[發明專利]注塑成型工藝對塑件翹曲變形影響的參數化分析方法

無效

• 申請號: 201310052808.X
• 申請日: 2013-02-19
• 公開（公告）號: CN103093062A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 張衛紅;張清文;許英杰;王駿
• 申請（專利權）人: 西北工業大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 王鮮凱

技術領域

本發明涉及一種塑件翹曲變形的參數化分析方法，特別是涉及一種注塑成型工藝對塑件翹曲變形影響的參數化分析方法。

背景技術

翹曲變形是注塑成型塑料制品的常見缺陷之一，嚴重影響產品的質量。翹曲變形的影響因素很多，具體包括模具結構、塑件材料、成型工藝參數等。在實際成型過程中，當塑件材料和模具結構確定后，成型工藝參數就成為了影響翹曲變形的主要因素。合理分析成型過程中各工藝參數對塑件翹曲變形的影響，獲取工藝參數對翹曲變形的影響規律，能夠為合理選擇工藝參數、減少塑件翹曲變形提供必要的參考依據。

應用于分析成型工藝參數對塑件翹曲變形影響的技術主要有以下兩種：

文獻1“V?Leo，Ch?Curelliez.The?effect?of?the?packing?parameters，gate?geometry，and?mold?elasticity?on?the?final?dimensions?of?a?molded?part.Polymer?Engineering?and?Science，1996，36：1309-1325”公開了一種通過實驗測試分析工藝參數對塑件翹曲變形影響的方法，該方法通過實驗測量得到不同工藝參數下的塑件翹曲變形量，進而分析工藝參數對翹曲變形的影響。然而，注塑成型工藝參數種類繁多，參數取值范圍廣，因此需要進行大量的實驗，造成時間、人力和材料的極大損耗，限制了實驗方法在塑件翹曲變形影響分析中的應用。

文獻2“朱春東，虞煒華，朱洪艷，郭巍.成形工藝參數對薄殼塑件翹曲變形影響的數值模擬.模具工業，2007，33：50-53”公開了一種通過有限元數值仿真分析工藝參數對塑件翹曲變形影響的方法，該方法利用商業化模流分析軟件MoldFlow對塑件的注塑成型過程進行數值模擬，計算得到不同工藝參數下的塑件翹曲變形量，在此基礎上分析各工藝參數對塑件翹曲的影響程度。然而，該分析方法是一種“靜態”的分析模式，例如工藝參數改變后，需要人為手動調整有限元分析參數并開展新的翹曲變形分析，不能根據工藝參數的改變自動更新有限元分析參數及翹曲變形分析，因此需要進行大量的人-機交互操作，嚴重地削弱了分析的自動化程度，降低了分析效率。

以上方法中，實驗方法成本高、效率低，有限元數值仿真方法雖然降低了成本，但也存在效率低的問題，因此這些現有方法無法高效的分析注塑成型工藝對塑件翹曲變形的影響。

發明內容

為了克服現有的塑件翹曲變形的參數化分析方法效率低的不足，本發明提供一種注塑成型工藝對塑件翹曲變形影響的參數化分析方法。該方法首先對商業化模流分析軟件MoldFlow進行二次開發，實現注塑成型數值模擬的參數化計算和后臺執行，然后將MoldFlow二次開發程序嵌入開放式多學科參數化分析與優化設計平臺BOSS?Quattro，利用BOSS?Quattro的參數化分析模塊，自動修改工藝參數并調用MoldFlow二次開發程序計算塑件翹曲變形量，經多次自動修改、計算后，獲得不同工藝參數取值下的塑件翹曲變形量。可以快速、有效的分析工藝參數對塑件翹曲變形的影響。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種注塑成型工藝對塑件翹曲變形影響的參數化分析方法，其特點是包括以下步驟：

步驟1：根據MoldFlow軟件提供的二次開發接口，利用編程語言Visual?Basic編寫MoldFlow二次開發程序，實現注塑成型模擬的參數化自動執行，包括塑件有限元網格模型的導入、工藝參數的取值、翹曲變形的有限元分析以及完成分析后最大翹曲變形值的輸出。

步驟2：利用編程語言Visual?Fortran編寫嵌套程序，實現MoldFlow二次開發程序與開放式多學科參數化分析與優化設計平臺BOSS?Quattro的嵌套。

步驟3：基于Boss?Quattro的參數化分析模塊，指定相應工藝參數為變量，以最大翹曲值為目標函數，給出各變量的取值范圍以及參數化分析時每一步變化的步長。在參數化分析的每一步，Boss?Quattro自動更新工藝參數值，調用MoldFlow二次開發程序獲取最大翹曲值。自動完成多步分析后，輸出不同工藝參數取值下的塑件最大翹曲變形量。

步驟4：繪制塑件的最大翹曲變形值隨工藝參數的變化曲線，從而獲得不同注塑成型工藝參數對塑件翹曲變形的影響。