论文部分内容阅读
本项目旨在应用模具CAD/CAE/CAM新型技术进行薄壳注塑件成型模具的研究,运用有限元方法对注塑过程中的压力场、速度场以及温度场对制品的翘曲变形和残余应力等方面的作用进行研究,并以此为指导,对模具结构进行分析和设计。本项目采用模具CAD/CAE/CAM一体化技术来进行,可明显降低从设计到加工完成的周期,使模具质量得以大幅提高,大大提高了产品的可靠性和生产效率。通过CAD相关技术的应用能够对塑件进行建模设计,其中的模架数据库中含有丰富的标准模架,可以直接选用,对型腔的形状轮廓进行设计,设计顶出系统；应用CAE技术对塑件结构设计中的应力进行分析,在模具结构设计中得到浇注系统、冷却系统的合适位置和优化的工艺参数；运用CAM技术实现模具制造中的数控加工、复杂曲面加工、抛光等方面。本项目建立了薄壳注塑熔体充填流动数学模型,根据薄壳注塑成型熔体充填流动的特点,视聚合物熔体在薄壁型腔中的流动行为为非牛顿非弹性流体在非等温状态下的Hele-shaw流动,引入合理的假设和简化,确定以有限元／有限差分／控制体积法作为模型的数值求解方法,对薄壳成型充填过程的压力场、温度场和移动边界进行求解,建立注射成型三维流动分析的数学模型。利用MoldFlow为CAE平台,对学习机风扇外壳塑料制件进行填充、保压以及冷却等过程的模流分析,优化了冷却系统、浇注系统的参数,确定了最佳浇口位置,优化了成型条件。应用UG/MOLDWIZARD模块实现了塑料模具的智能化设计,运用了绿色模具设计的基本理念,有利于模具结构优化、模具的标准化设计、省能节耗、减轻重量,并且可以节约能源和资源,精度也易于保证。最后结合UG的CAM高速加工、组立出图之同步工程应用,设计并研制了学习电脑风扇盒外壳注塑模具。研究表明,改善回路冷却液的温度变化幅度、制品整体温差、浇口的充填平衡性和制品整体冷却均匀性及螺杆速度等都能对塑件的变形有不同程度的缓解,能改善塑件的翘曲变形等不良影响。本项目对进行模具设计的工作人员有一定的帮助,能够使得工艺人员对模具设计和注塑工艺等方面的参数进行持续的优化,从而能够在提高生产效率的同时使得产品质量也大为提高,特别是在进行新产品的开发时能明显地缩短周期。