采用RFR-GA算法的薄壁注塑件质量多目标优化

汽车内饰件可由注塑加工获得,但成型过程中塑件产生的翘曲、体积收缩较大,针对该问题,以某汽车薄壁注塑件为例,研究了其注塑工艺参数的优化方法.通过以注塑过程中的最小翘曲和最小体积收缩率为目标函数,以注塑温度、模具温度、注射压力、保压压力、保压时间以及冷却时间等参数作为设计变量,构建了多目标全局优化模型.利用Moldflow...     

工艺参数对注塑制品翘曲影响的CAE分析

通过对注塑制品翘曲原因的深入分析,得出注射成型中制品翘曲模拟的主要方法,为优化注塑制品的翘曲提供了前提。结合实验设计方法,通过CAE对具体的注塑制品进行翘曲分析,得出最佳的工艺条件设置,得知影响翘曲的显著因素有保压压力、冷却时间、保压时间、熔体温度及其与模具温度的交互作用等,并分析了各单一因素对翘曲的影响趋势及其原因。     

薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化

本文以注射成型照相机前壳为研究对象,以注塑成型中的翘曲量为优化目标,利用正交试验结合CAE模拟技术,研究模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力和冷却时间对制品翘曲的影响规律。用均值分析法得到最小翘曲变形的一组优化工艺参数组合,并进行CAE模拟验证。再运用方差分析确定各个工艺参数对翘曲变形的影响程度。     

薄壁塑件注射成型翘曲变形的工艺优化

本文以注射成型照相机前壳为研究对象,以注塑成型中的翘曲量为优化目标,利用正交试验结合CAE模拟技术,研究模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间、保压压力和冷却时间对制品翘曲的影响规律。用均值分析法得到最小翘曲变形的一组优化工艺参数组合,并进行CAE模拟验证。再运用方差分析确定各个工艺参数对翘曲变形的影响程度。     

基于响应面传动器成型缺陷研究

传动器通过注塑成型工艺制得,其成型质量直接影响传动器的性能。在注塑成型工艺过程中,模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间等工艺参数对制件的影响较显著,不合理的工艺参数导致制件出现较大的翘曲变形。通过建立响应面模型,以模具温度、熔体温度、保压压力以及冷却时间为响应参数,以制件的翘曲变形量为响应目标,优化一组最佳的成型工艺参数组合。结果表明：四个变量的影响程度分别为：模具温度>保压压力>冷却时间>熔体温度。当模具温度80℃、熔体温度180℃、保压压力90 MPa、冷却时间20 s,制件的翘曲变形量最小为1.955 mm,较未优化的翘曲变形量降低0.427 7 mm,有效地改善了制件的成型质量。     

汽车轮眉注塑成型工艺分析及优化设计

对汽车轮眉的注塑成型过程进行了模拟分析。首先通过有限元软件ANSYS对轮眉进行载荷分析,得到轮眉的应力分布图和形变分布图。然后利用Moldfl ow软件模拟轮眉的注塑成型过程,设计了两种注塑成型方案,分别进行流变、冷却和翘曲模拟,分析轮眉的填充、保压、收缩和变形等情况,选择最优的注塑成型方案。再采用正交试验法分析影响轮眉翘曲变形的因素,寻找可使轮眉翘曲变形量最小的最优参数组合。结果表明:轮眉应力集中的位置在外表面拐角处;最优的注塑成型方案为单浇口浇注;各因素对翘曲变形的影响程度为保压时间保压压力熔体温度模具温度注射时间;最优工艺参数组合为熔体温度250℃、模具温度40℃、注射时间2.5 s、保压时间10 s、保压压力90 MPa。最优工艺条件下,轮眉的最大翘曲量可降至0.774 mm。     

基于正交试验的塑料接线盒翘曲变形优化控制

注塑成型是一个具有多变量的复杂成型工艺过程,采用正交试验合理安排注塑工艺过程中进行多因素试验,通过分析各因素对试验结果的影响,确定工艺参数优化组合。对塑料接线盒的翘曲变形进行了优化控制研究。通过正交试验设计,从影响翘曲变形的6个工艺参数的角度分析了对塑件X、Y、Z 3个方向的翘曲变形量的影响,得到塑件翘曲变形最佳的注塑工艺参数组合:模具温度45℃、熔体温度190℃、保压时间35 s、保压压力120%、注射时间1. 5s、冷却时间13 s。通过试模,可知注塑出的塑件质量优良,符合客户要求。通过正交试验进行了塑件注塑质量优化控制,可针对不同试验指标,进行不同的试验因素分析,避免大量无序的试验成本,并且能够有效地解决了问题,可推广应用到其它塑件成型。     

基于Taguchi和ANOVA方法的薄壁塑件翘曲优化

以手机后盖为研究对象,应用Taguchi和ANOVA方法考察影响制品翘曲的主要因素,利用Moldflow软件对手机后盖进行注射成型过程的CAE分析,验证浇注系统和冷却系统的可靠性,选取注塑温度、注射时间、保压时间、冷却时间、保压压力为变量设计正交实验,对制件的翘曲进行分析优化。通过对正交实验结果进行均值和方差分析,得到影响翘曲的主要因素及其变化趋势,选取对翘曲影响最小的优化工艺参数组合。     

PC/ABS厚壁塑料件注塑工艺参数的优化

使用Moldflow软件模拟注塑成型过程,利用Taguchi法设计了L9(34)的正交试验,采用标准变量分析法(ANOVA)分析模具温度、熔体温度、保压压力和保压时间等工艺参数对制品翘曲变形的影响,预测了最佳注塑工艺参数,并对比了采用单点进浇与两点进浇条件下塑件的翘曲变形。结果表明:优化的工艺参数可以使塑件翘曲变形达到最小,采用两点进浇可以明显降低翘曲变形量。     

基于神经网络的车灯副反射器注塑工艺参数优化

利用正交试验方法,借助Mold Flow软件对车灯副反射器进行翘曲变形分析。利用BP神经网络建立注塑工艺参数(熔体温度、模具温度、注射时间、保压时间、冷却时间)与产品翘曲变形之间的关系。利用遗传算法对BP神经网络进行全局寻优,得到产品的最小翘曲变形,以此实现对注塑成型工艺参数的优化,进而减小产品翘曲变形,提高产品质量。     

基于CAE的薄壁注塑件翘曲变形研究

对于薄壁注塑件,翘曲变形是影响其质量最主要的问题之一。以碎纸机进纸口薄壁件为例,采用Moldflow软件对制品的注塑工艺进行了数值模拟。通过采用正交试验,获得了不同工艺条件下的翘曲变形值,从而寻找出影响翘曲变形的关键因素和最优的工艺参数组合。     

基于翘曲分析的注塑模工艺参数的优化

结合CAE及Taguchi DOE技术,研究工艺参数对注塑制品翘曲量的影响。采用了有交互作用的L16(215)正交表设计实验以及没有交互作用的L9(34)正交表设计实验,研究了因素如熔体温度、模具温度、保压压力、保压时间和注塑时间对翘曲影响的显著性。对所选参数,保压压力和熔体温度对注塑制品的翘曲量影响最大。通过两次正交设计实验,使手机上壳制品的翘曲量减少了34.23 %,提高了制品品质。     

塑料盖注塑成型方案分析及翘曲变形参数优化

以塑料盖作为研究对象,获得最优成型方案,预测塑件成型后的翘曲变形程度以提高塑件质量。初步提出两种注塑工艺方案加工塑料盖,使用Moldflow软件对两种方案注塑过程进行模拟对比分析,对产生翘曲缺陷的原因进行研究;利用五因素四水平的正交试验,以减小翘曲变形程度作为优化目标,优化工艺参数。模拟结果表明:方案二为最优方案,且翘曲变形主要是由收缩不均匀以及取向不均匀而造成的,翘曲变形程度最小的工艺参数组合为熔体温度250℃、模具温度60℃、保压时间12 s、冷却时间12 s、填充时间0.9 s,优化后比优化前翘曲变形程度降低9.4%左右,熔料熔接和材料性能也有所改善,塑料盖整体质量提高。实验可有效地缩短塑料盖的研发周期,降低生产成本,提高塑料盖的研发成功率。     

Optimization of Part Wall Thicknesses to Reduce Warpage of Injection-Molded Parts Based on The Modified Complex Method

The objective of this work is to minimize warpage of injection-molded parts by deliberately varying each part wall thickness within prescribed dimensional tolerance. The continuous design space of wall thicknesses is explored in search of the optimum wall thickness for given process conditions. The objective function to be minimized is the numeric warpage value, which requires extensive computational time. Once the wall thicknesses are optimized, the warpage is reduced further by optimizing the six significant process variables: injection time, postfill (cooling plus packing) time, packing time, packing pressure, melt temperature, and coolant temperature. As a solution methodology, the modified complex method has been developed and applied in two example parts, where a reduction in warpage of over 70% has been obtained with a moderate number of function evaluations.     

注射成型工艺对制品收缩与翘曲的不同影响

以PP盒形制品为例,设计了一种测量方案使得收缩与翘曲可以独立度量,分别考察了这两者在不同工艺水平下的变化。使用单因素方差分析表确定熔体温度、保压压力等注射成型工艺参数对收缩与翘曲的影响程度,并以置信区间图示出各参数对收缩与翘曲的影响规律。通过对实验数据的总结发现,保压压力对收缩影响最为显著,而模具温度对翘曲影响最显著。制品收缩与翘曲随工艺参数变化呈3种不同特征：收缩与翘曲呈相反的变化趋势,提高注射速率或熔体温度,制品收缩率减小而翘曲增大;随保压压力升高收缩率单调减少而翘曲呈“U”形曲线变化;调整其他工艺参数,收缩与翘曲有相同的变化趋势。这些影响规律的总结为减小注射成型中塑料制品的收缩与翘曲提供依据。     

注塑制品的翘曲优化及影响因素分析

注塑制品的翘曲变形是一种严重的缺陷;本文提出一个最小化制品翘曲变形的近似优化方法。该方法用Moldflow软件进行制品的翘曲变形分析;借助于Kriging模型建立翘曲与优化参量间的函数关系;然后利用所建立的近似函数进行优化设计。以手机壳制品为例;用模具温度、熔体温度、注射时间和保压压力做设计变量;对制品进行了翘曲优化设计。结果表明;所提出的方法可以有效地减小制品的翘曲变形;最后对优化结果及影响因素做了较详尽的分析。     

FDM 3D打印塑件翘曲变形影响因素的研究

针对熔融沉积成型(FDM)工艺易产生翘曲变形的缺陷,建立翘曲变形数学模型,利用正交试验研究了分层厚度、打印温度、托板温度、产品壁厚4个因素对打印试样翘曲变形的影响程度与趋势。结果表明,实验结果与数学模型相印证,得出分层厚度对翘曲变形影响程度最大,打印温度次之,托板温度与产品壁厚影响较小。通过优化FDM成型工艺参数,使打印精度提高了44.4 %,提高效果显著。     

Numerical Simulation for Effects of Injection Mold Cooling on Warpage and Residual Stresses

Abstract

The dimensions quality of the injection‐molded parts is the result of a complex combination of material, part, and mold designs and process conditions. In this article, warpage prediction relies on the calculation of residual stresses developed during the molding process. The solidification of a molten thermoplastic between cooled parallel plates is used to model the mechanics of part warp in the injection‐molding process. Flow effects are neglected, and a thermorheologically simple thermoviscoelastic material model is assumed. The warp and residual stresses numerical simulation with finite element method (FEM) is time dependent. At each time step, the material properties can be temperature and pressure dependent. Mold temperature or mold‐cooling rate effects on part warp have been numerically predicted and compared with experimental results. By showing the mold‐cooling effects, it was concluded that mold cooling has a significant effect on part warpage, and mold‐cooling parameters, such as mold temperature, resin temperature, cooling channels, etc., should be set carefully.     

Optimal process conditions of shrinkage and warpage of thin‐wall parts

Optimal process conditions of thin‐wall injection molding of a cellular phone cover were investigated with the consideration of interaction effects between process parameters. L₂₇ experimental tests based on Taguchi's method were performed, and then Cyclone Scanner, PolyCAD and PolyWorks were used to measure the shrinkage and warpage of the thin‐wall injected parts to determine the optimal process conditions. Based on the results of the analysis of variables and the F‐test, interaction effects for each observed factor were determined. The results indicated that the packing pressure was the most important process parameter affecting the shrinkage and warpage of the thin‐wall part. The optimal process conditions were different for the shrinkage and the warpage. This was because during the injection process, the mechanisms affecting shrinkage or warpage were different. Compared with the results obtained with simplified thin‐wall parts in the literature, it was found that the geometry of a real commercial part did affect the optimal process conditions and the order of influence of process parameters. The optimal process conditions determined by Taguchi's method for reducing the shrinkage and warpage were verified experimentally in this work. Polym. Eng. Sci. 44:917–928, 2004. © 2004 Society of Plastics Engineers.