气体辅助注射成型时间参数的CCD响应面法多目标优化

相比于传统塑料注射成型,延迟时长和注气时长是气体辅助注射成型(简称气辅成型)特有的工艺参数,增加了气辅成型的复杂性。为了精确设计延迟时长和注气时长的取值,获得理想的气体穿透效果和气指幅度,以具有典型气辅结构的塑件为研究对象,首先采用气辅成型全三维CAE研究了延迟时长和注气时长对气辅成型质量的影响。结果表明,适当增加延迟时长,可以减小或消除气指缺陷,提高气体穿透深度行程,但过长的延迟时长会导致“短射”,过短的延迟时长则会导致严重的气指缺陷;增加注气时长可以提高气体穿透效果,减少表面缺陷,降低内应力和翘曲变形,但注气时长过长时,气指内部的高压氮气会导致其撕裂而形成严重的气指缺陷,更甚者会使气辅塑件膨胀而报废。采用CCD响应面法进行多目标优化,精确设计了延迟时长和注气时长的取值,延迟时长为4 s、注气时长为10.37 s。通过CAE分析和成型试验验证,精确取值下成型的气辅塑件的气体穿透效果和气辅成型质量良好,提高了气辅成型质量和效率,可用于气辅成型实际生产。

注气参数对气辅成型气体穿透影响的研究

以气辅塑件为研究对象,采用气辅成型全三维数值模拟和物理试验,探讨注气参数(注气时长、注气压强)对气体穿透的影响。结果表明:注气时长和注气压强决定气体穿透程度,特别对气体再次穿透程度、气指尺度及塑件外观质量起着决定性作用;增加注气时长,能加大气体穿透程度,提升气体穿透体积比例,减轻外观不良,减少翘曲变形程度,但会增加气指缺陷。加大注气压强,会减小气体穿透程度,加重气指缺陷,而对气体穿透体积比例影响不大;另外,适当提高注气压强可以减轻外观不良,但过高的注气压强容易使制品产生发泡缺陷。