高分子材料注射成型CAE理論及應用

前言

近年來，在計算機技術和數值分析方法的支持下，計算機輔助工程（computer aidedengineering，CAE）技術已經被廣泛應用于現代制造業(yè)的方方面面，包括高分子材料成型加工領域。注射成型是高分子材料最重要的成型加工工藝。目前，有超過1／3的熱塑性材料采用注射成型加工，注射成型加工設備則占到高分子材料成型加工設備的半數以上。注射成型CAE技術是根據塑料加工流變學和傳熱學的基本理論，建立塑料熔體在模具型腔中流動、傳熱的物理、數學模型，利用數值計算理論構建其求解方法，進行成型過程的仿真分析。注射成型cAE技術可以在模具制造之前對塑料成型過程進行定量模擬，研究加工條件的變化規(guī)律，預測塑件設計、模具設計及成型條件對塑件結構和性能的影響，模擬成型缺陷的發(fā)生，為設計人員優(yōu)化模具設計、控制制品成型過程、獲得高質量的產品提供科學依據。CAE技術從根本上改變了傳統(tǒng)注射成型產品的設計、生產與組織的模式，并在產品研發(fā)中顯示出無與倫比的優(yōu)越性，使其成為現代企業(yè)在日趨激烈的競爭中取勝的一個重要條件，因而越來越受到工程界的重視。《高分子材料注射成型CAE理論及應用》可供注射成型行業(yè)模塑分析工程師、研究人員參考，也可作為大專院校高分子材料注射成型加工相關專業(yè)的入門教材。出版本書的出發(fā)點是傳授高分子材料注射成型加工CAE技術。要成功地應用cAE技術不僅要求熟練掌握CAE軟件，還需要了解注射成型技術基本原理及CAE技術的相關基本理論。本書除對上述基本原理和理論進行全面介紹之外，還結合了大量的成功應用實例，力求使讀者能夠通過本書的學習掌握注射成型CAE技術以及進行成功應用的思路和能力。

內容概要

　　本書的出發(fā)點是傳授高分子材料注射成型加工CAE技術。要成功地應用CAE技術不僅要求熟練掌握CAE軟件，還需要了解注射成型技術基本原理及CAE技術的相關基本理論。本書除對上述基本原理和理論進行全面介紹之外，還結合了大量的成功應用實例，力求使讀者能夠通過本書的學習掌握注射成型CAE技術以及進行成功應用的思路和能力?！　”緯晒┳⑸涑尚托袠I(yè)模塑分析工程師、研究人員參考，也可作為大專院校高分子材料注射成型加工相關專業(yè)的入門教材。

書籍目錄

第1章 概述1.1　計算機輔助工程CAE1.1.1 CAE技術概述1.1.2 CAE商業(yè)軟件1.1.3 CAE技術的發(fā)展歷程1.1.4 CAE技術的現狀1.1.5 CAE技術的應用1.1.6 CAE技術的發(fā)展趨勢1.2 高分子材料注射成型CAE1.2.1 注射成型技術及注射成型CAE1.2.2 注射成型CAE發(fā)展歷程1.2.3 注射成型CAE技術研究進展及發(fā)展趨勢第2章 注射成型技術2.1 注射成型機2.1.1 注射系統(tǒng)2.1.2 合模系統(tǒng)2.1.3 驅動系統(tǒng)2.1.4 控制系統(tǒng)2.2 注射成型材料2.2.1 塑料分類2.2.2 注塑常用塑料2.2.3 常用助劑2.3 模具2.3.1 流道設計2.3.2 澆口設計2.3.3 冷卻系統(tǒng)設計2.3.4 頂出系統(tǒng)設計2.3.5 排氣系統(tǒng)2.3.6 精密注射成型模具特點2.4 注射成型工藝2.4.1 壓力2.4.2 溫度2.4.3 速度2.4.4 常用材料的注射成型工藝參數2.5 注射成型新技術2.5.1 氣體輔助注射成型2.5.2 嵌件成型2.5.3 微孔發(fā)泡注射成型2.5.4 共注射成型2.5.5 注壓成型2.5.6 反應注射成型2.5.7 模內裝飾成型第3章 注射成型CAE理論基礎3.1 連續(xù)體力學3.2 基本概念3.2.1 應力3.2.2 應變3.2.3 位移、形變速率、加速度3.2.4 應變速率3.2.5 變化率3.2.6 泰勒展開 3.2.7 流場中的加速度3.2.8 傳熱分類3.3 高聚物的行為與特性3.3.1 高聚物物性3.3.2 聚合物加工中的物理和化學變化3.3.3 聚合物流變學3.3.4 彈性、黏性、黏彈性模型3.3.5 組合黏彈性模型3.3.6 塑料的特性3.3.7 流體的分類3.4 基本方程3.4.1 連續(xù)性方程——質量守恒定律3.4.2 運動方程——動量定理3.4.3 能量方程——能量守恒定律3.4.4 本構方程3.4.5 狀態(tài)方程3.5 注射成型過程的模型化3.5.1 物理現象的模型化3.5.2 注射成型充填過程的物理現象3.5.3 注射成型充填過程模型化3.5.4 注射成型熱流動解析模型化3.5.5 注射成型狀態(tài)量的分布3.5.6 注射成型中的無量綱數3.6 數值方法3.6.1 離散化方法3.6.2 有限差分法3.6.3 有限元法3.6.4 數值計算過程第4章 注射成型CAE系統(tǒng)4.1 概述4.2 注射成型CAE系統(tǒng)的基本構成4.3 注射成型CAE軟件用戶界面4.4 注射成型CAE軟件模擬技術4.4.1 中面模型技術4.4.2 表面模型技術4.4.3 實體模型技術4.5 注射成型CAE軟件功能4.5.1 充填、冷卻、保壓分析4.5.2 注射壓縮分析4.5.3 氣體輔助注射成型分析4.5.4 結晶化分析4.5.5 多層、多色成型分析4.5.6 反應注射成型分析4.5.7 模具冷卻分析4.5.8 翹曲分析4.5.9 纖維取向分析4.5.10 殘余應力分析 4.5.11 制品結構分析4.6 注射成型CAE商業(yè)軟件4.6.1 Moldflow 4.6.2 M131dex3D4.6.3 PLANETS“MoldStudio3D” 4.7 CAE軟件的材料庫4.7.1 流變特性4.7.2 PVT特性4.7.3 熱特性4.7.4 力學特性4.7.5 推薦的工藝參數4.7.6 其他信息第5章 注射成型CAE軟件應用實例5.1 注射成型CAE系統(tǒng)應用5.1.1 CAE系統(tǒng)基本操作流程5.1.2 CAE系統(tǒng)的有效利用5.2 注射成型CAE系統(tǒng)應用實例5.2.1 案例1 基于CAE軟件的塑料制品優(yōu)化設計5.2.2 案例2 基于CAE軟件的模具優(yōu)化設計5.2.3 案例3 基于CAE軟件的注射成型工藝參數優(yōu)化5.2.4 案例4 CAE軟件在連接件中的應用5.2.5 案例5 CAE軟件在Ic封裝中的應用5.2.6 案例6 CAE軟件在嵌件成型中的應用5.2.7 案例7 CAE軟件在PC工業(yè)中的應用5.2.8 案例8 CAE軟件在光學數碼產品中的應用5.2.9 案例9 CAE軟件在汽車工業(yè)中的應用參考文獻

章節(jié)摘錄

插圖：第1章　概述1.1　計算機輔助工程CAE1.1.1　CAE技術概述CAE（computer aided engineering）是指計算機輔助工程，泛指包括分析、計算和仿真在內的一切研發(fā)活動。其概念很廣，是迅速發(fā)展中的計算力學、計算數學、結構動力學、數字仿真技術、工程管理學、相關的工程科學和現代計算機技術相結合而形成的一種綜合性、知識密集型的科學。

編輯推薦

《高分子材料注射成型CAE理論及應用》可供注射成型行業(yè)模塑分析工程師、研究人員參考，也可作為大專院校高分子材料注射成型加工相關專業(yè)的入門教材。

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