Moldflow技术在注塑成型过程中的应用
优化塑料制品设计塑件的壁厚、浇口数量、地位及流道系统设计等关于塑料制品的成败和质量关系严重。以往全凭制品设计人员的经从来设计,往往吃力、费时,设计出的制品也不尽合理。利用Moldflow软件,能够快速地设计出理想的塑料制品。
由于塑料制品的多样性、复杂性和设计人员经历的局限性,传统的模具设计往往要经过重复试模、修模能力成功。利用Moldflow软件,能够对型腔尺寸、浇口地位及尺寸、流道尺寸、冷却系统等停止优化设计,在计算机上停止试模、修模,可大大进步模具质量,减少试模次数。
优化注塑工艺参数由于经历的局限性,工程技术人员很难准确地设置制品最合理的加工参数,选择适宜的塑料材料和确定最优的工艺计划。Moldflow软件能够帮忙工程技术人员确定最佳的注射压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射工夫、保压压力和保压工夫、冷却工夫等,以注塑出最佳的塑料制品来。
MF/Flow用于剖析聚合物在模具中的活动,并且优化模腔的规划、材料的选择、填充和保压的工艺参数。能够在产品允许的强度范围内和合理的充模状况下减少模腔的壁厚,把熔接线和气穴定位于构造和外观允许的地位上,并且定义一个范围较宽的工艺条件。
MF/Cool用于冷却剖析系统对活动过程的影响,优化冷却管路的规划和工作条件。MF/Cool和MF/Flow相联合,能够得到非常完满的动态的注塑过程剖析。这样能够改善冷却管路的设计,从而产生平均的冷却,并由此缩短成型周期,减少产品成型后的内应力。
MF/Warp用于剖析整个塑件的翘曲变形(包括线性、线性弯曲和非线性),同时指出产生翘曲的主要起因以及相应的弥补措施。MF/Warp能在一般的工作环境中,思考到注塑机的大小、材料特性、环境因素和冷却参数的影响,预测并减小翘曲变形。
MF/Stress用于剖析塑料产品在受外界载荷的状况下的机械性能,在思考到注塑工艺条件下,优化塑料制品的强度和刚度。MF/Stress预测在外载荷和温度作用下所产生的应力和位移。关于纤维加强塑料,MF/Stress依据活动剖析和塑料的品种的物性数据来确定材料的机械特性,用于构造应力剖析。
MF/Shrink模腔尺寸确定MF/Shrink能够通过对聚合物的收缩数据和对活动剖析结果来确定模腔尺寸大小。通过使用MF/Shrink,能够在较宽的成型条件下以及紧凑的尺寸公差范围内,使得模腔的尺寸能够更准确地同产品的尺寸相匹配,使得模腔修补加工以及模具投入消费的工夫大大缩短,并且大大改善了产品组装时的互相配合,进一步减少成品率和进步广品质量。
MF/0ptim注塑机参数优化材料等参数以及活动剖析结果自动产生控制注塑机的填充保压曲线。用于对注塑机参数的设置,从而罢黜了在试模时对注塑机参数的重复调试。MF/Optim采纳用户给定或缺省的质量控制标准有效地控制产品的尺寸精度、外表缺陷以及翘曲。
MF/Gas模拟气体辅助注射成型过程,对整个成型过程停止优化。MF/Flow与MF/Gas耦合求解,完成聚合物注射阶段的剖析。此时熔体能够部分或全副充斥模腔。注塑成型过程的工艺条件、流道和模腔的活动均衡、以及材料的选择等能够从中得到优化组合。
塑件纤维取向对采纳纤维化塑料的塑件的性能(如拉伸强度)有重要影响。MF/Fiber使用一系列集成的剖析工具来优化和预测整个注塑过程的纤维取向,使其趋于合理,从而有效地进步该类塑件的性能。
热固性塑料具有低热传导率和低粘度的长处因而被宽泛应用。MF/Tsets能够对热固性塑料的活动和交融等复杂过程停止模拟,从而减少外表缺陷,保障材料的热传导和交融,控制塑料在型腔中的活动。
制件为一个电脑面板,应采纳一模一腔。塑料材料采纳CHIMEIPOLYLACPATOT(ABS)。主要的问题是制件顶部有熔接痕和发作困气。
接口直接读入CAD模型;也可在Moldflow建模模块中建模。模型及浇注系统、冷却系统如、所示。浇注系统初始设计使用两个侧浇口(1)原始计划填充型式较为平均,如所示,因而,锁模力不会过大。在本计划中,从浇口到填充末端的间隔很长,因而须要采纳适宜的保压工艺。
温度散布如所示,大部分温度散布在允许范围内(*20C)。但是在薄的一些区域,料流前峰温度非常低。假如注塑工艺有些偏向,在这些区域很容易产生短射和应力集中。
显示塑件上困气的地位。大部分困气出如今筋和边的末端,因而,除了顶部,其他区域不易发作烧焦和短射现象。为了防止困气和得到更好的熔接痕,必需减小顶面末端的厚度。
显示了熔接痕的地位有四条熔接痕比较明显。要挪动和打消熔接痕,必需批改塑件的壁厚和浇口的份置。240*C,模具温度为60*C,注射工夫为2.2s.显示了型腔的冷却成效。圆圈区域内温度较高,而高下的温差也较大。这是招致热弯曲的主要起因。因而,必需批改冷却水管或模具的构造。
温差散布(2)批改计划批改原流道系统和制件壁厚,如所示。形状没有扭转,部分壁厚作了些调整,圆圈内壁厚较薄的区域厚度从1mm增加到2mm以打消料流迟滞。顶部区域形状变迁如所示,厚度从顶部向边缘逐渐变薄。
1显示了熔接痕的散布地位,有四条熔接痕均散布在角部和侧壁,不容易被肉眼察看到。2在制件的顶部,参与一个冷却镶块,镶块的材料是BeCu,这样制件的顶部冷却成效较好,温度散布就比初始计划平均。
注塑压力和锁模力小于注塑机极限。为了建设更宽的注塑条件窗口,我们优化了注塑参数,这样至少减少了20%的注塑压力和锁模力。
在初始计划中制件顶部极容易发作困气。我们通过控制注塑速率和扭转壁厚变迁,防止了困气。
假如使用初始的浇口尺寸,很容易发作塑料降解。所以我们降低了注塑速率并批改了浇口尺寸。
假如使用初始的冷却模型,在制件的顶部会发作热量集中。我们通过在制件的顶部参与一个Be-Cu冷却镶块,使该区域温度降低并散布平均。
在初始计划中,熔接痕比较明显,我们应按批改计划扭转浇口,批改制件厚度变迁来扭转熔接痕健。
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