ProE模流分析教程 第六章 模具设计

发布日期:[10-12-17 18:21:00] 浏览人次:[]

时,还可以将浇口加大。正常的浇口厚度(gate thickness)是浇口处塑件肉厚的50~80%。人工去除式浇口偶而会与塑件肉厚相同,自动去除式浇口厚度一般都小于塑件肉厚的80%,以避免剪除浇口造成塑件变形。针状浇口和潜式浇口的末端直径一般约0.25~2.0 mm(0.01~0.08英吋)。浇口长度短越好,以减少浇口区的压力降,适当浇口长度从 1~1.5 mm(0.04~0.06英吋)。

  添加纤维的塑料需要使用较大的浇口,以防止通过浇口的纤维断裂。潜式浇口和针状浇口从等小尺寸的浇口可能损伤添加纤维,边缘浇口等能够产生均匀充填模式的浇口可以产生均匀纤维配向性的塑件。

射出成形的数值模拟分析是用来比较不同浇口设计的效果之有效工具。

6-4  设计范例

本单元说明模流分析软件在塑料工业之不同层面的功用,以及使用软件的策略,俾使得设计观念与物理概念能够付诸实施。本单元讨论的主题包括射出压力、充填模式、熔胶波前速度、流道设计与平衡,和浇口设计。

本单元融入塑料射出成形的设计概念于各步骤,应用C-mold的Process Solution进行模拟分析。第一阶段使用C-mold Filling EZ(简易充填)分析初始的设计和决定浇口位置与螺杆速度曲线,第二阶段使用C-mold Filling and Post –Filling (充填与后充填)分析,更详细地选择的材料、塑件设计、模具设计和成形条件。

6-4-1 阶段一:C-mold Filling EZ简易充填模拟分析

  C-mold Filling EZ执行等温条件下的三维牛顿流体之模穴充填模拟。Filling EZ应用在塑件、浇口及成形条件的先期设计,每次模拟改变一组设计参数以观察其对于充填结果的影响,最终目的在于决最佳浇口位置和最佳螺杆速度曲线。

已知条件:原始产品设计。

目    的:决定最适当之浇口位置和最佳射出速度曲线。

设计规范:Ÿ 以最短的流动长度和最低的射出压力产生一均匀的充填模式。

Ÿ 维持固定的熔胶波前速度,使塑件性质差异降到最低。

设计1:扇形浇口,固定射出速度之设定,执行Filling EZ分析。

观察结果1.1:

  从熔胶波前图得知其最长的流动长度大约等于塑件长度。太长的流动长度导致需要较高的射出压力充填模穴。

图6-24  流动长度太长,需要高射出压力充填模穴。

观察结果1.2:

  固定射出速度(亦即固定容积流动速率)造成随MFA而变化的MFV。变化之MFV导致塑件表面的分子链/纤维配向性差异,可能造成不同的收缩与翘曲。

图6-25  熔胶波前具有不同的流动速度

设计2:将浇口移侧塑件几何中心位置,以固定射速中心进浇,重新执行分析。

观察结果2.1:

  缩短的流动长度可以降低需求之射出压力。

图6-26  中央进浇缩短了流动长度

需克服问题:

  结果,造成具有变化MFV的放射状充填模式,仍然不理想。

图6-27  固定螺杆速度

图6-28  变化的熔胶波前速度

设计3:中央进浇,使用Filling EZ建议的变化螺杆速度曲线重新执行分析。

观察结果3.1:

  结果,MFV变得均匀

图6-29  变化之螺杆曲线

图6-30  均匀的熔胶波前速度

6-4-2 阶段二:执行C-mold Filling & Post Filling 最佳化

  第一阶段的设计已经初步改善了原始设计,第二阶段将使用 C-mold Filling and Post-Filling ,更详细研究具有热传效应下,热塑性塑料之非牛顿流体行为的三维充填分析,它可以检验所选择材料、塑件设计、模具设计和最佳的成形条件(例如充填时间、熔胶温度与冷却剂温度。)

己知条件:使用设计2的浇口位置与设计3的螺杆速度曲线。

目    的:将浇口位置、流道系统及成形条件最佳化以充填模穴。

设计规范:Ÿ 产生均匀的充填模

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