高压连接器插座外壳模具设计与多目标注塑工艺优化

以高压连接器插座外壳为研究对象,进行模具设计和注塑工艺优化,在模具设计方面,将点浇口方案改为牛角式进胶方案,使模具结构由三板模简化为两板模。将牛角式浇口设计为嵌件结构,方便电火花成型加工,也方便浇口断裂时及时清理。为提高冷却效率,型腔部分采用环绕式水路设计,型芯部分采用水井式水路设计。由于产品下半部分壁厚较小,采用“圆顶杆+扁顶杆”结合的顶出方式,解决产品难以脱出的问题,同时顶杆与顶杆孔的间隙可以跑气,解决型芯狭窄区域的困气问题。使用Moldex3D对浇注系统、冷却系统设计方案进行仿真分析,验证设计方案合理,并获取初步注塑工艺参数。在工艺优化方面,以体积收缩率标准差和最大翘曲量为响应进行多目标注塑工艺优化,采用“正交试验+响应曲面实验”的方法优化,当熔体温度为228℃,保压压力237.5 MPa,保压时间5.88 s时多目标工艺参数最优,输入Moldex3D软件进一步模拟,得到体积收缩率标准差为0.937%,降低45.39%;最大翘曲量为0.181 mm,降低21.30%,说明优化方案可行。

地方高校专业课教学中课程思政的融入研究——以材料成型及控制工程专业注塑工艺及模具设计课程为例

为切实落实立德树人根本任务,作为地方高校教师在授课过程中必须树立将价值塑造、知识传授和能力培养三者融为一体、不可割裂的价值观。该文根据地方高校现状进行学情分析,从目前的专业课程教学中课程思政融入存在的问题分析入手,对材料成型及控制工程专业注塑工艺及模具设计课程教学中课程思政融入的思路、途径及内容进行系统的分析和阐述,为专业课程教学中进行课程思政的融入起到抛砖引玉的作用。

基于粒子群算法的汽车仪表框架注塑工艺参数优化

以某汽车仪表框架为例,对塑件注塑后的翘曲量进行研究。选取模具温度、熔体温度、冷却时间、保压压力、保压时间和注射时间作为自变量,以翘曲量作为优化对象。通过正交试验得到各个工艺参数范围内翘曲量较小的工艺参数组合,利用BP神经网络建立塑件翘曲量和各工艺参数之间的非线性模型。将BP神经网络模型作为粒子群算法的适应度函数,通过粒子群算法的优化能力对工艺参数进行优化,并得到最小的翘曲量0.9363 mm和最优的工艺参数组合,即模具温度55.813℃,熔体温度259.568℃,冷却时间29.650 s,保压压力85.02 MPa,保压时间29.187 s,注射时间1.23 s。利用Moldflow模流分析软件对最优的工艺参数组合进行翘曲分析,得到翘曲量为0.9489 mm。与初始默认值和正交试验优化的工艺参数结果对比,翘曲量分别降低了64.48%和19.17%,达到优化塑件质量的目的。

注塑工艺对碳纤维增强聚酰胺10T复合材料力学性能的影响

以高温聚酰胺10T(PA10T)为基体,制备碳纤维增强聚酰胺10T复合材料(PA10T/CF),研究复合材料注射成型的工艺参数对复合材料力学性能的影响。通过对复合材料的纤维保留长度进行分析,得到最佳平均保留长度为295μm,同时得到优化的注塑工艺参数为注塑温度330℃,注塑压力50%(注射压力最大值的50%),注射速率70%(注射速率最大值的70%),保压压力50 MPa,模具温度30℃。分析扫描电子显微镜(SEM)表征结果可知,不同纤维含量的PA10T/CF复合材料采用优化工艺参数成型时,其样品断面呈韧性断裂且CF均匀良好地分散。

汽车接插件的注塑工艺研究及模具设计

对含金属嵌件的汽车接插件注塑成型精度问题进行了研究,针对其二次成型过程中工艺过渡件窜动问题提出了螺纹定位锁紧工艺,设计了带有嵌锁装置的一模四腔汽车接插件二次注塑成型模具。嵌锁装置实现了二次注塑成型中工艺过渡件的精准定位锁紧,解决了多腔金属嵌件常易发生的偏移、窜动难题,提升了成型精度和生产效率。

注塑工艺对POM齿轮弯曲疲劳寿命的影响规律

为了研究注塑工艺对聚甲醛(POM)齿轮弯曲疲劳寿命的影响,采用了DOE实验设计方法,并参考GB/T 14230-2021《齿轮弯曲疲劳强度试验方法》中的运转型试验方式来制定试验方案和设计测试装置。按照设计的实验计划,进行了齿轮弯曲疲劳寿命的试验,并获得POM齿轮寿命实验数据。通过Minitab软件对实验数据进行分析,得到弯曲疲劳寿命的主效应图和Pareto图。分析结果表明,模具温度和保压压力是影响POM齿轮弯曲疲劳寿命的两个主要工艺参数。为改善这些工艺参数对齿轮性能的影响,对模型进行了优化改进,并建立了回归方程来描述模具温度和保压压力对齿轮弯曲疲劳寿命的影响。通过实验验证发现,通过Minitab的响应优化得到数据模型预计最佳值及最优工艺配置:模具温度120℃,保压压力120MPa。在工艺优化后,POM齿轮的弯曲疲劳寿命提高了约59%。这表明,经优化后的注塑工艺,可以显著改善POM齿轮的性能,并延长其使用寿命。

基于响应面法和灰色关联分析的汽车雾灯灯罩注塑工艺多目标优化

以汽车雾灯灯罩为研究对象,针对塑件在成型过程中出现的翘曲变形和体积收缩问题,利用Moldex3D软件进行分析,得到初始分析下Z方向翘曲变形量为0.191 mm,体积收缩率为4.345%。由于汽车雾灯灯罩在装配方向上需要较小的翘曲变形和体积收缩,以熔体温度、模具温度、保压时间、冷却时间和保压压力为优化变量,采用响应面法进行5因素5水平中心复合试验并建立灰色关联度值模型对目标进行优化。根据中心复合试验结果对灰色关联度值进行方差分析,得到各因素对灰色关联度值的影响程度顺序为熔体温度>模具温度>冷却时间>保压压力>保压时间。利用灰色关联度模型进行寻优,得到最优工艺参数组合为熔体温度为290℃、模具温度为80℃、保压时间为7 s、冷却时间为22 s、保压压力为155 MPa。将最佳工艺参数组合在Moldex3D中进行模拟,得到Z方向翘曲变形量为0.088 mm、体积收缩率为3.551%。与推荐工艺参数组合相比,优化后的Z方向翘曲变形量比优化前降低了54%,体积收缩率比优化前降低了18%。

基于熵权TOPSIS法的注塑工艺参数多目标优化

以玩具车车门面塑件为研究对象,提出了一种基于熵权TOPSIS综合评价法的注塑工艺参数多目标优化方法。首先,结合顶出时的体积收缩率、总翘曲变形量和缩痕估算等试验指标要求,建立5因素4水平的正交试验;其次,利用熵权法确定各试验指标的权重;然后,采用TOPSIS综合评价法将多目标优化问题转化为以综合评价值为单一指标的单目标优化问题。最后,通过极差分析得到影响试验指标的显著因素和最优工艺参数组合。与默认推荐工艺参数相比,采用最优工艺参数组合后,顶出时的体积收缩率、总翘曲变形量和缩痕估算分别降低了56.16%、41.24%和52.27%,证明了基于熵权的TOPSIS综合评价法在注塑成型工艺参数优化方面的有效性。

基于Web的注塑工艺虚拟仿真实验平台设计

为增强学生对汽车内饰件主要成型方法注塑工艺的感性认识,同时提升高分子材料注塑成型工艺的实验教学效果,教学团队基于“云端”理念,以浏览器为平台、代码为工具,利用互联网技术,设计开发了网页式的注塑工艺虚拟仿真实验平台。开发过程为首先制作视频、动画、文档资料等各类实验素材,然后使用代码编译器编写控制命令代码,最后经过浏览器渲染,完成了Web网站的初步设计。设计开发的注塑工艺虚拟平台包含材料、工艺、设备(模具)三大要素,整合并优化了文档、视频、动画等多媒体资源,并提供教学管理服务以及简单的人机交互操作。经调试、修改并投入试用后,学生普遍认为提升了学习兴趣,教师认为有效促进了“混合式”教学的开展,教学效果较好。本虚拟仿真平台的开发有力助推了课程教学改革。

BP网络在注塑工艺参数设计与优化中应用

翘曲变形是影响注塑零件的质量和装配过程的主要问题之一。文章从注塑理论的角度分析了翘曲变形发生的原因,通过优化工艺参数尽可能减小零件的翘曲变形量,设计车灯反射器三维模型,对三维模型进行网格划分并评价了网格质量,建立基于Moldflow虚拟仿真环境的注塑仿真过程。通过分析发现,定熔融状态下的塑料温度Tp、模具温度Tm、注射时间ti、保压时间th以及冷却时间tc是影响注塑零件翘曲变形量的主要工艺参数。

基于Moldflow的异径三通管件注塑工艺优化

本文以异径三通管件为研究对象,基于数值模拟软件Moldflow优化管件生产工艺,控制制品承口与支口尺寸超差。首先通过约束制品与型芯接触面上节点自由度来近似模拟制品在冷却阶段型芯的限制作用,提升数值模拟精度,将管件支口X、Z方向的预测尺寸与实测尺寸的差异由1.48 mm与1.17 mm分别降低至0.46 mm与0.08 mm,管件承口Y、X方向的预测尺寸与实测尺寸的差异由1.03、0.79 mm分别降低至0.22、0.34 mm。随后基于优化的数值模型分析3组成型工艺优化方案,通过对比3组方案的输出结果,最终确定方案1为最佳注塑方案。试制结果表明,优化的注塑生产工艺可有效控制产品承口与支口的尺寸超差,产品满足验收要求。

基于BP神经网络的连接器注塑工艺参数多目标优化

为提高连接器注塑工件质量,获得最优的连接器注塑工艺参数,设计一种基于BP神经网络的连接器注塑工艺参数多目标优化方法。利用方差分析法获得对试验结果有显著影响的参数,进而得到更全面的信息。建立相应工艺参数优化模型,并添加多层级的结构;建立BP神经网络集预测模型,映射工艺参数与质量指标的非线性关系,利用预补偿法最终实现工艺参数优化及误差补偿。在相同的测试环境之下,对比于传统优化补偿测试组,新型的优化补偿组所得出的翘曲平均值较低。测试结果证明:新型优化补偿组处理效果更佳,具有一定的应用价值。

微电机零部件BMC注塑工艺技术浅析

随着微电机技术的不断发展,电机结构也不断的标准化、集成化,以满足产线大批量生产以及产线自动化的要求;其中,微电机中的关键零部件定子组件及转子组件的制造工艺也发生深刻变化,有通过钣金件作为定转子组件、负载安装连接结构的,也有通过BMC材料作为定转子组件、负载安装连接结构的;随着工业制造4.0的到来,微电机制造厂商也不断的摸索如何实现微电机制造的自动化、智能化,以满足市场低成本、高效率的需求;而BMC注塑作为微电机关键零部件的常用工艺之一,在实现微电机电气安全要求的同时,更能满足这种情形下的要求,给企业带来更高效的经济收益;所以,微电机的零部件注塑工艺技术尤为关键,其工艺水平高低,将制约微电机的制造成本,本文将围绕微电机注塑工艺相关技术进行分析,给微电机制造实际运用提供一些参考。

浅谈汽车保险杠注塑工艺优化

随着社会经济的发展,科学技术的进步,汽车也逐渐成为人们的主要出行方式。随着环保意识的不断增强,汽车行业的轻量化、节能降耗已成为当前汽车行业的重要发展方向。塑料产品因为其优异的机械性能和较低的质量密度,使其更符合轻量化的要求而在汽车行业内得到广泛应用。在汽车塑料零件中,保险杠作为汽车造型最为突出的零件,其产品质量要求非常高,工艺过程复杂。结合实际生产要求,对保险杠注塑生产工艺进行优化分析。研究工艺参数对产品质量的影响,优化产品工艺参数,提升保险杠产品的生产质量和生产效率,对汽车保险杠产品开发和工业化生产具有指导意义。

基于TOPSIS的注塑工艺参数多目标稳健优化设计

针对现有注塑工艺参数稳健设计未安排外表试验以深入分析成型过程中不可控因素的影响、未综合考虑注塑制品的多质量特性等不足,提出基于内外表参数设计、信噪比分析和逼近理想解排序(Technique for order preference by similarity to ideal solution,TOPSIS)的注塑工艺多目标稳健优化设计方法。通过二水平正交试验和方差分析筛选出对注塑制品质量影响最大的主要工艺参数作为可控因素,将其误差作为噪声因素,进行内外表参数设计。利用均匀试验设计和逐步回归分析建立预测给定注塑工艺方案下成型制品质量的二次多项式模型,以快速获得内外表所有试验方案下成型制品的质量指标值,进而高效地计算出内表试验方案下各质量指标所对应的信噪比。在此基础上,利用TOPSIS对内表各试验方案进行优劣排序并选取稳健最优的注塑工艺参数设计方案。手机面板的注塑工艺多目标稳健优化设计实例验证了方法的有效性。

基于关联度的注塑工艺参数稳健优化设计研究

在注塑成形过程中,考虑塑料物性参数等随机因素波动的影响,选取最大翘曲变形量为成形质量指标,提出了基于关联度的变量筛选、神经网络响应面及蚁群优化的注塑成形工艺参数稳健设计方法。基于左侧距和位值的定义,提出了关联度的计算公式;建立了基于关联度的稳健优化模型;提出了混合交叉变异的蚁群算法。将基于关联度的稳健设计方法应用于某遥控器外壳的注塑成形工艺优化,数值模拟及实际注塑试验表明,该方法减小了最大翘曲量的标准差,并有效地提高了塑件的尺寸公差。

特殊注塑工艺在汽车工业中的应用及发展

以前的特殊工艺现在已经成为新的常规工艺 ,而且随着产业化速度的加快 ,研究开发到产业化之间的时间不断缩短。按照产品和技术的发展程度 ,综述了汽车用塑料注塑件的特殊注塑方法和发展趋势 ,并对其中一些技术关键作了介绍。

注塑工艺对微发泡PP/云母粉发泡行为影响

用正交试验研究了注射温度、注射压力、注射速度和冷却时间对化学发泡法制备聚丙烯(PP)/云母粉发泡材料的泡孔平均直径和泡孔密度的影响。结果表明,在PP中添加云母粉后,注射压力对发泡PP/云母粉材料的结构参数影响最大,其次为注射温度;较理想的工艺参数为注射温度170℃、注射压力50 MPa、注射速度95%、冷却时间30 s。

注塑工艺参数对HDPE化学发泡行为的影响

设计了注塑工艺参数对高密度聚乙烯(HDPE)化学发泡质量影响的正交实验,用SEM对发泡HDPE材料样品的泡孔形态和尺寸进行了观察和测量统计,系统研究了注塑温度、注塑压力、注塑速度和冷却固化时间对化学发泡法制备高密度聚乙烯(HDPE)发泡材料泡孔平均直径、泡孔尺寸分布、泡孔密度的影响。结果表明,注塑温度对发泡HDPE的结构参数影响最大,其次为注塑压力。注塑温度的影响与其对发泡剂分解速度、产气量、熔体强度的影响而导致泡孔的形核和长大(并泡)过程有关。通过优化工艺,获得了泡孔平均直径为21μm、泡孔密度为每立方厘米3.2×107个、泡孔尺寸分布均匀的HDPE发泡材料样品。

注塑工艺及调湿处理对半芳香透明尼龙力学性能的影响

研究了模具温度、注塑压力和注射速率对半芳香(SA)透明尼龙拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度、弯曲弹性模量和缺口冲击强度等力学性能的影响,并对SA透明尼龙调湿处理前后的力学性能进行了比较。结果表明,当料筒温度为240～245℃,注塑压力为70～130MPa,模具温度为40～80℃时,SA透明尼龙能顺利注塑,其力学性能随注塑压力的增大呈提高趋势,而模具温度和注射速率对其力学性能影响不太明显;经过调湿处理后,SA透明尼龙的缺口冲击强度有所提高。