大型浇注薄壁件的翘曲优化.pdf

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1、机械设计与制造第9期102MachineryDesign&Manufacture2014年9月大型浇注薄壁件的翘曲优化张信歌，孙玲(南昌大学机电工程学院，江西南昌330031)摘要：研究了浇注系统和成型工艺参数对薄壁件翘曲变形的影响，对制件浇注系统进行了优化，再在优化后的浇注系统基础上以模具温度、熔体温度、冷却时间、注射时间、保压压力和保压时间为计算工艺参数，在三维流动分析的研究基础上。对制品缺陷进行了CAE分析，通过采用正交实验法，进行均值分析、极差分析及方差分析，并结合各因素效应曲线图，得出了最优工艺参数组合及各成型工艺参数对翘曲变形影响的主次关系及影响程度

2、。CAE分析与试验结果表明，塑件的翘曲量从1．861mm减少到0．6282mm。关键词：浇注系统；工艺优化；正交试验；翘曲；薄壁件中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1001—3997(2014)09—0102—04WarpageOptimizationofLargeCastingThin-WalledZHANGXin-ge，SUNLing(MechanicalandElectricalEngineeringofNanchangUniversity，JiangxiNanchang330031，China)Abstract：hstudiedtheeffec

3、t~ofthegatingsystemandthinwallmoldingprocessparameters01l,warpageofpartsc~tingsystem，andthenoptimizedthegatings~tem，andOltthebasisoftheoptimizedmoldtemperature，putmelttemperature，coolingtime，injectiontime，holdingpressureanddwelltimeaSthecalculationprocessparameters，andonthestudyofthr

4、ee-dimensionalflowanalysis，CAEforproductdefectswereanalyzedbyusingorthogonalexperiment，andcarriedoutwiththemeoYtvalue，rangeanalysisandvarianceanalysis，combinedwithvario~factorseffectcumes，obtainedtheoptimalcombinationofprocessparametersandvariousmaldingprocessparametersandoffectrelat

5、ionshipbetweenthelevelofprimaryandsecondaryeffect~onthewarpage．CAEanalysisandexperimentalresultsshowthattheamountofwarpageofplasticpartsisreducedfrom1．861mmto0．6282mm．KeyWords：CastingSystem；ProcessOptimization；OrthogonalTest；Warp；Thin-Walled保压压力、冷却时间、熔体温度、注射时间和模具温度)对薄壁件1引言注塑成型翘曲影响并优化

6、其成型工艺条件。注射制品的成型是一个非常复杂的多因素耦合作用的动态加工过程，这一过程中的每一个因素都对制品的成型质量产生非2薄壁件制品模型常重要的影响。比如，充填过程中的注塑时间、熔体温度，模具温2．1制品模型度；保压阶段的保压压力和保压时间；冷却阶段的冷却时间以及模该产品是一个电表箱外壳，如图1所示。尺寸为(450x650x具结构(浇注系统、冷却系统、顶出系统)都影响着产品的翘曲变形，60)mm，产品壁厚基本均匀，平均壁厚为2mm，材料为聚丙烯PP，进而影响制品到的尺寸精度、质量等。随着电子、通讯、汽车内外属于大尺寸薄壁件，该产品是来自企业，产品在生产中存在翘

7、曲饰等行业的快速发展，产品向着轻质、薄壁、便携方向发展。然变形较大的主要问题。而，薄壁件的注塑成型却容易产生翘曲、短射等缺陷。这不但对塑件的材料选择、模具的设计和制造、注塑机有更高的要求，而且也需要对注射成型工艺进行更合理的优化设计。影响注塑制品收缩的主要因素包括塑料品种及挣眭、模具结构与设计、成型工艺。因此，以大型薄壁件为例，采用三维CAE模流分析软件，对图1电表箱外壳及原浇注系统其原成型方案进行分析，提出浇注系统的4个优化方案，对比分Fig．1MeterBoxCasingsandGatingSystem析确定最优方案。同时运用正交实验设计方法，结合均值分析法

8、、原浇注系统设计方案，结