Development of a plastic injection molding training system using Petri nets and virtual reality

In this study, Virtual Reality (VR)-based plastic injection molding training system (VPIMTS), which can be modeled as an integrated system with a task planning module, an intelligent instruction module, a simulation module, and virtual envi-ronment (VE) module, was developed. Presented in this paper are an architecture of VPIMTS, a practical knowledge modelling approach for modelling the training scenarios of the system by using Petri nets formalism and key techniques (FEM, injection molding procedure modelling) which have been developed independently. The utilization of the Petri net model realized the environment where the trainee can behave freely, and also made it possible to equip the system with the function of showing the next action of the trainee whenever he wants. The overall system is a powerful approach for highly improving the trainee’s comprehension and injection molding study-efficiency by building digital, intelligent, knowledgeable, and visual aids.

非球面光学元件的快速制造技术

为满足光学行业的市场需求,非球面光学元件的快速制造技术是实现低成本、批量化、高精度生产的最佳解决方案之一。本文主要介绍了非球面光学元件的快速制造技术,包括精密光学玻璃模压成型技术和精密光学塑料注射成型技术,并对两种技术与其他非球面光学元件的制造技术进行了对比,阐述了模具材料种类、模具加工方法、成型材料、成型过程等内容。最后总结了近年来非球面光学元件的快速制造技术的发展现状,并对未来发展进行了展望。

光学塑料透镜注射成型关键技术的研究

传统的塑料模具设计及注射成型工艺参数对经验的依赖性较强 ,难以满足高精度光学塑料元件的成型需求。采用 CAD/CAE技术对光学塑料透镜注射成型的充模及保压过程进行了计算机动态模拟 ,研究了不同注射温度、压力、时间和保压温度、压力。

改善塑料光学零件成型质量的几个问题

从改进注射成型技术和模具制造技术的角度介绍了提高塑料光学零件的质量所采取的措施。在抑制变形的成型技术中所采用的注射压缩成型方法中，用机械的方法对熔融塑料均匀加压以减小塑件的变形及残余应力。也可采用适当的补偿方法修正模具以补偿塑件的变形。在模具制造中可以在模芯表面镀一层非电镀镍，然后用金刚石车削机床加工，而获得很好的表面粗糙度和表面面形精度。

CAE在塑料光学零件注射成型中的应用

目前光学塑料非球面零件在各种光电仪器中的应用越来越普遍。针对在注射成型光学塑料零件时对质量的特殊要求，本文介绍了利用注射成型ＣＡＥ（ｃｏｍｐｕｔｅｒａｉｄｅｄｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ）软件Ｍｏｌｄｆｌｏｗ，通过对塑料填充过程、保压过程和冷却过程的模拟分析，对在成型中各工艺参数和模具结构影响光学塑料零件的残余应力和收缩率等最终质量问题进行了研究。从工艺参数的选取和模具结构设计等方面，提出了如何改善成型光学塑料零件质量的措施，给出了模具面形成型前补偿的方法。通过采用最大实体原则，利用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析结果进行模具面形补偿最优化计算。

基于VR的塑料虚拟注射成型系统的研究与实现

虚拟现实,作为一门新型技术,已成功地应用于工程、设计和制造业领域。本文提出并实现一种基于虚拟现实技术(VR)的塑料注射成型的可视化交互式仿真系统。创新的采用Delaunay三角剖分技术进行成型设备的三维建模,同时提出了模拟注射成型过程运动仿真的方法,结合基于三维模型的注射成型FEA技术,创建注射成型仿真系统。整个系统可在塑料新产品设计的早期阶段及时的发现产品设计和工艺过程中可能出现的错误和缺陷,进行产品设计和生产工艺的优化,保证产品质量,节省开发新产品的时间和费用。

注射压缩成型技术在塑料光学透镜生产中的应用

研究和开发了实现注射压缩的结构,并做相关实验考察该结构是否能够达到设计和制造的要求以及满足实际生产需要。

盘式螺杆微注塑机动盘结构优化研究

为了提高盘式螺杆微注塑机的塑化性能,通过多物理场建模仿真软件对其塑化过程进行了数值模拟,并对其动盘进行了结构优化。首先对动盘的结构参数进行了理论分析,然后对参数改变后的结构进行仿真计算与分析,探究各参数对塑化性能的影响规律,最终结合各参数对塑化性能的影响能力,考虑盘式螺杆实际情况设计出了动盘优化结构。结果表明,采用通过缩小动盘原型结构中的槽道宽度而留出空间构造3条螺槽的优化动盘结构,可以使盘式螺杆微注塑机的塑化性能明显提高。

光学塑料注射成型的状态分析

本文通过对塑料光学元件注射成型过程的分析，以光学塑料熔体的状态方程以及流变学Ｈａ－ｇｅｎ－Ｐｏｉｓｅｌｌｉｌｅ方程为出发点，讨论并给出了光学塑料零件的成型工艺及模具浇注系统的设计准则。

非平底凹模铝板/塑料复合成形中铝板大塑性变形分析

在注塑机上利用非平底凹模制备了形状较复杂的铝板/聚丙烯复合结构件,实现了将金属板料成形、塑料注射成形融为一体的复合成形的新工艺。利用弹塑性大变形更新的Lagrange有限元法对于复合成形中铝板成形过程进行了数值模拟。成形铝板的实验测试厚度与有限元模拟值具有良好的相符性。铝板成形中形成3个板厚减薄较严重的区域。板厚减薄严重的Ⅱ区,发生了胀形变形和剧烈的塑性剪切变形。Ⅰ区和Ⅳ区之间的大塑性变形区分为B区和C区2个部分,B区内绝对值最大的主塑性应变为负,C区内绝对值最大的主塑性应变为正。Ⅲ区与Ⅳ区之间的D区绝对值最大的主塑性应变为负。

铝板/塑料混合成型中铝板大塑性变形区的有限元分析

采用弹塑性大变形更新的Lagrange有限元方法研究了铝板 /塑料混合成型过程中铝板的成形过程和变形特点。结果表明 ,当塑料熔体压力从 30MPa增大到 5 0MPa时 ,铝板凸缘区已基本不再参与变形 ,铝板上两个板厚减薄较严重的大塑性变形区在此阶段形成。模底接触区与自由变形区交界处的大塑性变形区依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态 ;模腔入口圆角区与自由变形区交界处的大塑性变形区由两部分构成 ,其中与模壁接触部分依次处于板料曲面内双向伸长变形、拉伸变形和平面应变状态 ,另一部分依次处于板料曲面内双向伸长变形和平面应变状态。

非平底凹模复合成型中板料成型有限元分析

金属板料与塑料复合成型中采用非平底凹模结构制造复杂轮廓形状的复合零件时 ,金属板料的轮廓形状受到金属板料成型极限的限制 .作者用复合成型试验和弹塑性大变形有限元方法揭示了表面轮廓形状较复杂的结构零件复合成型中金属板料的成型过程 .变形板料划分为 6个区域 :凸缘区 (Ⅰ区 )、模腔入口圆角区 (Ⅱ区 )、与模底接触区 1(Ⅲ区 )、模底圆角过渡区 (Ⅳ区 )、与模底接触区 2 (Ⅴ区 )及Ⅱ区与Ⅴ区之间的自由变形区 (Ⅵ区 ) .研究结果表明 :Ⅰ区与Ⅱ区处于拉伸变形状态 ,Ⅲ区处于板面内双向伸长变形状态 ;由于模具轮廓形状的急剧变化以及小圆角半径的影响 ,Ⅳ区内剪切和弯曲作用强 ,并形成一个板厚大大减薄的大塑性变形区 ;当熔体压力超过 2 8MPa时 ,板料的变形主要集中在Ⅵ区 ,并在Ⅵ区与Ⅱ区和Ⅵ区与Ⅴ区交界处形成

槽型与反射型光电传感器外壳的设计与制造

槽型与反射型光电传感器外壳与其它塑料制品相比,具有尺寸小、精度高等特点。槽型与反射型光电传感器外壳的设计不仅需要满足功能、可靠性方面的要求,还需考虑模具设计与制造、注塑成型、产品装配等方面的要求。文中从材料选取、发射器与接收器的固定方式、一些主要尺寸的确定以及注塑成型过程中的常见缺陷等方面,探讨了光电传感器外壳的结构设计与制造。

盘式螺杆微注塑机塑化性能研究

使用COMSOL Multiphysics有限元仿真软件对盘式螺杆微注塑机中的旋转盘式螺杆的塑化加工过程进行仿真研究。在螺杆旋转运动时,分析塑化单元中聚合物的流动与传热相变情况。结果表明,在螺杆结构不变的前提下,主要工艺参数中加热温度对塑化性能的影响较大,螺杆转速的影响较小。同时基于仿真结果,对盘式螺杆的下一步结构优化提供参考依据。

塑料光学透镜模压成型有限元分析

针对一种新型的塑料光学透镜加工技术——透镜模压成型技术,为了快速且以较低成本获取该成型技术较优的工艺参数,基于ANSYS有限元分析软件和透镜材料聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)的特性,建立了PMMA材料的黏弹性模型,然后在不同的模压温度和模压速度下对透镜模压过程进行了仿真,对比分析了这两种工艺参数对透镜成型残余应力的影响。结果表明,随着模压温度的升高和模压速度的降低,成型透镜的最大残余应力值相应减小,当模压温度达到125℃后或模压速度小于1mm/s时,最大残余应力下降趋势趋于稳定。PMMA透镜模压成型适宜的模压温度和模压速度分别为125℃和0.5mm/s。

注塑模温度场的边界元法分析

本文建立了用边界元法求解注塑过程冷却阶段注塑模温度场的数学模型;编写了计算程序;分析了成形工艺参数和模具冷却条件对注塑模温度分布的影响;实例计算和实验研究表明,同有限元法比较,边界元法不仅降低了问题的维数,而且计算精度高.

基于正交试验的薄壁塑件注塑模拟及工艺优化

以Moldflow有限元软件为分析平台,采用田口正交试验设计方法进行试验设计和结果分析,对某款笔记本电脑后盖产品进行了工艺参数分析与优化。结合这类大型薄壁塑件在注塑成型过程中易产生翘曲变形的问题,以对产品质量影响较大的5个因素,熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间和保压压力为基准,分析其对产品翘曲变形的影响,在保证产品快速充型的前提下,降低塑件的翘曲变形量。分析结果表明,保压压力对塑件翘曲变形的影响较大,当保压压力为108 MPa、熔体温度为290℃、保压时间为8 s、注射时间为0.97 s时,塑件的翘曲变形量较小,其值为1.732 mm。对优化后的工艺参数进行试验验证,并且,将生产试验后的结果与有限元分析结果进行比较,验证了有限元及试验方法的一致性。

光学塑料制品注塑成型技术方案探析

介绍了光学塑料制品在注塑成型过程中的主要特点和难点,以及作者在德马格注塑机上实施的为解决光学塑料制品注塑成型问题的技术方案,包含螺杆表面PVD多层CrN镀膜技术,新型止回阀结构设计的螺杆头四件套以及低压注塑(或注射压缩)成型技术等。

军用塑料包装箱脱模结构及注塑疵病问题

目的解决弹用塑料包装箱箱体内部复杂结构不易脱模以及注塑疵病的问题。方法采用多元件联合脱模机构,进行模具的改进以及工艺的匹配调试。结果多元联合式脱模设计方案彻底解决了弹用塑料包装箱箱体内部复杂结构不易脱模的问题。通过工装的改进解决了搬手部位熔合不好,熔接痕变深,近似裂纹的注塑疵病。结论生产效率大大提高,确保了复杂产品的质量,取得了很好的经济效益。