薄壁手机壳注射成型的实验分析与质量控制

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注射成型是目前制造业最广泛的塑料成型技术,塑件产质量与量的提升必须依靠精良的模具设计制造、正确的材料选择以及合适的成型工艺参数。成型工艺参数对塑件质量有决定性的影响,决定了产品的外观及性质。传统的成型参数设定是利用成型技师的从业经验及试误法,反复的试模来找出较佳的参数组合,上世纪八十年代以来开始引进科学实验方法来进行大量的参数筛选优化验证,因此塑件在开发阶段即需耗费相当多的时间及成本,现在已经不能适应21世纪通讯电子产品更新换代的要求。成型工艺参数的优化一直是学术界和企业界的研究热点,CAE仿真分析技术的发展为参数优化提供了快速低廉的方法,但实际试模与理论仿真总或多或少存在差异,于是出现了以仿真分析结果为依据的工艺优化成果和比较理论分析与实际验证的研究成果。在本文的工艺优化和质量控制中,比较了成型工艺设备、产品材质和结构、工艺参数进行优化的可行性,提出以注射成型中的模腔压力作为判断参数合理性和稳定性的最重要指标,总结出在生产现场如何快速准确可靠地得到成型工艺参数。  本文以F公司为M客户开发的手机薄壁电池盖产品为研究模型,利用Moldflow建立了与实际注塑工艺接近的分析模型,仿真分析出模腔压力的分布状态,以及在注射保压过程中的压力变化曲线,进而确定了实际测量模腔压力的位置点。采用压电传感器测量模腔实际压力的曲线,通过比对测量的模腔压力曲线与Moldflow的分析结果,修正了对仿真分析结果的认识。在模腔压力测量的基础上,对比成型机射出压力的波形,指出了模腔内各处压力曲线的形成原因,通过主要工艺参数的单因子实验,找到参数设置的范围和优化原则,并最终找到最佳工艺参数,实现了参数最佳化的目标,降低产品的残余应力以取得最好的产品平面度,达到稳定均一的产品质量。
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