26。 Arora, J。, “Introduction to Optimum Design,” Academic Press, pp。 296-299, 2004。

27。 Davey, K。 and Ward, M。 J。, “A Successive Preconditioned Conjugate Gradient Method for the Minimization of Quadratic and Nonlinear Functions,” Applied Numerical Mathematics, Vol。 35, No。 2, pp。 129- 156, 2000。

随着注塑件在不同领域的迅速发展,含有金属镶件的注塑件产品通常被要求具有高精度和复杂的形状。在生产过程中,由于温度的变化在保压和冷却阶段会产生残余应力和变形扭曲比如局部弯曲和收缩。在这项研究中, 对注塑成型过程中的残余应力的数值进行了分析并预测符合与实验测量相一致的最终变形的大小和分布。所以我们得出结论为由于不同的温度梯度形成的残余应力导致热应力不均匀分布。脱模后,不均匀的残余应力导致了局部变形。此外,由于工艺参数形成的残余应力。除了发现变形的原因,另一个任务是最小化变形。此外优化设计是设计的重要参数，比如熔体温度、模具温度、保压压力和保压时间。通过优化设计结果表明,它可以有效地降低产品的变形。

1介绍

随着注塑成型零件在不同领域的快速发展,应用CAE分析近年来越来越受欢迎,尤其是在物理设计和成型工艺优化方面。注塑仿真能够模拟填充、保压、和冷却过程,以及产品脱模后的变形。注塑仿真已经被广泛应用于工业并且赢得了良好的声誉。嵌件成型是注塑成型的一个分支,同样应用广泛。金属嵌件对最终产品有显著的影响。通常，热的聚合物被注射到模具中，并将模具内的聚合物中的热去除，直到它具有足够的刚性和稳定性足以被顶出。金属嵌件用于提高聚合物中传输热量的性能,提高冷却效果。但是,它与只考虑聚合物注入的一般模拟过程相比比较复杂。

经过长期发展,CAE分析技术已经相当成熟和稳定,分析速度快且效率高。此外,对于塑料零件特别是简单和薄壳部分,它可以获得准确的结果。然而,当产品尤其是含有金属嵌件的产品要求具有高精度和复杂形状时,可能影响精度和效率的缺陷仍然出现。另一方面,由它引起的残余应力和变形对于含有金属嵌件的注塑件不能准确预测。论文网

残余应力是模制零件顶出之后没有外部负载条件下的应力,包括流质残余应力和热诱导残余应力。流质残余应力是由于冻结保压压力造成的和热诱导压力是由成型部分的不均匀冷却造成的。在大多数情况下,热诱导残余应力是主要的残余应力。由于要进一步冷却到环境温度，产品脱模后仍有可能产生热应力。脱模后,残余应力重新分配,导致部分变形。1、2由于聚合物熔体在填充和保压阶段的非等温稳定流动产生了法向应力和剪切应力。Kim等四个人应用不可压缩列昂诺夫本构方程计算在注入和压缩过程中center-gated磁盘产生的流动残余应力3002Baaijens5计算在薄壁腔填充和保压阶段产生的流动残余应力。同时,由于聚合物熔体的快速和非均匀冷却而产生了热诱发残余应力。非均匀厚度的产品和非均匀温度分布是产生热残余应力的主要原因。模具表面和中心附近的层之间的部分会产生不均匀温度场。同时, 在薄的部分和厚的部分之间会有温度差产生不同位置的聚合物面临着虚热应力。Bartnev6将材料视为纯弹性体并利用热弹性理论来计算热残余应力。李和Rogers7表明,拉普拉斯变换只对限制类的问题可以有效地用于粘弹性应力分析。 Isayev和Crouthamel被称为无机玻璃淬火热应力模型用来计算聚合物的热残余应力。在计算过程中考虑到热收缩和保压压力的影响，Boitout9使用弹性模型。到目前为止,注射模制品的残余应力已经被深入研究。一些商业软件如Moldflow可以预测塑料部分的残余应力。