亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        注塑工藝設(shè)計中模具CAE技術(shù)與正交試驗(yàn)的綜合應(yīng)用

        2011-02-19 07:49:16偉,胡
        制造業(yè)自動化 2011年2期
        關(guān)鍵詞:模擬實(shí)驗(yàn)成型模具

        顏 偉,胡 勇

        YAN Wei1,HU Yong2

        (1.四川交通職業(yè)技術(shù)學(xué)院 自動化工程系 數(shù)控模具教研室,成都 611130;2.四川理工學(xué)院 過程裝備與控制工程四川省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,自貢 643000)

        0 引言

        模具CAE(模具計算機(jī)輔助工程分析Computer Aided Engineering)是現(xiàn)代計算機(jī)技術(shù)在模具設(shè)計與制造行業(yè)中的應(yīng)用,可以對已經(jīng)設(shè)計或正在設(shè)計的模具進(jìn)行仿真分析(結(jié)構(gòu)分析、功能分析和制造工藝分析等);正交試驗(yàn)法是研究與處理多因素試驗(yàn)的一種科學(xué)有效的方法,它利用正交表來對復(fù)雜的工藝參數(shù)進(jìn)行整體試驗(yàn)設(shè)計,通過少數(shù)的試驗(yàn)次數(shù)找到較好的工藝參數(shù)匹配,以達(dá)到最高生產(chǎn)工藝效果。注塑成型工藝制訂是一個復(fù)雜的設(shè)計過程,需要若干試驗(yàn)來驗(yàn)證。綜合應(yīng)用模具CAE技術(shù)和正交試驗(yàn)方法,可以有效地制定和優(yōu)化注塑工藝設(shè)計方案。

        1 技術(shù)方案

        運(yùn)用試驗(yàn)設(shè)計模塊(正交試驗(yàn)法),設(shè)計科學(xué)的試驗(yàn)方案,用最少的試驗(yàn)來獲取響應(yīng)(試驗(yàn)結(jié)果)和因素(溫度因素:料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度;壓力因素:注塑壓力、保壓壓力和塑化壓力;時間因素:注塑時間、保壓時間、冷卻時間、開模時間、模具結(jié)構(gòu)參數(shù))之間關(guān)系的最多信息。試驗(yàn)設(shè)計中選擇影響實(shí)驗(yàn)的主要因素,制定科學(xué)的試驗(yàn)方法去指導(dǎo)仿真模擬分析試驗(yàn)。

        運(yùn)用Solid Works、Pro E等三維軟件創(chuàng)建CAD三維塑料產(chǎn)品模型;運(yùn)用注塑模擬分析軟件Mo1dflow對注塑成型過程進(jìn)行仿真模擬分析;預(yù)測產(chǎn)品在實(shí)際生產(chǎn)過程中可能發(fā)生的問題。

        運(yùn)用數(shù)據(jù)分析處理模塊(正交設(shè)計軟件、MATLAB軟件)對仿真模擬分析結(jié)果進(jìn)行處理,建立優(yōu)化目標(biāo)與設(shè)計變量間的關(guān)系。全面考察注射各成型工藝參數(shù)(簡稱因素)、因素之間的交互作用對試驗(yàn)指標(biāo)的影響依次程度,實(shí)現(xiàn)質(zhì)量的預(yù)測功能,得出試驗(yàn)因素的最優(yōu)組合即注塑工藝參數(shù)組合方案。

        對試驗(yàn)結(jié)果開展極差、方差分析法和回歸分析處理,確定出注塑成型工藝優(yōu)化方案;然后將優(yōu)化方案運(yùn)用于實(shí)際塑料成型實(shí)驗(yàn),檢測實(shí)際塑料制品是否符合預(yù)期技術(shù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。

        1.1 試驗(yàn)設(shè)計

        試驗(yàn)設(shè)計是為Mo1dflow仿真分析設(shè)計科學(xué)的試驗(yàn)方案,目前多采用正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計法[3]。根據(jù)正交性從全面試驗(yàn)中挑選出部分有代表性的點(diǎn)進(jìn)行試驗(yàn)。正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計內(nèi)容與步驟為:確定模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)繕?biāo) →確定影響因素及因素水平→選取合適的正交表 →選取模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)P?→MPI模擬分析 →模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)處理(試驗(yàn)結(jié)果極差分析、方差分析)→工藝參數(shù)優(yōu)化。

        1.2 仿真模擬分析

        仿真模擬分析采用國際主流注塑成型分析軟件Mo1dflow。該軟件包括三大系列,其中的Mo1dflow Plastics Insight(簡稱MPI),主要對注塑整個過程進(jìn)行模擬仿真分析。MPI仿真分析內(nèi)容與步驟為:1)用軟件Solid Works對試驗(yàn)用產(chǎn)品進(jìn)行三維實(shí)體造型;2)轉(zhuǎn)換產(chǎn)品模型的文件格式,將STL層面模型導(dǎo)入到MPI中,對其進(jìn)行網(wǎng)格劃分并修補(bǔ)網(wǎng)格;3)在產(chǎn)品網(wǎng)格模型上構(gòu)建澆注及冷卻系統(tǒng)(用實(shí)驗(yàn)?zāi)>呱弦阎某叽缗c結(jié)構(gòu));4)執(zhí)行正交實(shí)驗(yàn)法確定的試驗(yàn)方案,將注塑工藝參數(shù)和條件輸入MPI中;5)執(zhí)行仿真分析,進(jìn)行完整的充模流動、保壓、冷卻、翹曲等分析;6)生成該次實(shí)驗(yàn)報告;7)再進(jìn)行4)→5)→6)的循環(huán)直到完成正交實(shí)驗(yàn)規(guī)定的試驗(yàn)。

        1.3 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析

        實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理與分析處理是對仿真模擬分析結(jié)論進(jìn)行處理。仿真分析試驗(yàn)后,對獲取的各次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析、方差分析;確定影響注塑成型試驗(yàn)指標(biāo)的主、次要因素,各因素對試驗(yàn)指標(biāo)影響的顯著程度,得出試驗(yàn)因素的優(yōu)水平和最優(yōu)組合即注塑工藝參數(shù)組合方案。

        2 基于CAE技術(shù)與正交試驗(yàn)的注塑成型工藝設(shè)計實(shí)例

        2.1 模擬實(shí)驗(yàn)?zāi)P?/p>

        模擬實(shí)驗(yàn)以某塑料杯為模型:材料為高密度聚乙烯,注塑設(shè)備為HF-1200注塑機(jī);塑料杯大端直徑Φ78mm、高80mm,平 均 壁 厚1.2mm;注塑工藝為一模一型,直接澆口。采用Solid Works軟件建立三維實(shí)體模型,然后轉(zhuǎn)化為STL文件導(dǎo)入到Moldflow MPI 6.0軟件中,生成表面型網(wǎng)格如圖1所示,并修補(bǔ)轉(zhuǎn)換過程中損壞的一些面和網(wǎng)格。

        圖1 塑料杯網(wǎng)格模型

        根據(jù)CAE試驗(yàn)的定量分析條件,提取翹曲變形值(Y1)、平均體積收縮率(Y2)、殘余應(yīng)力(Y3)為該注塑件質(zhì)量的主要評價指標(biāo)。其中平均體積收縮率和殘余應(yīng)力反映制品的性能指標(biāo),翹曲變形值反映制品的表面質(zhì)量。體積收縮率太大會影響制品的尺寸精度;收縮不均勻會導(dǎo)致制品發(fā)生翹曲,制品中的殘余應(yīng)力過大會使零件扭曲或過早失效。塑件公差等級為 IT5 級,翹曲變形值(mm)、平均體積收縮率(%)、殘余應(yīng)力(MPa)滿足的條件如下:0.45mm≤Y1≤1.15mm;0.50%≤Y2≤1.2%;0≤Y3≤10MPa。

        2.2 模擬實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計與試驗(yàn)

        模擬實(shí)驗(yàn)主要是通過對該模型的成型情況分析,尋找注塑工藝參數(shù)的優(yōu)化方案,實(shí)現(xiàn)注塑模優(yōu)化設(shè)計目標(biāo)預(yù)期。本文選取對塑件成型過程影響較大的模具溫度℃(A)、熔體溫度/℃(B)、冷卻時間/s(C)、保壓壓力/MPa(D)、保壓時間/s(E)、注射時間/s(G)以及A與B、B與C的交互作用作為實(shí)驗(yàn)因素,每個因素安排3 個水平,因素的水平間距及取值的理想?yún)^(qū)域確定如表1所示。實(shí)驗(yàn)采用L27(313)正交表(表略)。用MPI軟件仿真分析,試驗(yàn)表與模型翹曲變形值、體積收縮率、殘余應(yīng)力值數(shù)據(jù)如表2所示。

        表1 試驗(yàn)因素的水平表

        表2 各參數(shù)取值

        2.3 數(shù)據(jù)的處理

        對于模擬實(shí)驗(yàn)中提取的三個目標(biāo)數(shù)據(jù)(翹曲變形值、平均體積收縮率、殘余應(yīng)力),對制品的重要程度各有側(cè)重,無法直接將進(jìn)行疊加評價。采用模糊數(shù)學(xué)中的映射函數(shù)進(jìn)行處理,將各指標(biāo)值統(tǒng)一映射到[0,1]的數(shù)值空間 ,根據(jù)指標(biāo)在綜合評價中重要程度的不同 ,采用百分制加權(quán)綜合評分。

        2.4 數(shù)據(jù)的分析

        2.4.1 極差法分析各因素對試驗(yàn)結(jié)果的重要依次程度

        極差是指一組數(shù)據(jù)中最大值和最小值之差,極差值越大,表示該因素對指標(biāo)的影響程度越大,該因素越關(guān)鍵;極差值越小,表示影響程度越不顯著,因素重要程度越一般。對實(shí)驗(yàn)采用的L27(313)正交表獲得的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)(綜合評分結(jié)果)進(jìn)行極差法分析,可得翹曲變形極差分析表3。從表3可直觀地看出因素中熔體溫度D 的極差值最大,是最關(guān)鍵工藝因素。因素的重要程度依次是B、E、C、D、G、A;該模型的優(yōu)水平組合是A3B3C1D3E3G2;但表3中各因素與A×B 、B×C的交互作用顯著性還待方差法分析確定。

        2.4.2 方差法分析各因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響程度

        對實(shí)驗(yàn)采用的L27(313)正交表獲得的實(shí)驗(yàn)指標(biāo)(綜合評分結(jié)果)進(jìn)行方差法分析,可考察各因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響程度(如表4所示),因素B、C、E的F因數(shù)>F0.01(2,20)= 6.01,對試驗(yàn)結(jié)果的影響高度顯著;因素D 的F因數(shù)>F0.05(2.16)= 3.55,影響顯著;A、D、 G、B×C及A×B交互作用對試驗(yàn)結(jié)果無影響。

        表3 翹曲變形極差分析表

        表4 翹曲變形方差分析表

        最終確定其優(yōu)水平組合是A3B3C1D3E3G2。通過仿真分析,翹曲變形值0.661mm、平均體積收縮率0.752%、殘余應(yīng)力8.645 MPa、綜合評分結(jié)果96.671,該方案為最佳工藝組合方案。

        3 基于優(yōu)化工藝方案的實(shí)際注塑實(shí)驗(yàn)

        為驗(yàn)證上述分析的準(zhǔn)確性,對優(yōu)水平組合A3B3C1D3E3G2進(jìn)行注塑實(shí)際實(shí)驗(yàn)(實(shí)際注塑過程在此不詳述)。實(shí)際實(shí)驗(yàn)結(jié)果與模擬實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)吻合,塑料制品技術(shù)質(zhì)量指標(biāo)符合預(yù)期。

        4 結(jié)論

        基于正交試驗(yàn)法設(shè)計恰當(dāng)?shù)脑囼?yàn)方案,并綜合應(yīng)用Moldflow軟件、極差法、方差法分析的試驗(yàn)結(jié)果,可以觀察到工藝參數(shù)以及工藝參數(shù)間的交互作用對試驗(yàn)結(jié)果的影響,判定出試驗(yàn)的準(zhǔn)確程度,確定出優(yōu)化的工藝參數(shù)組合。在本研究中,按照系統(tǒng)工程的理念,把原來彼此獨(dú)立的產(chǎn)品CAD設(shè)計、產(chǎn)品CAE工程分析、正交實(shí)驗(yàn)及其數(shù)據(jù)處理等技術(shù),系統(tǒng)考慮和綜合應(yīng)用,有效地優(yōu)化了工藝參數(shù)方案,可以縮短模具設(shè)計周期、提高模具設(shè)計質(zhì)量、降低模具制造成本。本研究為注塑成型工藝方案的優(yōu)化及模具設(shè)計提供了一種可行技術(shù)路線。

        [1]HUANG Ming chih ,TAI Ching chih.The effective factors in the warp age problem of an injection molded part with a thin shell feature[J].Journal of Materials Processing Technology,2001,110:129.

        [2]潘柏松 ,龔惠玲 ,劉紅.基于正交試驗(yàn)法的注塑工藝多目標(biāo)優(yōu)化設(shè)計[J].浙江工業(yè)大學(xué)學(xué)報,2007,6:308-312.

        [3]胡勇等.《塑料成型模具》實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容與方法的創(chuàng)新實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理.2010,27(5):87-89

        [4]劉瓊.塑料注射Moldflow實(shí)用教程[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

        猜你喜歡
        模擬實(shí)驗(yàn)成型模具
        成型液壓機(jī)技術(shù)改造
        《模具制造》月刊2020年訂閱通知
        模具制造(2019年10期)2020-01-06 09:13:10
        斷塊油藏注采耦合物理模擬實(shí)驗(yàn)
        第十三屆Asiamold廣州模具展盛大開幕
        模具制造(2019年4期)2019-06-24 03:36:38
        三向接頭注射成型模具設(shè)計
        擦擦模具
        童話世界(2017年8期)2017-05-04 04:08:34
        輸氣管道砂沖蝕的模擬實(shí)驗(yàn)
        模具制造中高速切削技術(shù)的應(yīng)用
        快速成型技術(shù)在口腔修復(fù)中的應(yīng)用
        微注射成型PP/ABS共混物相形態(tài)
        中國塑料(2015年5期)2015-10-14 00:59:40
        av草草久久久久久久久久久| 国产真实乱对白精彩久久老熟妇女 | 日韩av无码社区一区二区三区| 性色av无码中文av有码vr| 国产精品无码精品久久久| 亚洲av国产大片在线观看| 亚洲最大一区二区在线观看| 欧美激情一区二区三区| 放荡的闷骚娇妻h| 亚欧视频无码在线观看| 91成人国产九色在线观看| 亚洲午夜成人精品无码色欲 | 亚洲a∨国产av综合av下载| 国产98在线 | 免费| 97久久成人国产精品免费| 中文字幕高清不卡视频二区| 把女的下面扒开添视频| 亚洲av国产av综合av| 粉嫩av一区二区在线观看| 国产剧情av麻豆香蕉精品| 乱子伦在线观看| 久久麻豆精品国产99国产精| 亚洲一码二码在线观看| 美女用丝袜脚玩我下面| 麻豆精品国产精华精华液好用吗| 人妻少妇偷人精品无码| 少妇勾引视频网站在线观看| 亚洲男人天堂黄色av| 天天躁狠狠躁狠狠躁夜夜躁| 亚洲一区二区自拍偷拍| 日韩有码中文字幕在线视频| 中国午夜伦理片| 熟妇人妻AV中文字幕老熟妇 | 丁香婷婷色| 久久精品国产黄片一区| 成年女人a级毛片免费观看| 久久精品国产亚洲av高清色欲| 久久一区av蜜桃人妻| 黄色av亚洲在线观看| 亚洲熟妇无码八av在线播放| 1精品啪国产在线观看免费牛牛|