术挑战。通过模流分析验证,本设计方案能够成功预防模具和产品的缺陷发生。经实际生产验证表明,该设计方案有效缩短了产品的开发周期,提高了模具制造的效率和质量。

基于VARTM的碳纤维单向与三维编织混杂织物树脂灌注工艺

为探究碳纤维单向与三维编织混杂增强环氧树脂基复合材料地铁转向架侧梁的树脂灌注成型工艺,首先基于渗透率理论模型采用非饱和径向流法分别测试得到碳纤维单向与三维编织织物的渗透率。通过数值模拟的方法对典型复合材料方形管结构进行缩比建模与网格划分,并利用PAM-RTM软件对树脂灌注成型过程进行仿真分析,预测了制备复合材料方管所需的灌注时间、灌注压力以及树脂流动过程缺陷的产生。最后根据模拟的灌注方案通过真空辅助树脂传递模塑(VARTM)成型工艺制备了碳纤维单向和三维编织混杂织物增强环氧树脂复合材料方管结构件。结果表明,通过PAM-RTM模拟VARTM工艺制备复合材料方管时树脂的流动,预测得到灌注时间为3897 s,VARTM工艺实际制备复合材料方管的灌注时间为4052 s,误差约为3.8%,在合理误差范围内。方管内部灌注压力随着与注胶口距离的增加而逐渐减小。模拟与实验的误差可能是由于实际铺层和灌注过程中树脂流动引起织物的剪切变形以及真空度的差异导致渗透性能产生变化。仿真模拟和实际制备复合材料方管均无明显缺陷产生,证明径向法织物渗透率的理论模型计算测试和仿真结果具有可靠性。

基于数学物理模拟和高温测速的拉速对吹氩结晶器流场行为的影响

通过结晶器的流场优化可以降低连铸坯的炼钢缺陷,从而提高汽车外板的表面质量。结合数值模拟、水模拟和高温定量测速3种手段研究了拉速对结晶器流场的影响。研究结果表明,随着拉速提高,结晶器1/4宽度附近的表面流速增大,数值模拟、水模拟和高温定量测速的结果吻合良好。在结晶器断面尺寸为1190 mm×230 mm,氩气流量为8 L/min,水口浸入深度为170 mm时,随着拉速从1.2 m/min增加至1.3、1.4、1.5、1.6 m/min,结晶器流场的流动形态均为双循环流,结晶器窄面附近和1/4宽度附近的钢液从窄面向水口方向流动,水口附近的钢液从水口向外流动。随着拉速增大,窄面附近和1/4宽度附近的表面流速逐渐增大,水口附近的表面流速逐渐减小。此外,窄面附近和1/4宽度附近的液面波动都逐渐增大,容易形成气泡卷渣。因此应根据连铸生产中汽车外板的质量要求,将拉速控制在一个合理的范围内。