热水器外壳件的熔接痕模拟及控制研究

论文摘要

塑料注塑制品作为现代工业产品的主要结构及外观零件之一,已在许多领域得到广泛的应用。由于注塑成型过程的复杂性,成型的制品极易产生各种缺陷,特别是熔接痕缺陷的存在具有普遍性。作为注塑制品常见的外观缺陷之一,它不仅会降低制品的力学强度,而且会影响外观件的美观度。因此,对于减轻或者消除熔接痕的方法的研究具有十分重要的现实意义和实际价值。热水器外壳是热水器的主要外观零件之一。由于在生产中存在严重的熔接痕现象,严重影响了热水器的质量和使用。本文利用商业CAE软件Moldflow对热水器外壳的充模过程进行模拟计算和分析,预测产生熔接痕现象的位置。针对分析结果提出工艺改进方案,并对改进后的注塑件进行模拟计算分析,经过反复的调整和改进,最终确定了合理的注塑工艺方案。通过实际注塑来验证该设计方案的可行性和可靠性。本文采用模拟分析软件对注塑件生产工艺进行改进,用以减少或消除熔接痕现象的方法,既减少了产品开发周期,又节省了开发成本,具有一定的推广应用性,为进一步开展有关方面的研究提供了参考依据。

论文目录

• 致谢
• 中文摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 本课题的选题背景
• 1.2 解决熔接痕问题的国内外研究现状
• 1.2.1 熔接痕形成过程与组织结构研究
• 1.2.2 熔接痕力学性能研究
• 1.2.3 消除熔接痕的参数优化及数值模拟研究
• 1.3 解决熔接痕问题的国内外发展方向
• 1.4 本课题的研究任务
• 1.5 本课题的研究意义
• 2 注塑充模过程熔体流变学分析及数值模拟理论
• 2.1 塑料的粘弹性及粘度模型
• 2.1.1 塑料的基本力学模型
• 2.1.2 塑料的粘度模型
• 2.2 熔体充模的物理过程
• 2.3 聚合物熔体流动基本方程
• 2.4 聚合物熔体的流动特性
• 2.5 流动分析在型腔及流道设计中的应用
• 2.5.1 流动分析在型腔设计中的应用
• 2.5.2 流动分析在流道设计中的应用
• 2.6 塑料熔体在流道中的流动分析
• 2.6.1 牛顿体在均匀截面圆形流道中的流动
• 2.6.2 非牛顿体在等截面圆形流道中的流动
• 2.7 数值求解方法
• 2.7.1 几何离散
• 2.7.2 压力场
• 2.7.3 温度场
• 2.8 熔体剪切粘度
• 2.9 熔体波前
• 2.9.1 熔体波前位置的确定
• 2.9.2 熔体波前速度和面积
• 2.9.3 流动平衡
• 3 熔接痕概述及模拟软件
• 3.1 熔接痕概述
• 3.1.1 熔接痕的产生机理
• 3.1.2 熔接痕的分类
• 3.1.3 熔接痕的性能评价
• 3.1.4 熔接痕产生的危害
• 3.1.5 熔接痕的位置预测
• 3.1.6 熔接痕的控制措施
• 3.2 Moldflow软件介绍
• 3.2.1 Moldflow技术的作用
• 3.2.2 Moldflow功能介绍
• 4 热水器外壳原始工艺方案的注塑模拟分析
• 4.1 热水器外壳的实际生产情况
• 4.1.1 注塑件结构
• 4.1.2 工厂采用的生产流程
• 4.2 热水器外壳的三维造型及前处理
• 4.2.1 三维造型及生成网格
• 4.2.2 网格的诊断与修改
• 4.2.3 创建浇注系统
• 4.2.4 注塑工艺参数设置
• 4.3 热水器外壳原始工艺方案模拟结果及分析
• 4.4 本章小结
• 5 热水器外壳工艺改进方案的数值模拟分析
• 5.1 改进方案1
• 5.1.1 改进方案1的结构和工艺
• 5.1.2 改进方案1的模拟结果
• 5.1.3 改进方案1的结果分析
• 5.2 改进方案2
• 5.2.1 改进方案2的结构和工艺
• 5.2.2 改进方案2的模拟结果
• 5.2.3 改进方案2的结果分析
• 5.3 实际检验
• 5.4 本章小结
• 6 结论与展望
• 参考文献
• 学位论文数据集