变模温模具温度场数值分析与加热参数选取

以缩短加热阶段时间、提高生产效率及产品质量为目的,以流体动力学为基础,应用数值计算与分析技术,分析了变模温注塑模具的温度场,比较了模具加热介质的流速,加热介质入口温度及加热时间。得到了合理的快速加热模具的参数,并获得了均匀的模具温度场,为提供良好的注塑成型条件打下基础。

电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序开发

针对快速变模温注塑成型模具热响应分析复杂问题,对电热式变模温注塑模具热响应作了研究,采用随形加热系统设计方法,将复杂的电热式变模温注塑模具简化为单个加热细胞单元,以电热元件的规格和布局为设计变量,以加热时间和型腔表面温差为热响应指标,结合Matlab图形界面开发模块和ANSYS有限元分析软件,开发了基于加热细胞单元的电热式变模温注塑模具热响应辅助分析程序,并对其准确性做了验证分析。研究结果表明,该辅助分析程序可以较好地预测模具的加热效率和型腔表面温度均匀性,可为电热式变模温注塑模具的设计、分析一体化提供一条快捷和高效的途径。

线圈内置式变模温成型模具感应加热系统优化

提出了一种线圈内置式的变模温模具原位感应加热新方法。首先,基于广义的模具“元胞”模型,建立了模拟模具感应加热过程的电磁-热多物理场耦合的有限元模型以评估方案的可行性;随后,为实现模腔表面快速且均匀加热的目标,提出了集试验设计、响应曲面建模和粒子群优化算法于一体的模具感应加热系统多目标优化策略。结果表明,采用该策略可快速获得模具感应加热系统的优化设计参数,优化后模腔表面的加热效率和温度分布均匀性分别提高了38.3%和67.7%。最后,以工业外壳塑件为例阐述了优化设计参数在实际变模温模具感应加热系统设计中的应用,并提出了基于优化参数沿模腔表面布局随形感应线圈的设计方法,结果证实了该方法的有效性和优化参数的普适性。

电热式变模温注塑模具热响应评估实验研究

以电热式变模温注塑模具为例,利用构建的温度数据采集系统对模具型腔表面的热响应规律进行了系统的实验研究。结果表明,加热阶段模腔表面温度随加热时间线性提高,冷却阶段模腔表面的初始冷却速率较快,随后逐渐趋缓;模腔表面在反复循环加热和冷却过程中,其温度首先呈周期性波动上升,随后逐渐达到稳态。建立了稳态时模腔表面波峰温度T max和波谷温度T min与模具加热时间t h和模具冷却时间t c之间的定量关系模型,以对模腔表面温度进行预测,验证试验结果表明模型具有很高的预测精度。最后,以20%玻璃纤维增强聚碳酸酯作为原料,进行了变模温注塑实验,获得了具有镜面高光的面板塑件产品,证实了变模温注塑工艺能显著提高纤维增强塑件表观质量的有效性。