專(zhuān)利名稱(chēng):模具型腔設(shè)計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明是一種模具型腔設(shè)計(jì)方法,特別是一種基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的精密注塑模具型腔設(shè)計(jì)方法,屬于模具型腔設(shè)計(jì)方法的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù):
目前,塑料制品注射成型時(shí),盡管選擇了合理的工藝條件,如熔料溫度、模具溫度、注塑壓力等,而且采用了合理的模具澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等;但由于收縮不均勻、溫度不均勻、分子取向不均勻等方面的原因,會(huì)導(dǎo)致制品產(chǎn)生翹曲變形,嚴(yán)重影響產(chǎn)品(特別是精密塑料零件)的形狀尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量。因此,在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,如何設(shè)計(jì)成型模具的型腔,以解決注塑產(chǎn)品的翹曲變形,提高產(chǎn)品精度是注塑模具設(shè)計(jì)和制造中的重要內(nèi)容。
在確定工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,解決注塑產(chǎn)品的翹曲變形問(wèn)題主要是采用反變形處理進(jìn)行模具型腔的設(shè)計(jì)。目前塑料注射成形的實(shí)際生產(chǎn)和模具行業(yè)中主要采用不確切的反變形處理設(shè)計(jì)模具型腔,具體方法是根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚摷皩?shí)踐經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)模具型腔,或者還對(duì)產(chǎn)品注塑過(guò)程進(jìn)行數(shù)值模擬,結(jié)合數(shù)值模擬分析產(chǎn)品翹曲變形等結(jié)果,對(duì)模具型腔進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟痪_的反變形處理,設(shè)計(jì)好模具后,制造模具加工出產(chǎn)品,檢查產(chǎn)品的形狀尺寸,在產(chǎn)品翹曲變形的部位,再對(duì)模具型腔進(jìn)行適量的反變形修模處理,修模后進(jìn)行下一步試模,直到獲得符合精度要求的產(chǎn)品。這些方法雖然采用了反變形方法設(shè)計(jì)出模具型腔,來(lái)解決產(chǎn)品翹曲導(dǎo)致的產(chǎn)品精度問(wèn)題;但都只能根據(jù)翹曲變形的情況(盡管數(shù)值模擬能獲得相對(duì)精確的翹曲變形結(jié)果),定性的進(jìn)行反變形處理,不能從本質(zhì)上解決塑件的翹曲變形問(wèn)題,必須經(jīng)過(guò)多次的反復(fù)修模試模后,才能獲得符合精度要求的產(chǎn)品。故這種不精確的反變形處理設(shè)計(jì)模具型腔試模次數(shù)多,模具的制造周期長(zhǎng)。因此,在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,充分利用數(shù)值注塑成型數(shù)值模擬,在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用定量化反變形處理設(shè)計(jì)模具型腔,對(duì)解決塑件翹曲帶來(lái)的問(wèn)題具有重要的意義。。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問(wèn)題而提供一種可有效減少試模次數(shù),縮短模具制造周期,且確保產(chǎn)品質(zhì)量的模具型腔設(shè)計(jì)方法。
本發(fā)明采用基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的注塑模具型腔設(shè)計(jì)方法,其根據(jù)注塑成型工藝?yán)碚?、?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬,確定塑件注塑的合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)后,運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對(duì)初始塑件模型劃分網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)后進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析,獲得塑件各位置的翹曲變形分布。針對(duì)每一節(jié)點(diǎn)位置的翹曲變形量,乘以一個(gè)小于等于1的松弛系數(shù)后,對(duì)塑件的原始模型進(jìn)行反向變形處理。在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)下,針對(duì)反變形的塑件模型,再進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析,獲得翹曲變形量分布,比較反變形模型翹曲變形后的形狀與初始模型的差別。如果差值處于精度要求范圍之內(nèi),則根據(jù)反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計(jì)。否則,繼續(xù)根據(jù)反變形模型、翹曲變形量和松弛系數(shù),進(jìn)行進(jìn)一步的反變形處理,直到獲得符合精度要求塑件的最終反變形模型,最后根據(jù)最終反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計(jì)。本發(fā)明在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,充分利用數(shù)值注塑成型數(shù)值模擬,在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上,采用定量化反變形處理設(shè)計(jì)模具型腔,對(duì)解決塑件翹曲帶來(lái)的問(wèn)題具有重要的意義。本發(fā)明是一種可有效減少試模次數(shù),縮短模具制造周期,且確保產(chǎn)品質(zhì)量的模具型腔設(shè)計(jì)方法。
圖1為本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例本發(fā)明的原理圖如圖1所示,本發(fā)明的模具型腔設(shè)計(jì)方法,包括有如下步驟1)根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚?、?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬等,確定合理的注塑工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等;2)運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對(duì)塑件初始模型劃分單元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析;3)獲得塑件各單元節(jié)點(diǎn)位置的翹曲變形量;4)根據(jù)節(jié)點(diǎn)翹曲變形量乘以一個(gè)小于等于1的松弛系數(shù)后,對(duì)塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理;5)針對(duì)反變形處理的塑件模型,在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,進(jìn)行注塑構(gòu)成的數(shù)值模擬;6)獲得反變形模型翹曲變形后的形狀,并與初始模型比較;7)檢測(cè)反變形模型翹曲變形后的模型是否符合塑件精度要求;8)如符合精度要求,則根據(jù)最終反變形塑件模型,設(shè)計(jì)出模具型腔;
9)如不符合精度要求,則繼續(xù)進(jìn)行塑件模型反變形處理和數(shù)值模擬,直到最終塑件翹曲變形后模型符合精度。
權(quán)利要求
1.一種模具型腔設(shè)計(jì)方法,其特征在于包括有如下步驟1)根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚?、?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬等,確定合理的注塑工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等;2)運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對(duì)塑件初始模型劃分單元網(wǎng)格節(jié)點(diǎn),進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析;3)獲得塑件各單元節(jié)點(diǎn)位置的翹曲變形量;4)根據(jù)節(jié)點(diǎn)翹曲變形量乘以一個(gè)小于等于1的松弛系數(shù)后,對(duì)塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理;5)針對(duì)反變形處理的塑件模型,在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下,進(jìn)行注塑構(gòu)成的數(shù)值模擬;6)獲得反變形模型翹曲變形后的形狀,并與初始模型比較;7)檢測(cè)反變形模型翹曲變形后的模型是否符合塑件精度要求;8)如符合精度要求,則根據(jù)最終反變形塑件模型,設(shè)計(jì)出模具型腔;9)如不符合精度要求,則繼續(xù)進(jìn)行塑件模型反變形處理和數(shù)值模擬,直到最終塑件翹曲變形后模型符合精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具型腔設(shè)計(jì)方法,其特征在于上述步驟4)根據(jù)節(jié)點(diǎn)翹曲變形量乘以松弛系數(shù)0.8后,對(duì)塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種模具型腔設(shè)計(jì)方法,特別是一種基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的精密注塑模具型腔設(shè)計(jì)方法。本發(fā)明采用基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的注塑模具型腔設(shè)計(jì)方法,其根據(jù)注塑成型工藝?yán)碚摗?shí)踐經(jīng)驗(yàn)和數(shù)值模擬,確定塑件注塑的合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)后,運(yùn)用數(shù)值模擬軟件對(duì)初始塑件模型劃分網(wǎng)格節(jié)點(diǎn)后進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析,獲得塑件各位置的翹曲變形分布。針對(duì)每一節(jié)點(diǎn)位置的翹曲變形量,對(duì)塑件的原始模型進(jìn)行反向變形處理。針對(duì)反變形的塑件模型,進(jìn)行注塑過(guò)程的數(shù)值模擬分析,直到獲得符合精度要求塑件的最終反變形模型,最后根據(jù)最終反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計(jì)。本發(fā)明可有效減少試模次數(shù),縮短模具制造周期,且確保產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101075269SQ200710028749
公開(kāi)日2007年11月21日 申請(qǐng)日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者章?tīng)?zhēng)榮, 肖小亭, 廖毅娟, 張鵬, 鄺衛(wèi)華 申請(qǐng)人:廣東工業(yè)大學(xué)