基于多物理场仿真的盘式螺杆微注塑机动盘结构优化与实验验证

李鹏磊; 宋超洋; 张响; 孔小亚; 娄安东; 朱建晓; 赵娜

doi:10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.12.023

塑料科技 ›› 2024, Vol. 52 ›› Issue (12) : 119 -124. DOI: 10.15925/j.cnki.issn1005-3360.2024.12.023

塑机与模具

基于多物理场仿真的盘式螺杆微注塑机动盘结构优化与实验验证

李鹏磊 ¹^,²^,³ ,
宋超洋 ¹ ,
张响 ¹^,²^,³^,^* ,
孔小亚 ¹^,²^,³ ,
娄安东 ⁴ ,
朱建晓 ⁵ ,
赵娜 ¹^,²^,³

作者信息 +

Optimization and Experimental Verification of Rotating Disc Structure of a Disc-Screw Microinjection Molding Machine Based on Multiphysics Simulation

Peng-lei LI ¹^,²^,³ ,
Chao-yang SONG ¹ ,
Xiang ZHANG ¹^,²^,³^,^* ,
Xiao-ya KONG ¹^,²^,³ ,
An-dong LOU ⁴ ,
Jian-xiao ZHU ⁵ ,
Na ZHAO ¹^,²^,³

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摘要

盘式螺杆微注塑机的动盘决定其塑化性能，而动盘的结构设计往往依赖经验，缺少理论依据。文章建立动盘的多物理场耦合的有限元模型，分别对不同结构参数的动盘在相同工艺参数下进行仿真研究，以塑化性能为目标，获得优化的动盘结构，进而利用金属3D打印快速加工优化的新动盘进行实验验证。分别使用聚丙烯（PP）、聚乳酸（PLA）和高密度聚乙烯（HDPE）进行注塑质量重复精度实验、拉伸实验、热力学性能实验，并对实验结果进行分析，验证了新动盘具有更好的塑化性能。结果表明：多物理场仿真可以为盘式螺杆微注塑机的动盘结构优化设计提供定量分析依据，金属3D打印为动盘的快速开发提供了技术手段。