基于Moldflow的玻纤增强工业风扇翘曲优化分析

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注塑成型是目前最重要的塑料成型方法之一，在注塑成型过程中，各个因素相互影响，所以很难预测模具成型后的缺陷，需要经过多次修改参数、反复修模和试模，以此来推测出大致的成型参数和适合的纤维含量，费时费力，这显然不能满足当下快速敏捷的生产需求。需要对参数的选择和纤维含量的选择进行有效的优化。
　　本文以风扇注塑成型中所出现的翘曲变形现象作为研究对象，分析了产生翘曲的主要原因。使用数值模拟以及优化设计相结合的方法优化注塑时的工艺参数，达到降低塑件翘曲变形的目的。首先，利用有限元分析软件Moldflow对风扇进行注塑结构的设计，以及冷却水路的设计，对风扇叶片的翘曲变形进行了数值模拟，确定了导致塑件翘曲变形的主要因素。其次，推导了响应面系数求解的方法和步骤，同时，运用数据分析软件Design-expert设计响应面试验，以模具温度、熔体温度、充填时间、保压压力、纤维含量作为实验因素，翘曲变形作为目标变量。建立了工艺参数的翘曲变形响应面方程，得到了翘曲变形的最小值以及最佳工艺参数序列。然后，运用有限元软件对试验设计所优化得到的结果进行验证。最后，对注塑中纤维取向进行理论推导，并分析注塑风扇的纤维取向，以此来预测风扇的力学性能。可以极大提高材料使用价值，增加风扇的强度，减少翘曲程度。
　　本文通过有限元模拟，有效减少了注塑品出现翘曲的问题。通过响应面法优化工艺参数，将优化后的注塑参数带入到注塑过程中，得到了预测中最小翘曲变形量的优化结果，并将优化结果进行了有限元验证，证明了有限元分析与现代优化设计相结合的方法能够有效地完成注塑等多个工艺参数的优化。本文的研究设计可有效地降低注塑过程中的翘曲变形，对实际生产具有一定的指导意义。

著录项

作者
侯磊;
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作者单位

山东科技大学;

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授予单位山东科技大学;
学科机械工程
授予学位硕士
导师姓名韩以伦,魏金宝;
年度 2018
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类通风电器;设计、计算、制图;
关键词
工业风扇; 翘曲设计; 注塑结构; 变形控制;

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