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投影儀后蓋注塑翹曲變形的優(yōu)化
江蘇省吳中中等專業(yè)學(xué)校 陸春偉 2017/11/12 19:44:46
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圖2 在三種不同進(jìn)澆方式
圖3 Moldflow充填+保壓+翹曲分析
表1 三種不同進(jìn)澆點(diǎn)產(chǎn)生的各方向的翹曲量
翹曲量 一點(diǎn)進(jìn)澆 二點(diǎn)進(jìn)澆 三點(diǎn)進(jìn)澆
總的翹曲量 1.219mm 1.371mm 1.081mm
X方向的翹曲量 0.3021mm 0.3957mm 0.3199mm
Y方向的翹曲量 0.0958mm 0.2272mm 0.1753mm
Z方向的翹曲量 1.177mm 1.309mm 1.019mm
三種不同進(jìn)澆點(diǎn)產(chǎn)生的各方向的翹曲量如表1所示，投影儀后蓋最大產(chǎn)生翹曲量的方向?yàn)閆向，其他方向翹曲量與Z向較小很多。因此，減小Z方向翹曲量就可以減小總的翹曲量。從表1可以清楚獲知，進(jìn)澆點(diǎn)中，三點(diǎn)進(jìn)澆的Z方向的翹曲量1.019mm最小，總的翹曲量1.081mm也最小。因此，三點(diǎn)進(jìn)澆相對(duì)其他兩種進(jìn)澆方式對(duì)制品可以更小或更好。
3 注塑工藝參數(shù)優(yōu)化
投影儀的翹曲變形嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，翹曲變形雖然無(wú)法完全消除，但在成型過(guò)程中如能很好地控制成型工藝參數(shù)，就可以有效減小翹曲變形。而注射成型是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，塑料熔體在型腔中的流動(dòng)行為很難直觀表征。本案選取對(duì)翹曲變形有影響的注塑時(shí)間、模具溫度、熔體溫度的變化進(jìn)行模似分析，設(shè)計(jì)正交試實(shí)驗(yàn)法找出最小翹曲變形的方案。
3.1 正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
Moldflow模擬分析得到的投影儀后蓋的翹曲量大部分由Z方向變形導(dǎo)致。因此，試驗(yàn)中選取模擬所得的Z方向最大變形量為試驗(yàn)指標(biāo)。本案選擇了三個(gè)試驗(yàn)因素和水平，在標(biāo)準(zhǔn)日常生產(chǎn)參數(shù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行合理的上下變動(dòng)得到試驗(yàn)水平。注射時(shí)間取3～4.5s，模具溫度取60～90℃，熔體溫度取270～300℃。按照工藝參數(shù)取范圍正交試驗(yàn)因素和水平的選取，結(jié)果如表2所示。按L16(43)正交表，安排試驗(yàn)得Z向翹曲量，結(jié)果如表3所示。
表2 因素和水平表
因素
水平 注射時(shí)間/s 模具溫度/℃ 熔體溫度/℃
L1 3 60 270
L2 3.5 70 280
L3 4 80 290
L4 4.5 90 300
表3 按排模似分析結(jié)果表
因素
試驗(yàn) 注射時(shí)間/s 模具溫度/℃ 熔體溫度/℃ Z向翹曲量/mm
試驗(yàn)1 3 60 270 1.13
試驗(yàn)2 3 70 280 1.198
試驗(yàn)3 3 80 290 1.235
試驗(yàn)4 3 90 300 1.23
試驗(yàn)5 3.5 70 270 1.008
試驗(yàn)6 3.5 80 300 0.965
試驗(yàn)7 3.5 90 290 1.111
試驗(yàn)8 4 60 290 1.102
試驗(yàn)9 4 70 300 0.9086
試驗(yàn)10 4 90 280 0.9685
試驗(yàn)11 4 90 280 0.8686
試驗(yàn)12 4.5 60 290 0.9517
試驗(yàn)13 4.5 60 300 0.8240
試驗(yàn)14 4.5 70 290 0.7841
試驗(yàn)15 4.5 80 280 0.7761
試驗(yàn)16 4.5 90 270 0.7977
3.2 數(shù)據(jù)分析
對(duì)表3整理的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行極差分析，分析結(jié)果如表4、圖4所示。
表4 分析極差表
因素
試驗(yàn) 注射時(shí)間/s 模具溫度/℃ 熔體溫度/℃ Z向翹曲量/mm
均值1 1.198 0.968 0.940
均值2 1.046 0.979 0.983
均值3 0.924 0.998 1.007
均值4 0.795 1.020 1.033
極差 0.403 0.052 0.093
圖4 效應(yīng)曲線圖
表4的極差分析結(jié)果中，各因素對(duì)應(yīng)有4個(gè)均值。各因素中均值最小，對(duì)Z向翹曲變形量最小。取出各因素對(duì)應(yīng)的均值最小的水平，即在該水平條件（未完，下一頁(yè)）
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