[發(fā)明專(zhuān)利]基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710369862.5
• 申請(qǐng)日: 2017-05-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108007771A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-05-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李禮;江丙云;閆長(zhǎng)飛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 昆山澎睿信息技術(shù)有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01N3/08
• 分類(lèi)號(hào): G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 北京華仲龍騰專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11548
• 代理人: 李靜

本發(fā)明涉及基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備及方法，其基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備包括測(cè)試系統(tǒng)、映射系統(tǒng)、分析系統(tǒng)等設(shè)備。基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析方法，先通過(guò)測(cè)試分析獲得與注塑方向相交0°、45°和90°的測(cè)試樣條的真實(shí)應(yīng)力?應(yīng)變曲線(xiàn)，然后擬合出任一方向的真實(shí)應(yīng)力?應(yīng)變曲線(xiàn)，依此再對(duì)樣條進(jìn)行有限元建模并進(jìn)行虛擬拉伸試驗(yàn)，獲得任一方向的對(duì)應(yīng)虛擬應(yīng)力?應(yīng)變曲線(xiàn)，從而精確預(yù)測(cè)塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種材料的測(cè)試系統(tǒng)及其使用方法，屬于塑件成型領(lǐng)域，尤其適用于含有玻纖的塑件產(chǎn)品及其模具的基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備及方法。

背景技術(shù)

有限元分析是用較簡(jiǎn)單的問(wèn)題代替復(fù)雜問(wèn)題后再求解。它將求解域看成是由許多稱(chēng)為有限元的小的互連子域組成，對(duì)每一單元假定一個(gè)合適的（較簡(jiǎn)單的）近似解，然后推導(dǎo)求解這個(gè)域總的滿(mǎn)足條件（如結(jié)構(gòu)的平衡條件），從而得到問(wèn)題的解。這個(gè)解不是準(zhǔn)確解，而是近似解，因?yàn)閷?shí)際問(wèn)題被較簡(jiǎn)單的問(wèn)題所代替。由于大多數(shù)實(shí)際問(wèn)題難以得到準(zhǔn)確解，而有限元不僅計(jì)算精度高，而且能適應(yīng)各種復(fù)雜形狀，因而成為行之有效的工程分析手段。

塑料件易成型加工，且具有高性能和低成本，其作為結(jié)構(gòu)件替代傳統(tǒng)金屬材料正成為趨勢(shì)，但也伴有挑戰(zhàn)，產(chǎn)品的更新?lián)Q代快、開(kāi)發(fā)周期短，對(duì)進(jìn)行循環(huán)“修改-完善”的傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法難以滿(mǎn)足現(xiàn)代設(shè)計(jì)要求。所以先進(jìn)的有限元方法就成為支持產(chǎn)品設(shè)計(jì)的行之有效的工具，但目前對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)性能進(jìn)行有限元分析中，將塑件材料當(dāng)成理想的各向同性材料進(jìn)行有限元建模，其分析結(jié)果極不合理，因?yàn)樵谧⑺艹尚椭校＠w的方向隨著流動(dòng)會(huì)發(fā)生極大的改變，導(dǎo)致塑件的材料表現(xiàn)出極大的各向異性，直接影響成型塑件的結(jié)構(gòu)性能。目前還沒(méi)有一種行之有效的方法對(duì)注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料進(jìn)行測(cè)試分析并應(yīng)用到實(shí)際的基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明正是針對(duì)以上技術(shù)問(wèn)題，提供一種行之有效的方法對(duì)注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料進(jìn)行測(cè)試分析并應(yīng)用到實(shí)際的基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備及方法。

本發(fā)明主要通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)。

基于注塑成形和強(qiáng)度校核的塑件材料測(cè)試分析設(shè)備，包括測(cè)試系統(tǒng)、映射系統(tǒng)、分析系統(tǒng)，其特征在于所述測(cè)試系統(tǒng)、映射系統(tǒng)共用相同的樣板和樣條設(shè)計(jì)，所述測(cè)試系統(tǒng)包括樣板模具設(shè)計(jì)、樣板模具注塑成型、傳感器監(jiān)測(cè)、樣板檢測(cè)、激光切割樣板、樣條拉伸測(cè)試、真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)繪制，所述傳感器檢測(cè)步驟中通過(guò)模內(nèi)傳感器對(duì)注塑成型的溫度和壓力進(jìn)行監(jiān)測(cè)，壓力和溫度符合成型標(biāo)準(zhǔn)，否則調(diào)整注塑參數(shù)重復(fù)進(jìn)行模具注塑成型步驟，所述樣板檢測(cè)步驟中，通過(guò)CT掃描并計(jì)算樣板張量，然后提供給映射系統(tǒng)，所述真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)繪制步驟將數(shù)據(jù)與映射系統(tǒng)結(jié)合后提供給分析系統(tǒng)，同時(shí)將數(shù)據(jù)直接提供給分析系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)校核；所述映射系統(tǒng)經(jīng)有限元建模準(zhǔn)備后，分別進(jìn)行樣板成型仿真建模和樣條拉伸仿真建模，樣板成型仿真建模后經(jīng)樣板注塑成型仿真獲得有限元玻纖張量，然后使其與測(cè)試系統(tǒng)的樣板測(cè)試所得CT掃描數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比，不符合誤差標(biāo)準(zhǔn)則調(diào)整仿真參數(shù)重新進(jìn)行樣板注塑成型仿真，符合誤差標(biāo)準(zhǔn)則輸出張量數(shù)據(jù)，然后把輸出的張量數(shù)據(jù)映射至樣條拉伸有限元模型的網(wǎng)格積分點(diǎn)上，輸出含張量的樣條拉伸有限元模型，此模型與測(cè)試系統(tǒng)的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)結(jié)合后提供給分析系統(tǒng)；所述分析系統(tǒng)得到測(cè)試系統(tǒng)與映射系統(tǒng)輸出的結(jié)合數(shù)據(jù)后，進(jìn)行數(shù)值分析并擬合，然后對(duì)擬合后的模型進(jìn)行虛擬拉伸仿真試驗(yàn)，獲得虛擬應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)，與所述測(cè)試系統(tǒng)的真實(shí)應(yīng)力-應(yīng)變曲線(xiàn)繪制步驟所得數(shù)據(jù)進(jìn)行校核，不符合誤差標(biāo)準(zhǔn)，則調(diào)整數(shù)值分析參數(shù)，重新進(jìn)行數(shù)值分析并擬合，符合標(biāo)準(zhǔn)則進(jìn)行塑件產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)應(yīng)用。所述激光切割步驟中，樣條切割的方向?yàn)榕c注塑方向呈多角度相交。所述激光切割步驟中，樣條切割數(shù)量為三條。所述激光切割步驟中，樣條切割的方向?yàn)榕c注塑方向分別呈0°、45°、90°相交。