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《工程塑料应用》 2024年第01期
DOI:10.3969/j.issn.1001-3539.2024.01.011
基于Moldex3D与正交试验的离心泵泵头注塑工艺优化
李秉辉,张佰城,黄兆阁
青岛科技大学高分子科学与工程学院,山东青岛 266042 
Molding process optimization of centrifugal pump head based on Moldex 3D and orthogonal test
LI Binghui, ZHANG Baicheng, HUANG Zhaoge
School of Polymer Science and Engineering,Qingdao University of Science and Technology,Qingdao 266042,China 
摘要:以商用离心泵泵头为研究对象,运用 Moldex3D 模流分析软件对其注塑成型过程进行了模拟。根据产品的结构特点设置了三种浇口方案,通过对注塑过程的模拟分析选出最佳方案来获得模具设计思路并预测制品成型后可能存在的质量问题。结果表明,平衡进浇方案的制品具有最好的综合性能,制品的翘曲变形量为 1.588 mm,体积收缩率为 2.444%。确认最佳浇口方案后 ,将充填时间(A)、保压时间(B)、冷却时间(C)和模具温度(D) 作为实验因素,采用田口法构建五因素四水平的正交试验来获得最佳工艺参数 ,并使用极差和方差分析对结果进行置信度检测。以翘曲总位移结果为主要权重对象,通过极差分析确定了成型参数的最优组合为A1B1C1>D1,方差分析则验证了极差分析的结果置信度高于99%。相较于初始方案,制品的翘曲变形量从 1.588 mm 降低至 1.214 mm,降低了 23.6 %;冷却时间降低至10 s,降低了 40%。 得知模流分析技术的使用让产品的质量和生产效率都得到了明显的优化,为预测塑件性能 、降低生产成本、提高生产效率提供了一种可行的方式。 
Abstract:The injection molding process of commercial centrifugal pump head was simulated by Moldex3D mold flow analy‐ sis software. Three gate schemes were set up according to the product's structure characteristics, and the best scheme was selected through the simulation analysis of the injection molding process. The results show that the products with balanced pouring scheme have the best comprehensive properties, the warpage deformation is 1.588 mm and the volume shrinkage is 2.444%. After confirm‐ ing the optimal gating scheme, the filling time(A), pressure holding time(B), cooling time(C), and mold temperature(D) were used as experimental factors. A five factor and four level orthogonal experiment was constructed using the Taguchi method to obtain the optimal process parameters, and confidence testing was performed on the results using range and variance analysis. Taking the total warpage displacement as the main weight object, the optimal combination of molding parameters was determined as A1B1C1D1 through range analysis. Variance analysis verified that the confidence of the range analysis results was higher than 99%.Compared to the initial plan, the warping deformation of the product decrease by 23.6% from 1.588 mm to 1.214 mm, the cooling time diminish to 10 seconds, reduced by 40%. The use of mold flow analysis technology allows product quality and production effi‐ ciency have been significantly optimized, providing a feasible way for the prediction of plastic parts performance, reducing produc‐ tion costs and improving production efficiency. 
关键词:Moldex3D;正交试验;注塑成型;离心泵;模流分析 
Keywords:Moldex3D; orthogonal test; injection molding; centrifugal pump; mold flow analysis 
基金:山东省自然科学基金项目(ZR2020QE079) 
本文引用格式:
李秉辉,张佰城,黄兆阁.基于Moldex3D与正交试验的离心泵泵头注塑工艺优化[J].工程塑料应用,2024,52(1):70-76.
LI Binghui,ZHANG Baicheng,HUANG Zhaoge. Molding process optimization of centrifugal pump head based on Moldex 3D and orthogo‐nal test[J]. Engineering Plastics Application,2024,52(1):70-76. 

原文:
 
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