Moldflow基本原理详解

流动截面 流动截面/ /热交换 热交换
Hot Plastic Melt
Plastic Heat Flow Input High Shear Rate
Cold Mold
Heat Loss into the Tool
Frozen Layer
较慢的注射速率
对比
较快的注射速率
由剪切流动产生的热输入和进入模具的热损失之间应当是平衡的。
Viscosity = Shear Stress / Shear Rate
Viscosity
剪切速率影响粘度 高剪切速率导致低粘度
低粘度
高粘度
Shear Rate
流动截面 流动截面/ /分子配向 分子配向
高配向 低配向 高配向
张力
Shear rate - min
max
分子配向是由塑胶的剪切流动引起，凝固层存在最高的剪切率，故此区域的分 子配向也是最高的。中心区域的剪切率较低，中间区域的分子配向也较低。
注射时间 注射时间 /注射压力 /注射压力
较短的注射时间将会生产较薄的凝固层及较大的流动通道。
为保证较快 的注射速度 ，注射压力 较高
注射时间长 ，导致凝固 层厚度增加 ，塑胶流动 通道变小
压力-体积-温度图 压力-体积-温度图(PVT) (PVT)
描述整个成型过程中塑胶的体积与温度和压力的关系
螺杆对熔融塑料施加一定的压力使更 多的塑料进入模穴内，这也称为 “ 补 偿阶段”。
注塑成型过程 注塑成型过程
� 冷却Cooling
– 浇口凝固关闭，保压完 成，冷却继续； – 同时螺杆快速后移，为 下一次注射塑化树脂；
� 开模Mold Open
– 冷却完成，模具打开， 产品被顶出，完成循环 。
注塑模具 注塑模具
注塑成型周期 注塑成型周期
周期时间 充填时间 保压时间 冷却时间 开模时间
22秒 1 4 15 2
注塑成型过程 注塑成型过程
漏斗
� 充填Filling
– 模具闭合，螺杆快速向前移 动，把熔融的塑胶挤入模穴 内，采用速度控制；
料筒
螺杆 模具
� 保压Packing(保持Holding)
– 塑胶充填到设定体积，控制 器切换到压力控制，保压开 始，同时冷却开始；
喷泉流动 喷泉流动
� 描述塑胶分子在模具中的流动形态 ； 与塑胶的流变性能及其长分子链有关； � 出现的结果为，最先进入模具型腔的塑 胶会因凝固而停留在浇口附近的区域 � 会直接影响到表面的分子形态和纤维配 向。
熔融塑料
剪切流动 剪切流动
(1) 剪切流动(Shear Flow)
固定 移动
剪切流动是熔融流体在外力下的相对 滑动。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
Amorphous
Crystalline
收缩 收缩(Shrinkage) (Shrinkage)
纯PC+ABS
PC+ABS+15%GF
沿着流动方向的收缩通常比垂直流动方向的收缩 大得多，对于添加了纤维的收缩刚好相反。
问题解答 问题解答
固定侧
可动侧
流动行为 流动行为
� 在注塑成型模具中，塑料分子的运动情况？
成型各阶段 成型各阶段
Filling Phase Pressurization Phase Compensation Phase
� Filling，计量的充填模穴 � Pressurization，建立模穴压力 � Compensation，挤入额外的塑料以减少收缩 （冷 却过程中发生的收缩）
固定 固定
(2) 剪切率(Shear Rate)
慢速移动
低剪切速率
快速移动
高剪切速率
剪切率是熔融流体剪切流动的速率。
固定
固定
(3) 剪切应力(Shear Stress)
慢速移动
低剪切应力
快速移动
高剪切应力
剪切应力是熔融流体剪切流动的抵 抗力，高粘度造成高剪切应力。
固定
固定
粘 度 粘 度
� 粘度(Viscosity)是塑胶抵抗运动的能力，直接决定了塑胶分子的 流 动 难 易 ， Viscosity 又 依 赖 于 Shear rate 、 Temperature 、 Pressure。
注塑成型 注塑成型 流动行为 流动行为
注射成型 注射成型
注塑成型机 注塑成型机
锁模单元
在料筒和模具之间的喷嘴 Nozzle(不显示) Heater bands 电热器 Hopper 漏斗
射出单元
来自外部单元 的模具冷却
Barrel 料筒
Screw (Ram )螺杆
注塑成型周期 注塑成型周期
开模时间 冷却时间 保压时间 充填时间