不对称薄壳注塑件浇注系统平衡设计和工艺参数优化

论文摘要

不对称薄壳手机注塑件的成型属于一模多腔非平衡布置的流道系统成型,由于模具型腔不一致,在实际充模过程中很难保证各型腔压力和温度的一致性,从而导致浇不足、飞边、翘曲变形等注塑缺陷,注射成型质量的好坏不仅影响到手机的外观,还会影响到整机的装配和质量,甚至影响手机的研发和生产周期与成本。利用模流分析软件进行产品的分析和试模,不仅可以预测成型缺陷,提高产品质量,还可以缩短开发时间,节约成本,为新产品的开发抢占市场。针对一模两腔不对称薄壳手机壳体容易产生的缺陷,在深入分析流动和翘曲机理的基础上,建立了手机底壳和中壳的有限元分析模型,通过对手机底壳和中壳两种方案的浇口分析,最终确定了最佳浇口位置。优化并建立了不对称多腔的非平衡浇注系统,研究与分析了非平衡式浇注系统的理论模型与方程,并利用模流分析软件对产品所建立的非平衡式浇注系统进行了流道分析和验证,为后续的模具设计提供了理论参考依据。建立了冷却系统,通过对产品进行流动、翘曲、冷却分析,预测了收缩变形、翘曲变形程度等注塑缺陷,降低了产品的废品率。以收缩量和翘曲变形量为优化目标,用正交试验设计法对主要影响成型质量的4个因素,进行了3水平优化组合,通过9组实验得到最优的工艺参数组合,最大限度的降低收缩量和翘曲变形量,为产品生产的工艺参数的合理制定提供了依据。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 概述
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 课题的来源、意义和论文主要研究工作
• 1.3.1 课题的来源
• 1.3.2 课题研究目的和意义
• 1.3.3 课题研究的主要内容及技术路线
• 1.4 本章小结
• 第2章 不对称薄壳手机配件注塑成型流动与变形数学模型的建立
• 2.1 注塑成型充填流动的数学模型
• 2.1.1 一般流体流动和控制方程
• 2.1.2 假设与简化
• 2.1.3 简化后的充填流动方程
• 2.2 注塑成型翘曲变形的分析模型
• 2.2.1 翘曲变形产生的原因
• 2.2.2 翘曲变形的数学模型
• 2.3 本章小结
• 第3章 不对称薄壳手机注塑件结构分析、材料选用及模型建立
• 3.1 手机壳体材料的选择
• 3.2 材料的性能
• 3.3 产品结构分析及成型性能分析
• 3.4 产品三维模型的建立
• 3.5 三维分析模型的简化
• 3.5.1 模型的导入
• 3.5.2 模型的诊断与修复
• 3.5.3 模型的简化
• 3.6 有限元模型的建立
• 3.7 本章小结
• 第4章 不对称薄壳手机注塑件浇注系统的优化设计
• 4.1 浇注系统的分析
• 4.1.1 浇注系统的设计原则
• 4.1.2 流道的分析
• 4.1.3 浇口分析
• 4.2 模具结构的初步分析设计
• 4.3 浇口位置分析与优化
• 4.3.1 单个制件最佳浇口位置的分析
• 4.3.2 一模两腔最佳浇口分析与确定
• 4.4 成型工艺参数确定与分析
• 4.4.1 成型工艺参数确定
• 4.4.2 成型工艺参数校验
• 4.5 浇注系统建立和目标压力确定
• 4.5.1 浇注系统建立
• 4.5.2 填充分析确定目标压力
• 4.6 流道平衡分析
• 4.6.1 流道平衡分析原理
• 4.6.2 流道平衡分析
• 4.6.3 流道平衡优化
• 4.7 冷却系统设计和填充流动翘曲分析
• 4.7.1 填充分析
• 4.7.2 冷却分析
• 4.7.3 翘曲分析
• 4.8 本章小结
• 第5章 不对称薄壳手机注塑件成型工艺参数的优化设计
• 5.1 成型工艺参数对产品质量的影响
• 5.1.1 温度对质量的影响
• 5.1.2 压力对质量的影响
• 5.1.3 时间对质量的影响
• 5.2 正交试验设计
• 5.2.1 优化目标与设计变量的选取
• 5.2.2 正交试验方案的确定
• 5.3 正交试验结果及分析
• 5.4 正交试验的验证
• 5.5 本章小结
• 第6章 结论与展望
• 6.1 结论
• 6.2 进一步工作的方向
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果