江西化工基于MOLDFLOW的塑料件注射成型方案分析郑志刚余筱勤钟勤(江西陶瓷工艺美术职业技术学院材料工程系,江西景德镇333000)件进行了填充、流动前沿温度、压力、熔接痕及表层取向、螺杆行程等模拟分析。确定了最优设计方案,并且结合模拟结果,介绍了注塑模CAE技术对塑件模具优化设计的重要作用:CAE技术可以有效地简化设计过程,提高设计效率,降低模具的报废率。
1前言Moldflow技术无论在提高生产率、保证产品质量,还是在降低成本、减轻劳动强度等方面,都具有很大的优越性1.利用Moldflow技术可以在模具加工前,使用计算机对整个注射成型过程进行模拟分析,准确预测熔体的填充、保压、气穴、熔接痕、流动前沿温度和翘曲变形等情况,以便设计者能尽早发现问题,及时修改塑件和模具,减少甚至避免模具返修报废、提高塑件质量和降低成本等,具有重大的技术经济意义。以Mold-flow模流分析软件找出塑件成型时潜在的问题点,并提出具体的改善方案,优化模具设计,从而达到最佳的产品质量2. 2成型工艺分析体温度250T,型腔温度60,注射时间为0.7s,保压时间为3s,保压压力为注射压力的80%,冷却时间为6s. 3产品介绍产品肉厚较均匀,平均壁厚2.3mm左右,红色区域较厚,最大肉厚约为2.5mm(红色区域),最小肉厚仅为0.6mm(蓝色区域),有多处骨位及3处柱位,周边直口有装配关系。
鼠标下盖零件图浇注系统三板模,冷却方式为环绕式运水,前后模各一条,管道直径8mm. 4浇注系统及冷却系统设计计方案为三板模,一模一穴,2个进浇口,浇口直径均为1.2mm,流道为U型流道底部R2.75,设计方案为冷却系统充填时间5流动分析结果整个充填过程在0.66秒完成。红色区域为最后充填位置。颜色深浅过渡比较柔和,表明此充填过程比较平缓,整个注塑件能在较短的时间内被充满,流动平衡性较好,并且充模状况合理。由此证明所示的浇注系统设计可行。
气穴位置分布图如所示,图中圆圈处表示气穴,熔体前沿汇聚在注塑件内部或型腔表层的气泡,基本上都在注塑件四周侧壁边,及内壁表面。可考虑做镶件或排气槽,排出被困气体。
熔接痕及表层取向显示了塑件上熔接痕的位置,经Moldflow优化分析,由分析结果可看出没有大面积和连续的熔接痕,所以制件表面质量不会受到影响。此产品为两点进胶,在产品的中部会产生一条细长的熔接痕,但熔接时溶体温度较高,熔接质量较好,不会影响产品强度,但熔接痕迹还是会有,由结合模拟表层取向结果显示不影响产品外观3.表层取向流动刖沿温度为流动前沿温度模拟结果。从图中可以看出,此模型的模温分布比较均匀,说明熔体在流动过程中温度下降缓慢,利于填充,且该产品温度降幅较小,这意味着该塑件的表面质量将会得到保证。由分析结果可以看出料流前沿的最高温度250.6,最低温度249.4T,注塑件的温度差为1.2T,该值在推荐值控制范围20之内,表示温度差较小,意味着注塑件表面的质量可得到保证,制件可以充满4.江西化工由可以看出,在充型结束时的压力分布状况,分析充模压力分布是否平衡,最大注射压力12.73Mpa,在最后充型的蓝色部位压力较低2.81Mpa,整个塑件压力差在10MPa以下,有利于塑件成型。
0是该方案推荐的螺杆曲线图,其作用是调节螺杆的行程,保证塑料熔体充模速度一致,有利于改善制件的表面质量和避免过高的剪切应力。
6结论应用Moldflow/MPI对注塑件进行填充过程中压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等模拟分析,得到的成型工艺参数和成型结果,有助于模具设计人员优化注塑模具结构的设计和注射成型工艺方案,最终为生产优质塑料制件提供指导作用。