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《快速熱循環(huán)注塑成型過程數(shù)值模擬與工藝參數(shù)優(yōu)化研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、山東大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要注射成型作為塑料加工中重要的成型方法之一，在國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。但隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛，人們對塑料制品精度、形狀、功能、成本等提出了更高的要求，傳統(tǒng)的注射成型工藝已難以適應(yīng)這種要求?？焖贌嵫h(huán)注塑成型(RapidHeatingCycleMolding，RHCM)新技術(shù)是一種無熔接痕、高光潔度的塑料成型技術(shù)，可獲得外觀優(yōu)越的塑料制品，例如：無熔接痕、無流痕、無銀線，具有高光澤度，塑料制品表面不暴露玻璃纖維等強(qiáng)化添加劑，轉(zhuǎn)印效果佳，物理性能提高等。可達(dá)到近乎于目前平板電視采用的有機(jī)玻璃保護(hù)屏的效果
2、，甚至可以用來直接制作平板電視前殼，取代噴涂及粘貼保護(hù)屏等方法。使用該技術(shù)不但可以直接降低塑料制品的成本，還可以大量減少噴涂量，甚至可以取消噴涂工藝，省去或節(jié)省昂貴的二次加工費(fèi)用，大大降低生產(chǎn)成本，顯著減少因噴涂造成的環(huán)境污染。針對快速熱循環(huán)注塑成型技術(shù)的工藝要求，研究了其工藝原理和技術(shù)特點，介紹了實現(xiàn)模具快速加熱的常用方法。研究提出了采用高溫高壓水蒸汽加熱／冷卻水冷卻實現(xiàn)模具快速加熱和快速冷卻的快速熱循環(huán)注塑模具溫度動態(tài)實時控制方法與關(guān)鍵技術(shù)，從機(jī)理和原理研究上為該工藝的工程應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。介紹了蒸汽加熱快速熱循環(huán)注塑系統(tǒng)的構(gòu)成，分別
3、對高溫蒸汽源、冷卻水源、壓縮空氣源、模溫控制系統(tǒng)、注塑機(jī)和模具及工藝監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行了簡要分析。以海信TLM46V69RHCM液晶電視機(jī)前殼為研究對象，結(jié)合RHCM注塑工藝的特點，研究了其注塑成型過程有限元分析的建模技術(shù)。結(jié)合實際生產(chǎn)情況，經(jīng)過理論分析和計算，對TLM46V69RHCM液晶電視機(jī)前殼的RHCM注塑模具的加熱／冷卻布局、管道直徑等進(jìn)行了設(shè)計計算、確定了分析時的加熱／冷卻介質(zhì)與模具間的熱交換系數(shù)，建立了與塑料熔體真實流動行為吻合的三維流動模型。模擬研究了RHCM注塑充模過程、保壓過程、冷卻過程、塑件收縮與翹曲變形，研究得到了熔體
4、溫度、模具溫度、保壓壓力、保壓時間、注射時間、冷卻時間等工藝參數(shù)對高光塑件質(zhì)量的影響規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn)，RHCM注塑工藝在注射和保壓階段模具溫度保持較高，熔體的黏度降低，可使塑料熔合成形過程中處于完全熔合狀態(tài)而不產(chǎn)生熔接痕，并且減少充填時的流動阻抗，降低壓力損失，減小制件的翹曲變形量。同時，RHCM成型中，注射壓力小，冷卻后塑件的內(nèi)山東人學(xué)碩上學(xué)位論文應(yīng)力小，同時剪切應(yīng)力和剪切速率降低，改善了熔體流動行為，可提高塑件結(jié)晶度及獲得較均勻的結(jié)構(gòu)，提高塑件的表面硬度。確定了影響RHCM注塑工藝的六個主要參數(shù)：熔體溫度、模具溫度、注射壓力、注射時間
5、、保壓時間、保壓壓力，并對各參數(shù)選取了五個水平，設(shè)計了正交試驗表。模擬得到各工藝參數(shù)對翹曲量的影響的重要程度為：保壓壓力>保壓時間>冷卻時間>注射壓力>熔體溫度>模具溫度。分析得到了最優(yōu)的工藝組合，即當(dāng)熔體溫度為236℃、模具溫度為110℃、注射時間為3．5s、保壓時間為20s、冷卻時間為50s、保壓壓力為80％時，塑件的翹曲變形最小。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，設(shè)計制造了平板電視機(jī)生產(chǎn)用模具。根據(jù)優(yōu)化分析所得的最佳方案，制定了生產(chǎn)工藝參數(shù)和工藝卡片，在海天HTFl500X注塑機(jī)上進(jìn)行了試模生產(chǎn)，得到了合格的電視機(jī)前殼高光塑件，驗證了本文優(yōu)化分析所得
6、方案的正確性。在對快速熱循環(huán)注塑成型進(jìn)行數(shù)值模擬和參數(shù)優(yōu)化的基礎(chǔ)上，對成型模具中使用的熱流道進(jìn)行了熱平衡分析。根據(jù)RHCM注塑模具的熱流道系統(tǒng)的加熱方式和加熱元件的相關(guān)參數(shù)，建立了熱流道系統(tǒng)中流道板和噴嘴兩個關(guān)鍵部件的三維熱力耦合有限元分析模型，對其在加熱過程中的溫度場和變形場進(jìn)行了分析。根據(jù)溫度分布和變形情況，優(yōu)化了流道板和噴嘴的加熱元件布局，使流道板和噴嘴的溫度與變形分布基本均勻，并且呈對稱分布。關(guān)鍵詞：快速熱循環(huán)；注塑成型；數(shù)值模擬；參數(shù)優(yōu)化；正交試驗；熱流道Il山東大學(xué)碩士學(xué)位論文ABSTRACTAsallimportantme
7、thodofPlasticmolding，Plasticinjectionmoldingprocessisawiderangeofapplicationsinthevariousareasinthenationaleconomy．However,塒t11theapplicationofplasticproductsbecomesmoreextensive，therewasahigherdemandonaccuracyofplasticproducts，shape，functionandcost．Sotll鞏thetraditionali
8、njectionmoldingprocesshasbeendifficulttoadapttosucharequest．RapidHeatingCycleMoldingtechnologyisanewsca
