文档介绍:北京化工大学
硕士学位论文
基于微注塑成型的微塑件数值模拟与工艺实验研究
姓名:王晓娜
申请学位级别:硕士
专业:化工过程机械
指导教师:张亚军
20100526
基于微注塑成型的微塑件数值模拟与工艺实验研究摘要随着微机电系统的发展,对微制品的需求越来越多,微注塑成型是一种新的成型微制品的生产方式。本文以无阀微泵、微连接器为研究对象,结合相关绘图软件和有限元分析软件,完成了无阀微泵、结构设计与数值模拟。利用微注塑机,对微连接器进行微注塑成型实验。利用正交实验设计方法,得到微泵、微连接器的最优工艺方案组合,用于指导实际生产。本文研究了无阀微泵的工作机理,并利用有限元分析软件微泵进行模态分析和静力分析。建立个不同尺寸的扩散管/收缩管,利用限元分析软件对其内部流体流动特性进行数值模拟,通过对大量的模拟数据的分析,得出无阀微泵的关键部位┥⒐埽账豕最佳尺寸结构。根据所模拟所得的微泵的关键尺寸参数,利用绘图软件蚉/直鹕杓屏宋⒈玫亩腿峁雇迹N薹⒈的微注塑成型工艺参数模拟提供合理的理论模型。结合正交实验设计方法,利用有限元分析软件,对无阀微泵的微注塑成型工艺参数进行数值模拟,得到无阀微泵的最优工艺方案组合,为后续微泵的微注射实际成型实验提供参考依据。基于正交实验设计方法,对微连接器塑件进行微注塑成型工艺实验进行研究;利用正交分析方法中的方差分析和极差分析,获得各组工艺条件对微塑件实验指标的影响程度,绘出因素水平变化趋势图,得到微连接器的最佳工艺参数方案组合,为后续微连接器的实际生产提供可靠的参考依摘要
关键词:微注塑成型,正交实验,微泵,微连接器,工艺参数,优化据。本文创新之处主要有以下两点:岢隼梦⒆⑺艹尚头绞匠尚臀薹⒈茫肽壳袄肕艺加工方式相比,微注塑成型具有成本低、制品重复性好、更易实现批量化生产等优势。谜皇笛樯杓品椒ǘ晕⒈玫氖的D饨峁臀⒘悠鞯氖验结果进行分析,这种方法能满足利用较少的实验次数,获得较优的实验结果。北京化工大学硕士学位论文
甀,猧ぁ甅.,..,,,//.猵瓵..
簃—,..猚.:瓹,,’.琯琽,猵琺—琺琽,.北京化工大学硕士学位论文
符号说明唧贴卸九唬血‰他扩散账蹩诤峤孛婊板中心处最大挠度ぁ一獂瓢表征符号物理意义熔体密度材料比热容雷诺数沿程阻力扩散口流量收缩口流量双折射率体积流量压电片端部挠度玻璃化装便温度弹性模量导热系数模具温度熔体温度保压压力保压时间冷却时间制品重量制品重量平均值蛩氐谋洳钇椒胶因素自由度泵的净流量泵的效率单位·℃’·℃。
至堕鸳垫铮豪迹喝齀奄:丝保密论文注释:本学位论文属于保密范围,在上年解密后适用本授至盘查陉日期:一硷:篁:颦趁褐鳎豪北京化工大学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的学位论文,是本人在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名:日期:关于论文使用授权的说明权书。非保密论文注释:本学位论文不属于保密范围,适用本授权书。导师签名:学位论文作者完全了解北京化工大学有关保留和使用学位论文的规定,即:研究家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许学位论文被查阅和借阅;学校可以生在校攻读学位期问论文工作的知识产权单位属北京化工大学。学校有权保留并向国公布学位论文的全部或部分内容,可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编学位论文。一
第一章绪论微注塑成型技术的研究概况.⒆⑺艹尚图际醯哪诤微注塑成型技术是在传统注塑成型基础上并伴随着微机电系统的发展逐渐出现的。生产出的制品既具备注塑成型塑件的特点,同时也满足微机电制品的精度要求。但目前多数学者都是从微塑件的精度方面展开相关研究的。参阅瓹】等研究者的相关文献可知,微注塑成型技术所成型的制品重量以毫克为计量单位,制品尺寸精度以微米为度量单位,微制品可分为四类:尚椭破凡灰詍5ノ唬涑叽缇ǘ群图负尉ǘ热匆4锏絬端剑若制品能符合上述条件之一,即可认为是微注塑成型。但随着微注研究状况的发.⒆⑺艹尚筒牧由于微注塑成型制品对精度要求高,因此所使用的聚合物应具备粘度低、流动性好、机械性能高、尺寸稳定性好等特点。此外,还需考虑到制品的特殊性能,如力学、随着微注塑成型技术发展的コ墒旌屯晟疲猿尚筒牧系男阅芤G笤嚼丛礁摺若将现有的普通工程塑料直接应用于微注塑成型,存在较多不足,比如某些材料保证了流动性好,但在机械性能、耐高温方面不能满足要求。因此,在加快对微注塑成型技术研究丌发的同时,对微注塑成型新材料的研发也显得尤其重要。尚偷闹破芬詍5ノ唬涑叽缇ǘ炔⒉灰欢ㄒ4锏絬级水平;尚偷闹破芬詍5ノ唬逼涑叽缇ǘ纫残枰4锏絬端