PDF《虚拟塑料注塑成型教学系统》

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2 ― 1) 将 X移到 X + r ;

2) 采用标准的透视投影算法求 P点的投影点;

3) 将投影得到的点移动 - r . 右视点的投影点用标准的透视投影算法求得. 本仿真系统中 ,立体显示的实现是根据视差的原理 ,利 用虚拟现实软件工具包 W TK提供的函数 ,通过立体眼镜或 立体头盔分别为观察者的双眼传送有视差的图像 ,从而产生 立体感.通过立体眼镜或立体头盔来观察制品的有限元分 析结果及模具的运动 ,可以产生非常逼真的三维立体效果.

4 塑料注射成型 CAE技术 注塑成型流动模拟技术经历了中面流和双面流技术阶 段.在中面流技术中 (图3①) ,用户首先要将薄壁塑料制品 抽象成近似的平面和曲面 ,这些面被称为中面 ,在这些中面 上生成二维平面三角网格 ,利用这些平面三角网格进行有限 元计算.由于中面的提取非常困难 ,中面流技术在应用中具 有很大的局限性.双面流 (图3②)是指模具型腔或制品在 厚度方向上分成两部分 ,有限元网格直接在型腔或制品的表 面产生 ,克服了提取中面的繁琐过程 ,把注塑模 CAE技术向 前推进了一大步.不管是中面流还是双面流 ,能成功地预测 充模过程中的压力场、 速度场、 温度分布、 熔接纹位置等信 息 ,但都以二维模型为基础 ,都采用了 Hele - Shaw 流动简 化[4 ] ,即将熔体的充模流动视为扩展层流 ,忽略了熔体在厚 度方向的速度分量 ,并假定熔体中的压力不延厚度方向变 化 ,除了用有限差分法求解温度在壁厚方向的差异外 ,基本 上没有考虑物理量在厚度方向的变化 ,并且在二维几何模型 图3注塑成型流动模拟技术 中不能真实的体现充模过程的流动行为 ,如流体前沿的流动 形态和推进方式.因此本文采用了一种基于三维模型的注 塑成型流动模拟的数学模型和数值实现 ,把速度和压力同次 插值的方法成功地应用到三维注塑模拟的计算中 ,从离散的 动量方程中找出压力和速度的关系 ,然后代到连续性方程中 得到压力方程并用三维控制体积法追踪流动前沿 ,充分的体 现充模过程中的 喷泉效应 (如图 3③) ,具体算法见参考文 献[5].

5 运动仿真 首先分析注射模运动的特点.注射模的运动形式比较 简单 ,如果模具不需要侧抽芯 ,其开模、 推料和合模都是沿着 一个方向作直线运动 ,例如对双分型面注射模 ,开模时 ,定模 部分固定不动 ,其余的零件和成型好的制品一起运动 ,模具 在零件分型面分开 ,移动一定距离后 ,由于限位销钉等的阻 挡作用 ,定模板停止移动 ,模具在流道分型面进行第二次分 型 ,流道内的凝料与制品分离 ,剩下的零件和制品继续移动 一定距离后 ,顶出板与注射机的顶杆接触 ,通过顶杆与动模 部分的相对运动来使制品与型芯分离 ,制品自动脱离模具. 通过上面的分析 ,可看出 ,在模具的运动过程中 ,一部分零件 固定不动 ,一部分零件移动的距离为模具的开模长度 ,剩下 的零件移动的距离小于开模长度 ,而且所有零件的运动方向 都相同.带有侧抽芯机构的模具开模过程 ,除了增加了斜滑 块与开模方向成一定角度的运动外 ,其余的运动与不带侧抽 芯机构的模具的开模过程相同.由此可见 ,在实际的生产 中 ,绝大多数情况下模具运动的零件都是朝同一方向以匀速 运动.根据模具运动的特点 ,采用的运动模拟方法的设计思 想是 :虽然模具零件的运动距 离、 方向不同 ,但是可分为几个 运动组 ,在同一个运动组中的零 件的运动距离和方向相同 ,所以 首先必须把模具的零件分为不 同的运动组 ,对不同的运动组给 予不同的运动距离和方向 ,对所 有的运动组 ,其运动步距都是一 样的 ,对于斜导柱侧抽芯机构中 的斜滑块需要进行运动步距换 算 ,设斜导柱的倾斜角为 α, 主 运动步距为 STEP, 则斜导柱的 运动步距 x为:x=STEP cosα (4) 得到运动步距和方向后 ,对每一 个运动步距计算每个运动组的 空间位置距离 ,移动运动组 ,重 画模具.其设计流程如图