安全箱產(chǎn)品開發(fā)及注塑成型工藝研究.pdf

1、塑料安全防護箱（簡稱安全箱）屬高檔包裝箱，廣泛應用于工業(yè)、軍隊、消防、攝影以及科考勘探等領域。國內(nèi)安全箱無論是在產(chǎn)品材料、結構設計，還是在注塑成型工藝方面與國外先進水平都存在較大的差距。研究安全箱的材料、結構設計和注塑成型工藝對安全箱產(chǎn)品的開發(fā)和應用具有重要意義。
　　以安全箱的功能要求、使用特點和成型性能為切入點，選擇聚丙烯為基體材料，并通過填充改性方法進行材料改性研究，來提高安全箱材料的力學性能。結果表明：其力學性能明顯優(yōu)于國

2、內(nèi)同類產(chǎn)品并接近進口產(chǎn)品材料的性能，較好的滿足安全箱生產(chǎn)和使用要求。
　　根據(jù)塑料件結構設計理論和安全箱的結構和成型特點，完成了某款安全箱產(chǎn)品設計；基于Hypermesh、ANSYS/LS-DYNA及LS-PREPOST軟件進行安全箱產(chǎn)品跌落仿真，驗證了安全箱產(chǎn)品設計的可靠性。
　　選取安全箱中尺寸最大、形狀最為復雜的箱體零件為研究對象，在AMI軟件中建立安全箱箱體的數(shù)值仿真模型；以回路冷卻介質溫差和回路管壁溫差為衡量指標，

3、研究箱體零件的注塑成型冷卻系統(tǒng)的創(chuàng)建；并且根據(jù)澆口的數(shù)量、布局和閥澆口的控制，對澆注系統(tǒng)進行優(yōu)化設計。
　　以模具溫度、熔體溫度、注射速率、保壓壓力和保壓時間為設計變量，以最大縮痕指數(shù)和最大翹曲變形為優(yōu)化目標，通過正交實驗設計及有限元數(shù)值模擬，揭示了工藝參數(shù)對安全箱箱體成型質量影響規(guī)律及顯著程度，即對最大縮痕指數(shù)影響程度依次為：熔體溫度、保壓時間、注射速率、保壓壓力、模具溫度；對最大翹曲變形的影響程度依次為：熔體溫度、保壓時間、保

4、壓壓力、注射速率、模具溫度。
　　基于Isight參數(shù)優(yōu)化軟件，以正交試驗結果為樣本，建立工藝參數(shù)與成型質量之間關系的響應面近似模型，并利用非支配排序遺傳算法在已創(chuàng)建的近似模型內(nèi)進行全局尋優(yōu)，最后得到一組最優(yōu)成型工藝參數(shù)組合。通過模擬分析驗證表明：將響應面近似模型引入注塑成型工藝優(yōu)化，可建立注塑成型工藝參數(shù)與多目標之間的顯示函數(shù)關系，采用非支配排序遺傳算法在響應面近似模型內(nèi)完成自主尋優(yōu)，可以快速、有效確定注塑成型最優(yōu)工藝參數(shù)改善成