【正文】 夠得到一組綜合評分最高的工藝參數(shù)組合,證明這種方法是切實可行的。另外,通過對試驗結(jié)果水平影響趨勢圖的分析可知,對本產(chǎn)品來說,熔體溫度不能過高,過高的溫度一方面容易使熔料在經(jīng)過澆口時產(chǎn)生降解,另一方面,在冷卻過程中制品產(chǎn)生的收縮將增大,進而導(dǎo)致制品成型質(zhì)量的下降。增加冷卻時間,能夠很好地減少制品的翹曲變形。 沉降斑的工藝參數(shù)優(yōu)化 實驗?zāi)康某两蛋呤亲⑺苤破烦Ｒ姷囊环N缺陷，它是由保壓過程中熔體的熱收縮引起的。在注射成型中熱的熔體充入型腔，與冷的模壁接觸后迅速冷卻，就會在熱熔體表面形成薄的凝固層，隨后熱的熔體冷卻并產(chǎn)生收縮，如果收縮沒有得到足夠的補償，外部皮層就會下沉產(chǎn)生沉降斑，尤其在制品的厚壁部分和壁厚突變處容易產(chǎn)生沉降斑，為了將制品的這種缺陷降到最小程度，必須了解工藝參數(shù)對沉降斑的影響。本文采用最大沉降斑指數(shù)來表征制品的沉降斑，應(yīng)用CAE技術(shù)預(yù)測制品的最大沉降斑指數(shù)，并結(jié)合CAE和Taguchi DOE技術(shù)研究了工藝參數(shù)對制品最大沉降斑指數(shù)的影響，獲得了優(yōu)化的工藝參數(shù)。 關(guān)于沉降斑的正交試驗?zāi)M仿真影響沉降斑的主要因素同影響翹曲變形的主要因素一樣為：模具溫度T1，熔體溫度T2，保壓時間t,注射時間t1，保壓壓力P，冷卻時間 t2。將它們簡稱為因子A、B、C、D、E、F，并假設(shè)各因子之間不存在交互作用。在各因子的取值范圍內(nèi)，每個因子均勻地取3個水平，如表45。表45 試驗因素水平劃分 因素水平 模具溫度A ( ℃ ) 熔體溫度B ( ℃ ) 注射時間C ( s ) 保壓時間D( s ) 保壓壓力E (Mpa ) 冷卻時間F( s )190280133020210030027602531103203119030根據(jù)因素及水平劃分，采用六因素三水平的正交實驗矩陣設(shè)計實驗，并且按照表45設(shè)置的參數(shù)作模擬試驗，得到相應(yīng)得正交表如表46所示。表46 沉降斑模擬試驗方案與結(jié)果列號 試驗ABCDEF沉降斑111111121111223111133412221351222216122232713331281333239133331102123131121232112212332132231121422312315223131162312111723122218231233193132122031322321313231223213112332132224321333253321132633212127332132根據(jù)上表的正交試驗設(shè)計，現(xiàn)在安排27次試驗，試驗的目的是為了找到哪組工藝參數(shù)對沉降斑的影響最大，最后得出最佳參數(shù)組合。為了直觀，我們把各影響參數(shù)在不同水平下模擬試驗的結(jié)果畫成一張圖。 各因素水平對沉降斑的影響。 (注：A—模具溫度，B—熔體溫度，C—注射時間，D—保壓時間，E一保壓壓力F一冷卻時間)。根據(jù)成形要求，塑件注塑成形后體積收縮越小越好，可以得到各因子的優(yōu)化組合為：A2B1C3D3E3F3（即模具溫度100℃，熔體溫度280℃，注射時間3s，保壓時間11s，保壓壓力90Mpa 冷卻時間30s）。對最優(yōu)組合參數(shù)下進行注塑模擬。 (a) 沉降斑優(yōu)化前 (b) 沉降斑優(yōu)化后在所研究的工藝范圍內(nèi)，對于PC來說，熔體溫度和保壓壓力對最大沉降斑指數(shù)的影響較大，增大熔體溫度、降低模具溫度、減少注射時間、增加保壓時間和保壓壓力可以使最大沉降斑指數(shù)降低。 本章基于CAE模擬，應(yīng)用Taguchi正交試驗方法，研究了注塑工藝參數(shù)對PC塑件的收縮、翹曲和沉降斑的影響，并找出了相應(yīng)實驗條件下對制品影響較大的參數(shù)、確定了實驗的最佳工藝組合。 第五章 注塑工藝參數(shù)單個因素的影響設(shè)計通過前面第四章的正交試驗設(shè)計得出了對于減少翹曲變形，體積收縮，沉降斑注塑成型缺陷的最佳工藝參數(shù)組合，從而確定了模具溫度、熔體溫度、注射時間、保壓壓力、保壓壓力、冷卻時間六個工藝參數(shù)對成型缺陷影響較大幾個工藝參數(shù)因素，依次考慮單個因素對成型缺陷的影響，從而可以看出單個因素對成型缺陷的影響趨勢圖，為優(yōu)化工藝參數(shù)提供可靠的理論參考。 關(guān)于考察翹曲變形的單個因素影響試驗進行單參數(shù)變得試驗，下面為單因素影響的試驗工藝基準(zhǔn)表， 表51 注塑成型工藝基準(zhǔn)表、注射時間、保壓時間是影響翹曲的主要因素，因此可以重點考慮這三個因素對翹曲的影響。 熔體溫度的影響單獨改變?nèi)垠w溫度的數(shù)值，其它參數(shù)不變進行數(shù)值模擬分析， 熔體溫度變化對翹曲量的變化趨勢結(jié)論：隨著熔體溫度的逐漸升高塑件的最大翹曲變形量呈現(xiàn)總體上升趨勢，熔體溫度在270℃翹曲最小，原因：較低的熔體溫度使保壓壓力難以傳遞，塑件的收縮沒有得到及時補充，因此，導(dǎo)致收縮不均，翹曲過大。 注射時間的影響 單獨改變注射溫度的數(shù)值，其它參數(shù)不變進行數(shù)值模擬分析， 注射時間變化時翹曲量的變化結(jié)論：總體看來，注射時間到3S的時候翹曲變形量最小，隨著注射時間增加，塑件變形量逐漸減小，減少注射時間相當(dāng)于提高注射速率，注射速率越高，熔體在型腔中的流動越快。注射速率對翹曲變形的影響比較復(fù)雜，主要是由于注射速度決定著熔體的充模速率，而充模速率對塑料產(chǎn)品性能的影響也比較復(fù)雜。 保壓時間的影響 單獨改變保壓時間的數(shù)值，其它參數(shù)不變進行數(shù)值模擬分析， 保壓時間變化時翹曲量的變化總結(jié)：隨著保壓時間的增加，塑件的平均體積收縮率總體趨勢是逐漸減少。其中在保壓時間為11s的時候，平均體積收縮量最小，從圖表可以分析出當(dāng)保壓時間過短時，塑件補縮明顯不足，收縮量明顯不足，且較大，隨著保壓時間的延長到一個合理值的范圍，收縮量減少。 本章小結(jié)，熔體溫度、注射時間、保壓壓力等工藝參數(shù)對塑件翹曲變形影響程度是非常顯著而不同的，通過全面研究工藝參數(shù)對翹曲變形的影響，并且得出最佳工藝參數(shù)組合，這對工藝參數(shù)優(yōu)化起到了定量的指導(dǎo)意義。第六章 總結(jié)與展望 隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對審美的要求越來越高，因此，對注塑制品的要求也越來越高，所以在注塑成型過程中，工藝的革新與技術(shù)改良成為我們研究的一個主要方向，近年來出現(xiàn)的熱流道技術(shù)、注射壓縮成型技術(shù)等幾大的促進了注塑工藝的發(fā)展。本文采用了科學(xué)的正交試驗法，并結(jié)合最新的模擬分析法，對注塑成型過程進行模擬，研究了成型過程中各種工藝參數(shù)變對吹風(fēng)機蓋體質(zhì)量的影響關(guān)系，抽取信息利用正交試驗獲得優(yōu)化的工藝參數(shù)設(shè)置，并研究工藝參數(shù)對多個質(zhì)量指標(biāo)的影響?？v觀全文，本文的工作內(nèi)容主要有：、模型導(dǎo)入CAE、網(wǎng)格劃分、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建立、工藝參數(shù)的確定等完整的薄殼件仿真模型建立過程。完成注射、保壓、冷卻、翹曲分析整個注塑仿真實驗過程。并對各個環(huán)節(jié)結(jié)果進行分析，驗證了文中選用的實際生產(chǎn)中簡化模型的合理性。該流程是對注塑CAE軟件moldflow使用的較詳盡總結(jié)闡述，文中總結(jié)的仿真模擬分析過程同樣可運用到別的塑件CAE分析中。本文借助正交實驗研究了多工藝參數(shù)對塑件翹曲量的影響，彌補了目前只對某幾個參數(shù)的單獨片面研究，同時本文也得出結(jié)論:除注射時間以外的工藝參數(shù)如模具溫度、冷卻時間等同樣對翹曲量控制起著不可忽略的作用。同時得到了基于正交試驗的最佳工藝參數(shù)組合。 塑件的注塑翹曲變形和體積收縮是一個極其復(fù)雜的過程，且由于注塑件形狀各異、工藝復(fù)雜，要準(zhǔn)確地預(yù)測和減小注塑件的翹曲變形和體積收縮是比較困難的。本文針對的吹風(fēng)機蓋體翹曲和收縮變形問題，對其工藝參數(shù)做了優(yōu)化研究，雖然殼形件是一種典型的注塑加工零件，但在實際中其他形狀的注塑件也存在翹曲、收縮等變形問題，后繼工作有必要把本課題減小翹曲收縮變形的方法應(yīng)用于解決其他類型的注塑件的翹曲變形問題。參考文獻[1] : 具設(shè)計[M].北京高等教育出版社， :5559[2] [M].， : 68[3] [M].北京:輕工業(yè)出版社， :1826 [4] 張瓏主編. ： : 207218[5] ：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社， 176179[6] 朱春東,李福濤,[J].塑料工業(yè),:3032.[7] ：上海科學(xué)技術(shù)出版社，[8] [M].北京：機械工業(yè)出版社，[9] 朱春東,李福濤,[J]業(yè),:3032.[10] [J]. 機電產(chǎn)品開發(fā)與創(chuàng)新,(3):3234.[11] [J].湖南農(nóng)機, 2010,37(4):3442. 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