塑料注射成型制品缺陷与CAE分析

第1章概述1

1.1注射成型制品生产过程1

1.1.1注射成型过程1

1.1.2注射成型工艺条件控制2

1.1.3注射成型设备4

1.2注射成型的CAE分析技术6

1.2.1注射过程的CAE技术6

1.2.2注射成型CAE技术的发展历史7

1.2.3注射成型CAE技术的作用8

1.2.4主要注射成型CAE软件介绍10

第2章MoldflowInsight2010软件介绍18

2.1MoldflowInsight2010用户界面18

2.2MoldflowInsight2010模型分析技术20

2.2.1中面模型分析技术20

2.2.2双域模型分析技术21

2.2.3三维实体分析技术23

2.3MoldflowInsight软件分析流程24

2.3.1新建工程项目24

2.3.2导入或新建CAD模型24

2.3.3划分网格25

2.3.4网格质量检查与修正25

2.3.5选择分析类型26

2.3.6选择成型材料26

2.3.7工艺参数28

2.3.8分析28

2.3.9查看分析结果28

2.3.10复制分析案例29

2.3.11设置分析类型29

2.3.12设置浇口位置29

2.3.13工艺参数设置29

2.3.14分析30

2.3.15结果查看30

第3章制品的收缩与CAE分析34

3.1注射制品收缩的过程和产生原因34

3.1.1注射制品的收缩过程34

3.1.2注射制品收缩产生的原因37

3.2影响注射制品收缩的因素37

3.2.1产品的结构设计因素38

3.2.2模具设计因素39

3.2.3材料因素42

3.2.4加工工艺参数因素51

3.2.5环境因素56

3.3注射制品收缩的CAE分析58

3.3.1制品收缩的CAE分析方法58

3.3.2浇口位置对收缩的影响63

3.3.3制品壁厚对收缩的影响66

3.3.4材料改变对收缩的影响70

3.3.5收缩的方向性73

3.3.6工艺参数改变对收缩的影响75

第4章制品翘曲变形与CAE分析79

4.1注射制品产生翘曲变形原因79

4.2翘曲变形的研究概况81

4.2.1实验法研究现状81

4.2.2理论分析法研究现状82

4.3影响制品翘曲变形的因素84

4.3.1材料因素84

4.3.2制品的结构设计因素84

4.3.3模具设计因素86

4.3.4注射加工工艺条件88

4.4制品翘曲变形的CAE分析89

4.4.1Moldflow翘曲变形的分析方法89

4.4.2浇口位置对翘曲变形的影响94

4.4.3浇口数目对翘曲变形的影响98

4.4.4材料种类对翘曲变形的影响101

4.4.5保压压力改变对翘曲变形的影响105

第5章制品残余应力与CAE分析110

5.1注射制品残余应力种类及其分布规律110

5.1.1流动取向应力110

5.1.2热应力111

5.1.3顶出应力113

5.1.4残余应力在制品中的分布规律114

5.2制品残余应力的测试方法116

5.2.1逐层剥离法116

5.2.2钻孔法117

5.2.3应力松弛法120

5.2.4超声波法121

5.2.5X射线和中子射线衍射法122

5.2.6光学双折射法122

5.3影响制品残余应力的因素123

5.3.1制品结构设计因素124

5.3.2模具设计的因素125

5.3.3材料因素125

5.3.4成型工艺因素126

5.4降低制品残余应力的方法128

5.5制品残余应力的CAE分析130

5.5.1MoldflowInsight制品残余应力的分析方法130

5.5.2影响残余应力的因素分析132

第6章制品的熔接痕与CAE分析141

6.1概述141

6.1.1熔接痕的类型141

6.1.2熔接痕的形成条件及熔接痕的特征143

6.2熔接痕的形成机理144

6.3影响制品产生熔接痕的因素147

6.3.1材料的影响147

6.3.2成型工艺条件的影响151

6.3.3制件结构的影响153

6.3.4模具结构的影响156

6.4克服熔接痕的基本方法157

6.4.1材料的选择157

6.4.2制件结构的设计159

6.4.3模具结构的设计159

6.4.4工艺条件的控制160

6.4.5采用注射新工艺消除熔接痕160

6.5通过CAE分析预测和改变熔接痕的位置和性能163

6.5.1制品熔接痕的CAE分析方法164

6.5.2通过浇口位置改善熔接痕的质量166

6.5.3通过熔接痕的位置判断对制品性能的影响168

第7章其他缺陷的CAE分析170

7.1制品缺料分析170

7.1.1制品缺料产生原因及处理170

7.1.2滞流导致缺料的CAE分析171

7.2多型腔浇注系统不平衡流动分析177

7.2.1相同制品的浇注体系平衡分析179

7.2.2不同制品的浇注体系平衡分析183

参考文献188

　　本书是我们编写的以MoldflowInsight2010版本为对象的两册教材之一，第一册为《MoldflowInsight2010注射成型分析基础》，主要介绍MoldflowInsight2010软件的基本操作和应用；本册《塑料注射制品缺陷与CAE分析》是在掌握了MoldflowInsight2010软件操作的基础上，介绍如何运用该软件分析塑料注射成型过程常见的缺陷，本书还对导致制品常见缺陷的典型影响因素进行大量的实例分析，力求使读者能够通过本书的学习掌握运用MoldflowInsight2010软件的技术分析注射成型过程产生的问题并加以解决的能力。　　本书将塑料注射成型过程常见的缺陷与CAE分析相结合，通过对注射成型过程常见的缺陷产生原因及影响因素的阐述，并应用AutodeskMoldflowInsight2010分析技术对缺陷加以模拟分析，提出合理的解决方案。本书力求使读者通过学习，掌握运用注射成型CAE分析软件解决问题的能力。　　本书可供注射成型行业技术人员参考，也可作为大专院校高分子材料、塑料成型与模具等相关专业的教材及相关培训资料。