快速热循环注塑成型模具温度控制研究

论文摘要

研究了快速热循环成型工艺的其工艺原理和技术特点,以及常规注射成型容易出现的缺陷及解决方法,从机理上为快速热循环成型研究奠定了基础。介绍了实现模具即冷即热的温度控制方法,并提出采用高温水蒸汽加热及冷却水冷却并用来实现成型模具温度的动态控制方法。以某车载蓝牙外壳为例,对车载蓝牙外壳快速热循环注塑成型模具进行了浇注系统和加热冷却系统设计计算,建立与熔体成型工艺过程吻合的三维流动模型。在分析成型工艺的前提下,以体积收缩率、翘曲变形、熔接痕、气泡及填充时间等为目标,进行了最佳浇口位置分析、流动分析和冷却分析。研究表明,在填充及保压阶段保持模具高温状态可以使分子的取向更趋于一致,黏度降低,得到高度光泽和综合性能的产品。以体积收缩率为参考指标,以成型实验结合数值模拟,系统地研究了模具温度控制对快速热循环注塑成型产品质量的影响,得到模具温度及其它工艺参数对对体积收缩率的影响规律。最后采用BP神经网络并借助Matlab软件对其进行数学建模,在正交分析的基础上追加8种实验；结合模具温度控制规律,分别对其进行检测,得到质量预测在实际生产中有良好的理论指导意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 概论
• 1.1 引言
• 1.2 快速热循环注塑成型技术
• 1.3 快速热循环注塑成型技术研究现状
• 1.4 课题来源及主要研究工作
• 1.4.1 课题来源及研究意义
• 1.4.2 课题研究的目标
• 1.4.3 课题研究的主要内容
• 第2章 快速热循环注塑成型工艺原理
• 2.1 工艺原理
• 2.2 快速热循环注塑成型产品缺陷及原因
• 2.2.1 翘曲变形
• 2.2.2 熔接痕
• 2.2.3 填充不足
• 2.2.4 表面浮纤
• 2.3 温度控制方法
• 2.3.1 模具内部加热
• 2.3.2 蒸汽加热快速热循环注塑系统的构成
• 2.3.3 棋具外部加热
• 2.4 本章小结
• 第3章 快速热循环注塑成型CAE模型的确定
• 3.1 Moldflow在模具温度控制研究中的应用
• 3.1.1 模拟功能
• 3.1.2 注塑过程的模拟
• 3.2 快速热循环注塑成型CAE模型的建立
• 3.2.1 塑件建模及导入
• 3.2.2 浇注系统的确定
• 3.2.3 确定加热冷却系统
• 3.3 本章小节
• 第4章 快速热循环注塑成型数值模拟
• 4.1 温度因素理论分析
• 4.2 快速热循环注塑成型重要工艺参数
• 4.2.1 模具温度
• 4.2.2 注射压力
• 4.3 产品结构及工艺分析
• 4.4 快速热循环注塑成型流动模拟及分析
• 4.4.1 最佳浇口位置分析
• 4.4.2 填充分析
• 4.5 快速热循环注塑模拟实验及结果分析
• 4.5.1 模拟试验
• 4.5.2 流动分析
• 4.5.3 冷却分析
• 4.5.4 翘曲分析
• 4.6 本章小结
• 第5章 快速热循环注塑成型模具温度对制品品质影响研究
• 5.1 正交试验
• 5.1.1 因子与水平
• 5.1.2 试验结果分析
• 5.1.3 基于数值模拟和正交实验多因素控制策略
• 5.2 快速热循环注塑成型制品品质考核指标及量化表征策略
• 5.3 模具温度控制对质量影响试验研究
• 5.3.1 试验方案及参数设定
• 5.3.2 工艺参数对产品体积收缩率影响
• 5.3.3 模具温度因素影响研究
• 5.4 快速热循环注塑成型制品品质讨论
• 5.4.1 体积收缩率结果
• 5.4.2 温度控制分析
• 5.4.3 结论
• 5.5 本章小结
• 第6章 快速热循环注塑成型产品体积收缩预测与控制
• 6.1 运用BP神经网络预测体积收缩
• 6.1.1 BP神经网络简介
• 6.1.2 BP神经网络结构模型的建立
• 6.1.3 处理样本数据
• 6.2 BP神经网络的训练
• 6.3 BP神经网络模型的检测
• 6.4 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果