基于充填分析的注塑模浇口位置优化设计研究

论述浇口位置与模具设计、制品设计、工艺条件的关系,注塑模浇口设计的准则,以及在模具设计中合理的浇口位置应满足的条件 利用充填分析技术,结合实例,确定出合理的流道设计 通过CAE技术在具体的产品设计过程中的应用说明充填分析技术在优化浇口位置设计中的作用。

塑料充模流动粘性模型研究

对多种塑料在不同温度下的剪切速率-稳态剪切粘度数据进行Cross粘性模型参数拟合,得到了表征材料粘度的模型参数(B,Tb,τ*,n)。其拟合效果良好,能较准确地描述塑料熔体在一定剪切速率和温度范围内的粘流特性,为工程计算和塑料熔体模流分析提供了数据支持。结果表明,该方法有较广泛的适用性。

注塑件残余应力的分析研究

根据注射成型的工艺特点，分析了注塑制品残余应力的产生原因和影响因素。

注塑制件熔接痕的形成、性能和预测

概述注塑制件熔接痕的形成及其危害,主要讨论塑料注塑制件中熔接痕的形成机理、熔接痕影响区的形态结构、影响熔接痕处性能的因素,以及工艺条件、模具几何条件对熔接痕处性能的影响等。在注塑模流动模拟的基础上,结合计算机图形学知识,利用计算机自动实现了注塑中熔接痕的自动识别。

基于遗传算法的注塑模注射速率优化

注射成型充填过程中,熔体前沿速度(MFV)会影响制品的最终质量和尺寸精度,如何控制MFV,即控制不同位置的螺杆速度或者说注射速率至关重要。将遗传算法和数值模拟技术相结合用于注射速率的优化,确定螺杆速度-行程曲线或熔体前沿面积(MFA)-充填百分比曲线中的最佳控制点,以及控制点处的螺杆速度或注射速率的最优值。算例表明,利用遗传算法得到的优化的注射速率设置,可以使MFV的均匀性提高40％左右。

PE-HD／PET原位微纤化共混物的动态流变性能研究——微纤含量的影响

通过“熔融-热拉伸-淬冷”的方法制备得到PE-HD／PET原位微纤化共混物。研究了PE-HD／PET原位微纤化共混物的动态流变性能,着重分析了PET微纤相的不同含量引起的微纤的形态结构的变化对PE-HD／PET微纤化共混物动态流变性能的影响。实验表明,在测试的角速度范围(0．01-100 rad／s)内,共混物的复数黏度的对数和微纤含量呈线性关系;当微纤质量分数大于20％时,共混物在低频区域出现“末端区效应”,损耗模量～频率曲线和Han关系曲线在低频区偏离线性,这主要是由于微纤在基体中形成网络结构引起的。

曲面上任意两点的近似最短路径算法研究

为了提高曲面上任意两点间近似最短路径的计算效率,提出了求解曲面上任意两点间近似最短路径的算法,该算法首先利用三角形网格模型表示曲面,并形成相应的带权图结构,然后采用FSPA(快速最短路径法)动态计算带权图上两点的最短路径,再通过迭代细分最短路径周围的三角形网格上的边,最后由这些边构造新的子图来不断逼近曲面上两点间的最短路径。为验证该算法效果,还给出了该算法两个应用实例。应用结果表明,该算法效率高,容易实现,并可用网格尺寸和细分参数γ来控制近似精度。

注塑模CAE用实体模型的表面网格模型生成方法

为了实现注塑模CAE软件与商用CAD软件之间的数据交换 ,给出了基于STL文件的三维实体模型的表面有限元网格划分方法。该算法利用STL文件传递薄壁注塑件的实体模型信息 ,在对该模型的表面区域进行合并的基础上 ,重新进行网格划分 ,可生成质量较好的表面三角形网格 ,从而得到满足成型模拟需要的有限元网格模型。

基于数值模拟的注塑模熔体前沿速度优化

在注塑成型的过程中,非均匀的熔体前沿充填速度将导致非一致的取向,以及非均匀收缩和翘曲变形,理想的充填模式应尽可能使熔体在充填过程中保持熔体前沿速度为常数。文中将数值模拟技术与遗传算法相结合用于注塑成型熔体前沿速度的优化,确定螺杆行程中的最佳分段控制点,以及控制点处的注射体积流率或螺杆速度的最优值以获得均匀一致的熔体前沿速度。数值分析采用广义的Hele-Shaw流动模型,耦合利用有限元/有限差分来求解控制方程,并利用控制体积概念实现熔体前沿的自动更替和推进。算例表明,优化的工艺条件设置可以使熔体前沿速度的均匀性提高50%左右。

注塑模保压过程的有限元数值模拟

基于注塑成型保压过程的工程认识 ,本文利用粘性、可压缩非牛顿流体基本方程得到了注塑模保压过程分析的控制方程 ,采用数值方法实现了对保压过程的数值模拟 ,并通过实例说明如何利用数值模拟为优化注塑模成型加工提供科学的理论根据。

注塑模保压过程的数值分析

基于对注塑成型保压过程的机理研究,本文利用黏性、可压缩非牛顿流体基本方程,得到了注塑模保压过程分析的控制方程,采用数值方法实现了对保压过程的数值模拟,并通过实例说明如何利用数值模拟为优化注塑模成型加工提供科学的理论根据．

注塑成型FRP的力学性能预测的数值模拟

纤维增强复合材料的力学性能和热物理性能强烈地依赖于纤维的取向状态 ,在注射成型过程中 ,纤维最终的取向状态依赖于充填过程的速度场 ,因此最终的产品性质依赖于成型的详细过程。研究发现 ,注塑成型制品的结构呈层状分布 ,层的数目依赖于模具几何和成型条件 ,不过大多数的结构在成型表面为沿流动方向取向 ,而在中心层为横向排列 ,有时在制件表面还有一层薄的介于二者之间排列的取向层。本文主要给出在两个简单模型中的纤维取向预测的理论和数值方法 ,这两个模型分别为 :中心浇口圆盘和边浇口长条。

注射成型过程中非牛顿塑料熔体的流变特性

在探讨塑料熔体粘度模型的基础上,根据塑料熔体在注射成型过程中的流动特点,讨论了一种能够在加工温度和压力条件下,剪切速率在10～10^(?)s^(?)的变化范围内,相当精确地描述高聚物流变特性的粘度模型。重点讨论了模型的参数拟合和适用范围,为注射模具设计和成型模拟提供了科学依据。

塑料注射成型数值模拟计算结果的可视化方法

为了处理注塑成型数值模拟计算所产生的大量数据 ,文中给出了用计算机图形技术显示结果数据的方法 ,对于更好、更有效地理解和使用计算数据提供了直观的手段。

注射模充模流动和传热过程的理论与算法

从粘性流体力学的质量、动量和能量方程出发 ,针对塑料注射成型特点 ,基于量纲分析 ,建立了适合于充模分析的数学模型。控制方程的求解主要包括三个阶段 :压力场、温度场和流动前沿位置的确定。数值求解采用有限元法求解压力场、有限差分法求解温度场、控制体积法确定流动前沿位置 。

Sn对AZ70镁合金显微组织及常温压缩性能的影响

采用OM、SEM、EDX、XRD等手段,研究了Sn对AZ70镁合金显微组织和常温压缩性能的影响。结果表明,Sn能改变AZ70镁合金铸态组织形貌,使粗大的网状Mg_(17)Al_(12)相破碎为断网状。微量Sn基本均匀分布在合金基体上,并有效地细化晶粒,Sn质量分数为1．5%(以下均为设计成份)时细化效果显著,多量的Sn有使晶粒粗大的倾向。均匀化退火后合金的室温压缩性能随Sn含量的增加先升后降,最大极限压缩率和压缩强度分别出现在1．0%Sn和1．5%Sn时。分析认为,1．0%Sn时,综合压缩性能良好。

纤维增强复合材料的力学性能预测的数值模拟

纤维增强复合材料的力学性能和热物理性能依赖于纤维的取向状态。在注射成型过程中纤维最终的取向状态依赖于充填过程的速度场 ,因此最终的产品性质依赖于成型的详细过程。研究发现 ,注塑成型制品的结构呈层状分布 ,层数依赖于模具几何和成型条件 ,不过大多数的结构在成型表面为沿流动方向取向 ,而在中心层为横向排列 ,有时在制件表面还有一层薄的介于二者之间排列的取向层。本文主要给出两个简单模型中纤维取向预测的理论和数值方法 ,这两个模型分别为 :中心浇口圆盘和边浇口长条。

气体辅助注射保压过程的数值分析

基于气体辅助注射成型保压过程的工程认识 ,利用粘性、可压缩非牛顿流体基本方程 ,得到了气体辅助注射保压过程分析的控制方程 ,并采用有限元法 有限差分法实现了对保压过程的数值模拟 。

任意平面域上内部特征约束的变密度三角化方法

基于Delaunay三角化方法和前沿生成方法,给出了具有任意内部特征的平面域变密度三角形网格生成方法。针对不同的内部特征,可任意设定其网格尺寸,通过加权平均,有效地控制网格的尺寸变化,最终实现了网格的疏密光滑过渡。

用于有限元分析的板壳模型的特征造型

为满足板壳结构有限元分析的需要,将板壳结构特征化,以平面特征和曲面特征表示几何特性,以网格特征表示离散特性,厚度、载荷和约束特征表示计算特性,从而形成了造型和有限元网格划分一体化的板壳模型特征造型方案。