基于CAE和DOE技术的薄壁塑件翘曲变形分析及优化

孙健华　顾海　张捷

摘要：

以某型号仪表显示器外壳为研究对象，采用CAE和DOE技术对其在注塑过程中出现的翘曲变形缺陷进行数值模拟试验，研究熔体温度、模具温度、保压压力和保压时间等成型工艺参数对翘曲变形的影響，并根据试验数据进行极差分析，进而对工艺参数进行优化，获得最佳工艺参数组合.该工艺参数组合可提高塑件注塑质量和生产效率，缩短试模周期，对薄壁塑件的生产实践具有参考意义.

关键词：

薄壁塑件； 仪表外壳； 注塑成型； 翘曲变形

中图分类号： TQ320.66

文献标志码： B

1 引 言

注塑成型具有可以生产和制造形状较为复杂的制品、易与计算机技术结合、易于实现自动化生产等优点，已成为主要的塑料成型方法.[1]薄壁件壁面较薄、流长比大，所以熔体达到较长流动距离的能力弱，成型难度大.翘曲变形程度是衡量薄壁件注塑质量的重要指标之一.[2]张继祥等[3]采用Moldflow模流分析研究各工艺参数对翘曲变形的影响规律，通过优化分析得到最优工艺方案，可显著减少塑件翘曲变形；ERZURUMLU等[4]利用Moldflow分析研究不同材料及结构的塑料发生翘曲变形量，并通过优化参数减小变形量.

研究表明，在薄壁塑件成型研究过程中，结合CAE技术，可以确定对研究指标的影响较大的工艺条件.利用DOE，应用正交矩阵执行最少的实验次数而获得有效的实验信息，使用该技术查看某些干预（如更改实验工艺变量）对零件质量的影响.与传统的试凑法实验相比……