MoldFlow在改善塑料齿环真圆度变形中的应用

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基于MoldFlow分析的快速解决塑件变形方法

基于MoldFlow分析的快速解决塑件变形方法

基于MoldFlow分析的快速解决塑件变形方法吴晓东;徐永;吴学驰【摘要】翘曲变形是塑件成型时常见的缺陷之一,随着塑胶行业的快速发展,消费者对塑件的外观及性能要求越来越高,翘曲变形程度作为评定塑件质量的重要指标之一,利用MoldFlow软件对塑件进行分析,分析塑件产生翘曲的原因,确定改模方案,减少试模次数,降低试模成本.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2016(016)005【总页数】4页(P60-63)【关键词】MoldFlow;缺陷;翘曲变形【作者】吴晓东;徐永;吴学驰【作者单位】东莞康佳模具塑胶有限公司,广东东莞523685;东莞康佳模具塑胶有限公司,广东东莞523685;东莞康佳模具塑胶有限公司,广东东莞523685【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66当塑件在实际注射过程中发生变形无法满足图纸要求时,试模工程师通常先会从动、定模温、保压曲线、冷却时间等方面入手解决。

显然优化这些参数可以通过现场设备来调整是比较容易实现的,一方面调整起来方便;另一方面可以多次反复。

困难的在于当以上手段已经无法解决时,就不得不通过修改模具的方法来实现预期效果,那么面对变形塑件,改模方案如何确定呢?本文阐述的是如何利用MoldFlow软件,对实际生产中变形无法调试到客户要求的塑件进行模拟分析,对塑件变形引起原因进行排查,确定出产生翘曲的主要原因,通过试验评估的方案,从而综合出比较合理的改模方案,这也充分的体现了MoldFlow分析软件的运用在模具改模中的重要性和改模的高效性。

图1所示的打印机盖塑件是用UG软件进行造型的,塑件尺寸:391.593×943.716×84.378mm,塑件材料为HIPS,图2中虚框处为打印机上盖,与下盖装配,装配间隙要求控制在1.5mm以内。

塑件在实际成型过程中的变形值约3.7mm,无法满足客户对塑件的装配要求。

2.1 分析试验2.1.1 塑件产生翘曲变形主要由以下3个因素引起的(1)冷却不均匀:模具型腔表面温度分布不均匀,温度沿厚度方向变化较大等造成塑件的变形。

moldflow变形结果的收缩补偿应用介绍

moldflow变形结果的收缩补偿应用介绍

标题:深度解析Moldflow变形结果的收缩补偿应用一、引言在注塑成型过程中,塑料制品的尺寸精度受到收缩和变形的影响。

Moldflow是一款常用的注塑成型仿真软件,可以模拟注塑成型过程中的温度场、应力场、流动场等,并输出变形结果。

在实际生产中,我们需要根据Moldflow的变形结果进行收缩补偿,以确保最终制品可以满足设计要求。

二、收缩补偿的基本原理收缩是塑料制品在冷却过程中由于温度下降而导致的体积减小。

而Moldflow中的变形结果包含了模拟的收缩情况。

在进行收缩补偿时,我们需要根据Moldflow的变形结果,通过修正模具尺寸或调整工艺参数来补偿收缩引起的尺寸变化,以达到设计要求的尺寸精度。

三、Moldflow变形结果的收缩补偿应用介绍1. 分析变形结果在收缩补偿之前,首先需要对Moldflow的变形结果进行深入分析。

我们需要关注零件的变形情况、收缩率分布、收缩方向等信息,这些信息将为收缩补偿提供重要参考。

2. 基于收缩率的修正根据Moldflow输出的收缩率分布图,我们可以对模具尺寸进行相应的修正。

通常情况下,收缩率高的区域需要进行放大修正,而收缩率低的区域需要进行缩小修正,以使最终零件的尺寸达到设计要求。

3. 调整模具温度和压力除了修正模具尺寸外,我们还可以通过调整模具的温度和压力来进行收缩补偿。

通过控制温度和压力的分布,可以在一定程度上改变塑料的收缩性能,从而达到理想的尺寸精度。

4. 实际应用场景在实际生产中,Moldflow的变形结果和收缩补偿方案需要与工艺技术、模具设计等因素相结合,才能真正实现尺寸精度的控制。

我们需要在收缩补偿过程中,充分考虑工艺条件、材料特性和模具结构等因素,以确保最终零件的尺寸精度和质量稳定。

四、总结与展望通过深入理解Moldflow的变形结果和收缩补偿原理,以及灵活运用收缩补偿的方法,我们可以更好地控制塑料制品的尺寸精度,提高生产效率和产品质量。

未来,随着模拟仿真技术的不断发展,我们可以预见收缩补偿方法将会更加智能化和精细化,为塑料制品制造带来更大的便利和效益。

Moldflow在产品预变形中的应用

Moldflow在产品预变形中的应用

烘烤设备 烤治具 烘烤人员 烘烤电费 烘烤合格率 共计:
2 4 4 15/h 98
THANK YOU 您的信任,支持,合作.
含有玻纤的材料,玻纤方向的收缩较小而垂直于玻纤方向收缩较大
3、冷却不均
4、产品结构
产品总是有向温度较高一侧变形的趋势
带有弧度的产品在成型过程中总有降低产品弧度的变形趋势
Page 6
假定产品的体积收缩一致,则体积收缩力F为常数,当产品弧度一定时, 那么 C点对O点的扭矩为:
M F*R*(1 cosθ ) 0 θ 20
(1 cos ) 2 M F * L * 0 3 sin
Moldflow应用原 则
有所为,无所为
1、流 动 分析
困气 /剪切速率/剪切应力
1、流 动 分析
流 动 平衡 V/P转换压力 Bulk温度 体 积 收缩 熔接 线位置
2、冷却分析
冷却 对于产品变形的影响
3、变 形分析
产品整体刚度较大,但产品某一端部柔性较大,例如
三角盖板尖端部容易翘曲变形
细长型、薄壳产品,相对于其他三类产品尾灯饰条结
尾灯饰条
轮圈盖
构更加异形,产品变形是三维的,除了X、Y、Z方向 的变形外还有旋转变形
圆形结构,产品面鼓起
Page 14
产品预变形措施
一次预变
d1
一次预变
二次预变
Page 18
仅 参考变形趋势及量级
2、保 压 分析
保 压优化
预变形应用原则
1、 预变形是为 了拓宽成型工艺窗口
2、 产 品弧 长 保持一致
外饰件产品分类
引擎盖饰条 牌照上/下饰条
车侧饰条 三角盖板
细长型、薄壳制品,产品具有一定的弧度,刚性较弱,

Moldflow的变形分析及其应用

Moldflow的变形分析及其应用

丝里丝型丝皇笪堕堂蕉星些_勉—l篮盈_譬冒_重巨煦鲤鱼触.当今的注塑成型产品越来越精密、复杂,对产品的形状和尺寸精度要求也越来越高,这就对我们的产品设计人员、模具设计人员提出了更高的要求。

传统的设计方法以工程师的个人经验为基础,而这种经验在新产品的开发和定量控制方面有很大的局限性,产品的实际形状总是要等产品生产出来后才能知道。

这使得设计周期长,大量时间和成本被浪费在对产品和模具的反复修改中。

而基于CAE技术的设计方法则能在实际的模具和产品被加工出来之前,预测产品的形状和尺寸,检测其是否符合设计要求。

如果不符合的话,还可以分析造成其不符合的原因,然后在计算机上对设计方案进行相应的修改,直到合格为止才进行真正的模具加工和产品生产。

这样就能大大地缩短了产品开发周期,节约了开发成本。

下面我们以注塑成型CAE的专业软件Moldflow为例,来说明CAE技术在产品开发中的应用。

1.产品变形原因分析塑料产品变形的根本原因是收缩不均匀。

其中包括产品各个区域的收缩差异、厚度方向的收缩差异、平行和垂直于分子或纤维取向方向的收缩差异等。

影响塑料收缩的因素则有材料的P、V、T(压力、体积、温度)性能,冷却速率,分子的取向方向及程度,温度差异,以及模具对产品的约束等。

在实际生产中,产品结构、制品材料、模具设计和成型工艺都对产品的变形有影响。

所以,在设计产品的初期就应该选择正确的制品材料,注意产品的几何结构,以使得产品不易变形。

下面我们简单讨论以上各种因素对产品变形的影响情况,如图1所示。

图1各种因素对产品变形的影响情况分祈及其应用Moldflow公司上海办事处陈戈陈建(1)在产品设计上,一般地讲,减小产品壁厚将增大分子取向程度,但将降低收缩。

所以,对于无定形材料的制品而言,减小壁厚将增大变形;而对半结晶材料,则相反。

当然,对于任何一个产品,无论使用何种材料,为减小变形,产品的壁厚都应该尽可能地均匀。

(2)在模具设计方面,主要是要注意浇口位置和冷却系统的分布。

Moldflow软件在塑料成型技术课程教学中的应用

Moldflow软件在塑料成型技术课程教学中的应用

Moldflow软件在塑料成型技术课程教学中的应用摘要:本文以塑件产生的翘曲变形的缺陷为例论述如何通过理论分析、Moldflow软件直观展示、启发升华、对比等方法提高《塑料成型技术》课堂教学的效果。

其中有效应用Moldflow软件是本文的重点,掌握Moldflow软件在教学中应用的时机和方法,只有这样才能更好的发挥模拟软件的作用,激发学生的学习兴趣,最大限度的提高课堂的教学效果。

关键词:翘曲理论分析图形展示思维启发对比近年来随着塑料工业的不断发展,塑料制品在汽车、机电、仪表、航天航空等国家支柱产业及与人们日常生活相关的各个领域中得到了广泛的应用。

为适应市场的需求,许多中职学校的模具制造专业中都开设了《塑料模塑成型技术》的课程,《塑料模塑成型技术》课程主要讲述了塑料的各种成型的方法、工艺参数和成型模具。

讲述了成型方法及工艺参数内容时采用教学方法以课堂讲解为主,并辅之现场成型过程的参观和模具拆装实训来强化效果。

但由于该课程涉及的成型工艺参数较多、加上中职学生基础较差,抽象思维能力不强,教学效果往往不是特别的理想,我在多年的教学中在课堂上引入了Moldflow 软件,直观形象,激发了学生学习的兴趣,改善了课程的教学效果,提高了学生知识综合运用的分析能力。

本文以引起塑件翘曲原因分析为例说明了Moldflow在课程教学中的应用。

在讲述塑件翘曲变形缺陷时,首先讲述翘曲的特征是:制品的形状偏离了模具型腔的形状,它是塑料制品常见的缺陷之一;分析塑件翘曲形成的原因时,分析到引起翘曲的原因可能有以下几个方面:塑件本身的结构、成型工艺条件、塑料原料、模具结构等,但设计人员最容易调整的还是工艺条件,工艺条件中有:收缩不均、冷却不均、高分子取向因素等,讲述这些因素时学生往往觉得枯燥的条目很多,理解起来困难,但如果借用Moldflow来说明,效果则会好很多,也极易表现。

1 进行翘曲理论分析塑胶材料为:PC+ABS,制造商为GE;塑件制品的要求是强度高、尺寸稳定、敞口平整、外观光洁、无缩痕。

Moldflow在塑料注塑成型中的应用

Moldflow在塑料注塑成型中的应用

Moldflow在塑料注塑成型中的应用摘要:本文简单介绍了注塑成型的背景及国内外的发展状况,并对注塑成型的工艺、影响因素及常见的缺陷进行了了解。

最后对注塑成型分析软件Moldflow 进行了一定的介绍。

关键字:注塑成型,塑料,Moldflow1.1引言在现代工业生产中,60%~90%的工业产品需要使用模具,模具工业已经成为工业发展的基础[1]。

早期的注塑成型方法主要用于热塑性塑料制品。

随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品应用范围的不断扩大,注塑成型已经推广应用到热固性塑料和一些塑料复合材料制品的生产中。

传统的注射模设计和制造很大程度上依赖于设计者的经验和制造工人的技巧,设计的正确性只有通过试模才能知道,制造的缺陷主要依靠修模来纠正,有时还可能导致整套模具的报废,特别是对复杂的中高档模具,问题则为突出[2]。

随着计算机技术的发展和人们对计算力学、流体力、聚合物加工流变学、传热学等学科的深入,成型模拟(CAE)技术与注塑成型技术相结合,为改变这种状况提供了新的手段。

CAE技术通过建立高聚物成型的物理和数学模型,构造有效的数值计算方法,借助于计算机仿真模拟确定加工条件的变化规律、预测制品的结构和性能、确定高聚物制品和模具设计参数及工艺条件的最佳方案,使高聚物成型加工和模具设计建立在科学分析基础上,为优化模具设计和控制产品成型过程以获得理想的最终“定构”提供科学依据和设计分析手段,指导高分子模型,提高高分子材料使用水平。

成型模拟技术使高聚物成型加工过程在流场、力场、热场等作用下出现的各种物理现象和化学变化的描述更加数学化和定量化,从而使加工成型从一项使用技术变为一门应用科学。

掌握成型CAE技术对缩短产品的开发周期、提高塑料制品的质量、降低生产成本具有很重要的意义[3]。

注塑成型是一种主要的塑料制品成型方法,能够一次成型复杂外形的塑件,同时所生产的塑件尺寸精度高,是一种高效率,能大批量生产的加工方法。

长期以来,我国的注塑模具在设计过程中主要依赖设计员的直觉和经验,而产品结构、模具设计以及成型工艺参数的合理性都无法预知,因此一套模具生产出来的产品是否满足客户的需求,往往是在不断的试模与修模中进行改善的,这加大了模具的设计制造周期,延长了交付日期,同时也加大了模具制造成本,这在激烈的市场经济竞争中使得企业出于一个被动的位置,加大了企业的生存风险[3,4]。

基于MoldFlow分析解决实际生产变形问题

基于MoldFlow分析解决实际生产变形问题

基于MoldFlow分析解决实际生产变形问题徐维强;胡洪军;吴学驰【摘要】实际注射成型出来的塑件存在一定的缺陷,利用MoldFlow分析塑件缺陷的真正原因,提出正确的解决方案,从而避免了解决问题时的盲目性,确保一次修模到位,提高生产效率,降低模具成本.【期刊名称】《模具制造》【年(卷),期】2013(013)010【总页数】4页(P53-56)【关键词】MoldFlow;变形;缺陷【作者】徐维强;胡洪军;吴学驰【作者单位】深圳康佳精密模具制造有限公司广东东莞523685;深圳康佳精密模具制造有限公司广东东莞523685;深圳康佳精密模具制造有限公司广东东莞523685【正文语种】中文【中图分类】TQ320.66变形是塑件常见而又令人头疼的问题。

变形指的是塑件出现弯曲或扭曲,它将影响塑件的尺寸精度甚至是装配。

传统的解决方法是根据传统经验从模温、料温、保压压力、保压时间、浇口尺寸、位置,甚至是加做夹具等方面着手,通过不断的修改模和反复的试验,来逐步解决的。

传统方法的弊端也是显而易见的,非但大大的浪费人力物力财力,有时甚至会越改越糟,无法解决实际问题。

因此只有正确的分析了塑件产生变形的原因,才能更快地找出解决方案。

而在分析翘曲原因方面,CAE 分析技术比起个人经验会更加准确和快速。

本文阐述的就是如何利用MoldFlow软件,对我司试模中产生变形的一个案例进行模拟分析,对实际变形的原因进行排查,确定主因,试验评估方案,进而制定出可行的解决方案的过程,这也充分的体现了MoldFlow分析软件在快速解决试模后发现的实际问题中所发挥的重要作用。

本案例中的塑件其结构如图1所示。

这是我司外单模具——佳能打印机上的一款塑件,塑件尺寸:90.6653×53.5048×3.5272mm,样件材料:PPE+PS-(GF+PS)35 FR(40),基于装配要求,塑件的平面度要求较高(见图2),变形要求在0.5mm以下,否则就会影响装配,NG的塑件客户是不接受的。

moldflow圆度测量方法-概述说明以及解释

moldflow圆度测量方法-概述说明以及解释

moldflow圆度测量方法-概述说明以及解释1.引言1.1 概述本文旨在介绍moldflow圆度测量方法,该方法用于评估注塑成型过程中圆形零件的精度和质量。

圆度测量是指对圆形零件的直径、圆心位置和圆度误差进行测量和分析,以评估零件的几何形状是否符合设计要求。

在注塑成型过程中,圆度是一个重要的质量指标,因为许多零件需要具有高精度的圆形形状,如轴承、密封圈等。

圆度误差可能导致零件的不完全贴合、泄漏或摩擦增加,进而影响零件的正常使用。

因此,准确地测量和控制圆度误差对于保证产品的性能和质量是至关重要的。

本文将重点介绍三种常用的moldflow圆度测量方法。

第一种方法是基于投影仪的圆度测量方法,通过对圆形零件的投影图像进行分析,可以获得直径和圆度误差的信息。

第二种方法是使用三坐标测量机进行圆度测量,该方法可以对零件的三维形状进行全面测量,提供更详细的几何参数。

第三种方法是利用激光扫描仪进行圆度测量,该方法非接触式测量,具有高速度和高精度的特点。

本文将详细介绍上述三种测量方法的原理、优缺点以及适用范围,并根据实际应用场景进行比较分析。

此外,我们还将对现有方法的局限性和改进方向进行讨论,以期为圆度测量方法的进一步研究和应用提供一定的指导。

通过本文的阅读,读者将能够了解不同的moldflow圆度测量方法,并根据实际需求选择适合的方法来评估和改进圆形零件的精度和质量。

1.2 文章结构文章结构部分的内容可以按照以下方式编写:文章结构本文将按照以下结构进行探讨和分析Moldflow圆度测量方法。

首先,在引言部分,我们将对文章进行简要概述,并明确文章的目的。

接下来,正文部分将介绍三种常用的Moldflow圆度测量方法,并详细介绍每种方法的原理、步骤和适用范围。

其中,第一种方法是基于XX原理的圆度测量方法,第二种方法是基于XX原理的圆度测量方法,第三种方法是基于XX原理的圆度测量方法。

在结论部分,我们将对整篇文章进行总结,并分析每种方法的优缺点及实际应用价值。

基于Moldflow的环状塑件浇注系统改进设计

基于Moldflow的环状塑件浇注系统改进设计

基于Moldflow的环状塑件浇注系统改进设计陆宝山【摘要】以Moldflow为工具,针对环形塑件生产成本高的问题,改进浇注系统设计和成型工艺参数,在保证制品质量的前提下,使废料占注射重量由原先的35%降至18%,节约成本,取得了很好的经济效益.%In this paper,the gating and moulding process were reformed with the Moldflow to improve the problem of high cost for annular plastic parts,and with the quality guarantee the wastage is dropped from the original 35% to 18%,which obtained good economic benefits.【期刊名称】《苏州市职业大学学报》【年(卷),期】2012(023)003【总页数】4页(P31-34)【关键词】Moldflow;环状塑件;浇注系统;改进设计【作者】陆宝山【作者单位】苏州工业职业技术学院精密制造工程系,江苏苏州215104【正文语种】中文【中图分类】TG241;TP31注射模浇注系统设计中最重要的是浇口设计.浇口设计的优劣对成型塑件的质量有很大的影响,一方面要保证快速、均匀、平衡流动的充模模式;另一方面要避免喷射、滞流、凹陷等现象与缺陷的发生[1].浇口设计中主要包括浇口数量、位置、形状和尺寸,其中浇口数量和位置主要影响充填模式,浇口形状和尺寸主要影响熔体的流动.本文以环状塑件为例,应用Moldflow软件对塑件流动过程进行仿真分析,优化浇注系统设计和成型工艺参数,在保证制品质量的前提下,使废料占注射重量由原先的35%降至18%,节约了成本,取得了很好的经济效益.1 塑件结构特点分析以某厂生产的环状管道配件(见图1)为研究对象,该塑件外形结构呈环状,最大外圆直径为Φ84 mm,最小外圆直径为Φ56 mm,在2个大、小外圆之间用圆锥面过渡,其锥度为1∶5,在小外圆的内侧边缘均匀分布着5个大小相同的小圆锥台,在锥台顶部开有深度为6 mm的内螺纹孔,用于环状塑件与其他管道配件的连接.该产品壁厚较均匀,平均壁厚2.5 mm,最小壁厚0.8 mm,除装配螺孔边位置要求较高外,其他表面外观要求没有气泡、流痕、飞边、凹陷等缺陷.2 塑件成型模流分析2.1 塑件有限元前处理首先,将UG中创建的三维模型导出为Model文件,在不影响分析结果的前提下,经Moldflow CAD Doctor 3.0做简化处理,去掉一些小圆角、倒角等特征,以提高网格的匹配率,从而提高模拟精度;然后将保存为STL格式的文件导入Moldflow新建的项目文件中,利用Moldflow自带的网格划分功能进行网格划分.由于制品为薄壁外壳,且厚度均匀,为了使网格划分更合理,提高分析的精确性,故采用表面(Fusion)网格模型进行网格划分.采用默认的边长进行网格划分,网格统计信息显示:连通区域为1,自由边为0,相交单元为16,纵横比范围为1.167~101.374,匹配率为82.7%等信息.对于流动分析,为保证分析结果的有效性,单元匹配率最好能大于85%,纵横比一般应小于20[2].故该模型的匹配率与网格纵横比不符合要求,需进一步调整,划分的网格是不允许出现交叉和重叠的,利用“网格处理工具”中的“自动修补”命令,自动搜索并处理模型网格存在的交叉和重叠问题,同时可以改进单元的纵横比,经过修复后相交单元为0,满足分析要求.根据网格系统信息可以判断,如果要提高匹配率,最佳的办法就是修改网格边长,边长越小,网格精度就越高,匹配率也越高[3].这里将网格边长由默认的1.58 mm修改为0.8 mm,匹配率升至87.7%,满足了产品模流分析的要求,且三角网格的纵横比也得到了明显的下降,大大减少了网格处理的工作.2.2 塑件材料的选用由于该产品作为热管道中的连接件,长期在露天和冷热贮存条件下工作,因此塑件材料选用具有较好耐候性和耐老化性的Luran S778T塑料[4].其性能参数如表1所示.根据材料的物性,初步选用默认的工艺参数进行分析,即模具表面温度60 ℃;熔体温度250 ℃;顶出温度95 ℃等.表1 Luran S778T的性能参数性能参数制造商/商品名称 BASF/Luran S 778T材料名简称 ASA材料结构非结晶性推荐熔体温度/℃ 250推荐模具表面温度/℃ 60熔化温度/℃ 最小值:240 最大值:280凝固温度/℃ 最小值:40 最大值:80注射温度/℃ 95最大剪切压力/MPa 0.3最大剪切速率/s 50 0002.3 浇注系统设计分析2.3.1 原始浇注系统设计根据产品的结构特征,考虑到模具设计时浇口位置的可行性,鉴于以往类似产品的经验,由于担心产品在成型过程中出现充填困难,客户提出了12点的进胶方式(见图2),以确保产品填充无碍.流道呈圆周式样排布,每个分流道的流程完全相同,以确保产品被平衡、均匀地填充.具体的流道尺寸设计为入口直径Φ3 mm,拔模角3o,主流道长度50 mm,分流道直径6 mm,12点侧浇口进胶,浇口直径Φ0.8 mm,长度1 mm[5].2.3.2 原始方案模拟结果分析为考察浇注系统设计方案对塑件成型质量的影响,选用MPI/Flow流动分析模块,根据Moldflow软件推荐的工艺和默认参数进行分析计算,提取分析结果中的充填时间、顶出温度时间、翘曲变形和熔接痕等结果进行分析,从而确定浇注系统设计的最佳方案.从图3可以看出,型腔内熔体的流动较均匀,没有出现充填不足以及流动不均造成型腔困气的情况,充模较好,容易获得质量好的制品.但制品充填时间较长,在4.62 s时,才填充完毕,易造成收缩不均并引发塑件翘曲变形.环形塑件达到顶出温度的时间如图4所示,从图4中看出,制品达到顶出温度的时间为326.3 s. 该时间较长,严重影响了产品的生产效率.查看翘曲分析结果得知,制品填充完毕后的最大收缩率为17.89%,其变形情况如图5所示,最大变形为4.153 mm,发生在制品边缘.从图6中看出,熔体流动均匀,主要外观面没有较明显的熔接痕,仅在塑件边缘处有短小的熔接痕.可通过加强该处的排气和提高模具温度的方法改善熔接痕现象[6],图6的熔接痕基本上不会影响塑件的使用性能和外观质量.通过以上初步的流动分析结果可以看出,在实际注射条件下,不会出现短射现象,注射过程平稳,制件存在一定的变形和熔接痕,但可以被客户接受.存在的主要问题是,该种浇注系统的设计方案欠佳,制品的充填时间和达到顶出温度的时间较长,分别达到了4.62 s和326.3 s,严重影响了生产效率和效益.同时经模流分析初步测定,产品浇口冷凝料浪费较多,注射废料占整个浇注系统质量的35%,故需要对产品的浇注系统进行优化设计.客户随后改进了产品结构设计,将环状塑件结构由原不通风结构改为通风结构.企业借此机会重新考虑水口设计,以期大幅度降低塑件的水口料占注射重量的比例,节约生产成本.3 塑件浇注系统改进设计重新设计后的产品新结构如图7所示.为降低塑件的水口料,提出了3种浇注系统设计方案(见图8).综合考虑,选择(c)方案进行模流分析.改进水口后的塑件在充填时间、平均温度、达到顶出温度的时间、体积收缩率和变形等方面均比前期有较大的改善.具体从模流分析结果中可以看出,充填时间为2.947 s,比原先的4.62 s,缩短了1.673 s;制品平均温度在42.83 ℃~127.4 ℃;制品达到顶出温度的时间仅为30 s,比原始方案的326.3 s,大大缩短了;最大体积收缩率降至10%左右,变形减小为2.052 mm.由此可见,改进水口设计的新环形件,不仅显著地改进了充填时间和变形量,特别是节省了水口料,经过初步测算,水口料废料占整个浇注系统的比例由原先的35%降低至18%,同时产品的成型周期也较原始方案的1 min缩短至40~45 s,显著提高了生产效率和质量,降低了生产成本.图9为所生产的新环状塑件及水口.4 结论Moldflow是极为有效的模流分析软件,可以在生产实践中发挥很好的作用.本文案例借助于Moldflow模流分析软件,对环形塑件的水口设计进行改进,取得了很好的技术经济效果,没有Moldflow软件的支持,有关的改进是难以在短期内实现的.参考文献:【相关文献】[1]陈志新,黄凡. 基于Moldflow和Ansys的注塑模具变形模拟分析[J]. 机械设计与制造,2009(3):51-54.[2]单岩,王蓓. Moldflow模具分析技术基础[M]. 北京:清华大学出版社,2004:15-25.[3]张文建,路鹏程. CAD/CAE技术在普通手机外壳注塑模具设计中的应用[J]. 塑料工业,2011(39):62-65.[4]张春吉,唐跃. CAD/CAE 技术在塑料模具设计中的应用[J]. 现代塑料加工应用,2004,16(1):34-35.[5]朱光力. 模具设计与制造实例[M]. 北京:高等教育出版社,2004.[6]徐金瑶,赵岩. CAD/CAE 在产品开发及塑料注射模具设计中的应用[J]. 机械研究与应用,2001,14(3):51-53.。

运用Moldflow解决制品变形问题

运用Moldflow解决制品变形问题

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald69①基金项目:辽宁机电职业技术学院2020年院级教研课题:高职院校教师“双师”能力提升的策略研究。

(项目编号:JYLX2020010)。

作者简介:高洁(1970—),女,本科,高级工程师,研究方向为注塑模具设计及锻造模具设计。

DOI:10.16660/ki.1674-098X.2010-5640-8702运用Moldflow解决制品变形问题①高洁(辽宁机电职业技术学院 辽宁丹东 118009)摘 要:本文针对塑料产品在成型过程中由于壁厚不均且壁厚变化较大而产生严重变形问题进行分析。

使用Moldf low 3D网格进行模流分析,该产品产生较大的变形,最后解决方案是在模具结构上着手,修改模具进胶方式,不仅解决了注塑变形问题,还降低成型压力,提高模具寿命。

关键词:moldf low模拟分析 双层面网格 3D网格 牛角进胶 搭底进胶中图分类号:TP391文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2021)01(b)-0069-03Using Moldflow to Solve the Problem of Product DeformationGAO Jie(Liaoning Mechatronics College, DanDong, Liaoning Province, 118009 China)Abstract: This paper analyzes the serious deformation of plastic products due to uneven wall thickness and large wall thickness variation in the molding process. Moldf low 3D mesh is used to analyze the mold f low, and the product has a large deformation. The f inal solution is to modify the mold structure and the way of glue feeding, which not only solves the problem of injection deformation, but also reduces the molding pressure and improves the life of the mold.Key Words: Moldf low simulation analysis; Two-layer grid; 3D grid; Corner feed; Underlay feed本文主要对汽车左右安全带固定件产品产生严重变形问题进行研究、优化。

Moldflow在塑料齿轮成型工艺设计中的应用

Moldflow在塑料齿轮成型工艺设计中的应用

当今 的注塑 成 型 产 品越 来 越 精密 复 杂 , 产 品 的 对 形状 和 尺 寸精 度 要求 也越 来 越 高 , 就对 我 们 的产 品 这 设 计人 员和 模具 设计 人员 提 出了更 高 的要 求 。传统 的 注塑 方法 是 在正 式 生 产前 , 由设 计人 员 凭 经验 与 直 觉 设 计 模具 , 具装 配完 毕后 , 常需 要 几 次试 模 , 现 模 通 发 问题后 不 仅 需要 重 新设 置 工 艺参 数 , 至还 需 要 修 改 甚 塑 料制 品设计 和模 具设 计 , 这势 必增 加生产 成本 , 长 延 产 品开发 周期 。 随着计 算 机技 术及C AE技术 的迅 速发 展 , 别 是 Modlw 软 件 的推 出与应 用 , 以在模 具 特 lf o 可 加工 前 , 过计 算 机上 对 整 个 注塑 成 型过 程 进行 模 拟 通
0 引 言
替 试模 。 A C E技 术提供 了从 制 品设计 到 生产 的完整 解 决方案 , 帮助 研 判潜 在 的 问题 , 有效 地 防 止 问题 发 生 , 大大缩 短 了产 品开发周 期 , 降低 了生 产成 本 。
1 基 于 M odlw 的 注 塑 工 艺 模 拟 lf o
理想 的塑 料制 品 。
分析 , 确预 测 熔 体 的填 充 、 压 和冷 却 情况 , 全 代 准 保 完
收 稿 日 期 : 0 70 - 3 2 0 -10
1 1 2 优化 塑料 模设计 ..
基 金项 目: 江 省 自然 科 学 基 金 资 助 项 目 ( 0 2 7 浙 R1 4 4 ) 作 者 简 介 : 华 波 (9 6 )男 , 江 宁 波 人 , 士 , 贺 17一 , 浙 博 宁波 大学 工 学 院 副 教 授 , 要 从 事 模 具 C D/ AM/ AE 研 究 , 核 心 期 刊 主 A C C 在

Moldflow帮助解决注塑件常见成型缺陷

Moldflow帮助解决注塑件常见成型缺陷

12、翘曲变形
塑料件设计和生产中遇到最多和最难解决的问题就是翘曲变形。 制品翘曲的主要原因包括: 1、模具结构:浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 2、产品结构:塑件壁厚的变化、具有弯曲或不对称的几何形状、加强
筋及BOSS柱设计不合理等。 3、生产工艺:塑件尚未完全冷却就顶出,注射和保压曲线不合理等因
1、改变浇口的位置 2、增设排气槽
1、增加熔体温度 2、降低脱模剂的使用量
当熔接线的对接角度大于75℃,且料流前锋温度高, 熔接纹区域没有困气时,熔接纹较不明显。
DESIGN SOLUTIONS
20
熔接痕-案例
原始方案
优化方案
此处有明显的熔接纹和困气。
2.5mm->3mm
DESIGN SOLUTIONS
1、增大主流道、分流道和浇口尺寸
1、选择设计良好的螺杆,使塑化时温度分配更加均匀
1、降低料筒和喷嘴的温度 2、降低背压、螺杆转速和注塑速度 3、通过增加料温,加大注塑压力,提高熔解痕强度
DESIGN SOLUTIONS
7发脆-案例Fra bibliotek通过Moldflow分析,能准确的确定出该产品前端开裂的原因:熔接纹区域出现明 显潜流,并且残余应力较大,导致容易开裂。
➢ 流痕 ➢ 银纹 ➢ 凹痕 ➢ 熔接痕 ➢ 成型周期 ➢ 翘曲变形
DESIGN SOLUTIONS
2
引起注塑件常见成型缺陷的各种因素
树脂
干燥温度
厂家
含湿率 干燥时间
结晶性和非结晶性 粘度 种类
添加剂 收缩性能
注塑机
加热方式 螺杆
螺杆头
形状
止逆环形状
压力 多级控制
保压
时间 时间

Moldflow软件在改善产品翘曲变形中的应用

Moldflow软件在改善产品翘曲变形中的应用

我们 身边 所使 用的物 品大 多数使 用塑料 2 . 2 M o l d f 1 O W 软 件 如何 降低 产 品翘 曲 变形 制成的 ,比如说 :手机外壳、空调 外壳、杯 子 等 等 。而 且 很 多 的 精 密 零 件 也 开 始 使 用 塑料 来 2 . 2 . 1 确 定 翘 曲量 制造 了。目前很多的的塑料制品在进行加工时 在 冷却 过程 中塑料 会不可避 免 的 自动 收 都 是采 用注 射成 型成 型。Mo l d l f o w软 件作 为 缩 ,引发变形 ,其所产生的翘 曲的大小 ,就是 种 比较常用的塑料注射成型的分析软件 ,能 翘 曲量 。 我们 可 以根 据 该 结 果 判 定 产 品 所 发 生 够提前预知塑料注射成型制品的潜在问题 ,比 的变形是 不是 已经超过 了设计 的要求 ,是不是 如说 :翘 曲变形 ,并具有具有降低成本 ,减少 要进行 工艺的调整或更换材料。 生 产 周 期 ,减 少 试 模 次 数 等 优 势 ,被 广 泛 的 一 2 - 2 . 2确定翘 曲的原 因 个用于塑料制品工艺中。 旦翘 曲量 高于 了设 计的要 求 ,那 么就 需要对 导致翘曲产生 的原因进行确定 。在上面 1翘 曲变形 的 “ 翘曲变形 ( 二)”中,我们 已经得知产生 翘 曲的原因,那 么在这 里就需要判断是那一种 1 . 1什 么是 翘 曲 变形 原因造成的翘 曲。 - 2 _ 3降低翘 曲 翘 曲变 形 具 体 指 的 是 注 塑 制 品 所 形 成 的 2 经过前 两 步我们 已经得 知 了翘 曲产 生 的 形状超 出了模 具型腔 的形状所规定 的范 围,这 原 因, 那 么接下来就需要减小翘 曲了 , 步骤为: 时比较常见的一项塑料 制品质量缺 陷。一般塑 对关系到翘曲原因的流动进程 观察 ,冷却 ,分 件的收缩会影响到其 翘曲变形 ,均匀收缩只可 能引起 塑件的体积上 发生变形 ,不均匀收缩才 析 翘 曲的 产 生 原 因 ,得 出 结 论 。通 过 以上 几 步 决定需要采取的降低翘 曲的方法。通 常改善翘 有可能引起翘 曲变形 。 在 成 型条件 所需 的设 定 因素 中,翘 曲变 曲的方法主要有改善模具设 计和产 品设计 。然 而我们需要明 白该如何改善才可以真 正的降低 形主要取决于 :塑料熔 体温度 ;模具温度 ;保 压时间及压力等等 ,其中最 后一项 的影响最 明 翘 曲:如果是对产品的设计进行了改善,那么 显。保压 压力可以在 完全凝 固前使型腔 内熔体 就需要重新的计算整个分析序列中全部的分析 始终具有充分 的补料 以及压力 ,从 而促使熔体 了;如果是对模具或者是产品进行的改善 ,那 流动 ,但是流速慢 ,主要的原因是熔体由于降 么工艺条件也应 当进行相应的优化 ;如果所进 行 的改动很小 , 则只需要进行分析重新计算 了; 温而引起收缩。 如果只需要对保压 曲线进行改善 ,那么只需要 1 . 2 为 什 么制 品 会 产 生翘 曲 对流动分析进行重新计算就 可以了。

MoldFlow分析软件解决塑胶产品变形的探讨

MoldFlow分析软件解决塑胶产品变形的探讨

1.高分子的收缩原理
• 大分子在微观下是不停的运动,形成卷曲的乱线团 子,在注塑成型过程中,在热塑性塑料熔融状态充 模时,在流动方向上产生剪切应力,迫使分子链取 向,充模速度越高,则分子取向作用越强,分子链 在流动方向上强行拉伸取向,在冷却时被冻结下来, 但同时大分子又有重新恢复卷曲的趋势,因而在取 向方向将要产生收缩,由于分子取向造成的收缩, 由分子取向时产生的内部应力有关, 内部应力越大, 则收缩越大
经济效益的体现
未改变结构之前其面盖变形造成的功能上的次品为百 分之三 每年生产100万台电饭煲既有三万台为面盖 功能上的次品,而出现次品需要更换3万台,即6万 台,其费用按照每台80元成本计算480万元
改进结构后,造成的功能残次品下降了到了百分之 0.03节省费用将近几百万元.
案例2
选用方案
2. 变形原理
• 由于人为地造型和几何形状的不同,大分子在收缩 过程中由于几何形状的不同,导致有的地方收缩小, 有的地方收缩大,收缩大小不一致,收缩小的向收 缩大的一侧弯曲
3. 内应力的产生
• 由于分子收缩造成的塑胶产品的变形,哪这个变形 肯定会有一个力的作用的产生,这个力我们叫内应 力
三. 典型的变形情况
产品的各个视角
其变形的趋势
• 背面有很多筋骨位,而正面只是一个平面,平面贴 死在了模具表面,冷却的快,而凹槽部分,不能通 冷却水,只能在凹槽的顶部通冷却水,造成热量集 中
3. 填充比较免强的制件
• 其原因是, 除了在浇口位置有密度差异以外, 还存在 这棱柱位置有温度差异, 还有压力差异,所以会存在 变形发生
• 1.收缩窄腰
• 2.翘曲变形
3.长形产品变形
四. 塑胶产品收缩变形的规律

Moldflow软件在塑料模具中的应用

Moldflow软件在塑料模具中的应用

Moldflow软件在塑料模具中的应用文章以对讲机外壳为例,介绍Moldflow在塑料模具设计过程中如何确定如何进行网格化处理,怎样确定最佳注塑浇口,以及冷却系统的设计,凸显Moldflow的重要性。

标签:Moldflow;浇注口;应用传统的塑料模具全靠老工程师的工作经验进行设计,然后进行模具的加工装配,进一步试模。

如有产品缺陷在进行模具修改,从新加工模具再试模。

如此反复直到产品合格。

这样不但使模具成本成倍增加,而且加大了模具的开发周期。

在当代激烈的市场竞争中根本行不通。

Moldflow软件功能非常强大,也得到了广泛认可,它可以精确度模拟塑料产品整个注塑过程。

可在模具加工之前,得到优化设计方案;并且能够进行模拟分析,模拟塑料产品的注射、保压、冷却、变形等过程,进而准确预测可能出现的问题,优化注塑参数,最终缩短了模具开发周期。

我们将对讲机外壳为研究开发对象,对讲机应用日益广泛,需求量逐年的增加。

应用Moldflow软件对产品的外壳进行CAE分析,从而确定浇口位置,注塑工艺参数,并进行冷却管路的规划,并将最终的分析数据及工艺应用到实际的生产过程中。

首先我们对零件进行三维造型,在这里我们可以使用UG、PRO/E、SOLIDWORKS、CATIA等软件通过拉伸,孔并经过倒角布尔运算等命令进行造型。

在造型软件中把产品设置好坐标,一般要把产品的的开模方向设置为Z轴,因为Moldflow的默认的开模方向也是Z方向,两个软件坐标重合,可以使锁模的压力更加接近实际。

同时方便把要用到的流道和冷却水路画好。

接着从开始菜单中选择文件,在其下拉菜单中选择导出STL格式文件,在此过程中设定好工件的弦高,因为弦高将影响零件的精度和网格的数量。

设定文件的名称,接着单击确定,从类型选择中用选择对象,单击确定按钮,最后选择工件。

模型导入,在Moldflow软件中新建一个工程。

在“文件”下拉菜单中“新建项目”命令单击,然后在工程名称对话框中输入文件名字,对文件路径指定创建位置,最后单击“确定”按钮,这样就创建了一个新工程。

moldflow在《塑料成型与模具设计》课程教学中的应用

moldflow在《塑料成型与模具设计》课程教学中的应用

moldflow在《塑料成型与模具设计》课程教学中的应用MoldFlow是一种塑料成型与模具设计方面的软件,主要用于模具分析和塑料件设计预测。

它能够帮助工程师和设计师们有效地将设计的想法转换到塑料制品上,并能够预测制品的最终性能和外观。

Moldflow的应用可以帮助工程师更好地管理塑料成型过程中的流程,提高工作效率,并且能够让塑料制品拥有更佳的性能和外观。

本文分别从介绍MoldFlow,描述MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中的应用,探讨MoldFlow在模具设计及塑料成型实验中的应用这三个方面,探讨MoldFlow在教学和实际应用中的重要作用,以及MoldFlow 的未来发展等内容,具体进行阐述。

【MoldFlow介绍】MoldFlow是一款由Autodesk公司开发的计算机辅助工程软件,主要用于模具分析和塑料件预测。

该软件采用了多种几何学模型,并可以进行热流体模拟,模具汽包分析和零件塑性变形分析等。

它可以用于分析模具汽包的分布、模具的散热性能和模型的收缩率以及塑料件上的塑性变形等。

MoldFlow的应用广泛,包括模具设计、塑料成型、汽车塑料件的设计以及模具制造行业等。

【MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中的应用】MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中容易操作,可以显著提高教学效果。

首先,MoldFlow可以帮助教师更好地指导学生利用有限元分析软件对塑料元件进行分析。

其次,MoldFlow可以帮助教师指导学生实现模具参数的优化,从而更好地控制成型过程中的温度和塑性变形,并最终得到更高质量的塑料件。

此外,MoldFlow还可以帮助学生更好地理解模具空气和液体的流动规律,从而更加准确地设计出合理的模具型腔。

【MoldFlow在模具设计及塑料成型实验中的应用】MoldFlow的应用还可以帮助工程师更好地管理模具设计及塑料成型实验过程,提高工作效率,并且能够让塑料制品拥有更佳的性能和外观。

Moldflow软件在塑料模设计中的应用

Moldflow软件在塑料模设计中的应用

Moldflow软件在塑料模设计中的应用摘要:随着近代工业的飞速发展,塑料制品用途日益广泛,注塑模具工艺空前发展,依靠人工经验来设计模具已经不能满足需要。

企业越来越多地利用注塑模流分析技术来辅助塑料模具的设计。

本文介绍了Moldflow软件的功能、分析流程,并以计算机显示器面板塑件为例阐述了Moldflow软件的分析过程和实际应用。

关键词:Moldflow 分析工艺参数1、Moldflow软件功能(1)优化塑件。

运用Moldflow软件,可以得到塑件的实际最小壁厚,优化塑件结构,降低材料成本,缩短生产周期,保证塑件型腔能完全充满。

(2)优化模具结构。

运用Moldflow软件,可以得到最佳的浇口数量与位置,合理的流道系统与冷却系统,并对型腔尺寸、浇口尺寸、流道尺寸和冷却系统尺寸优化,在计算机上进行试模、修模,大大提高模具质量,减少实际修模次数。

(3)优化注射工艺参数。

运用Moldflow软件,可以确定最佳的注射压力、保压压力、锁模力、模具温度、注射时间、保压时间和冷却时间,以注射出最佳的塑件。

2、Moldflow软件分析流程对于常规的塑件,Moldflow软件的一般分析流程包括三个主要的分析步骤:建立网格模型、设定分析参数、模拟分析结果。

其中,建立网格模型和设定分析参数都是属于前处理的范围,模拟分析结果为后处理。

(1)建立网格模型。

在Moldflow软件中,要新建一个分析模型,需要先建立一个工程项目,再新建一个CAD模型,或者利用通用数据格式导入UG、Pro/E、CATIA等CAD软件或ANSYS、NASTRAN等CAE软件建好的模型。

然后对该模型进行网格划分。

根据需要设置网格类型、尺寸等参数,对划分好的网格进行检查,修复有缺陷的网格。

(2)设定分析参数。

设定分析参数包括选择分析类型、成型材料、工艺参数。

参数设置中首先要确定分析的类型,根据分析的主要目的选择相应的模块进行分析。

然后,在材料库中选择成型的材料,或自行设定材料的各种物理参数。

MoldFlow在改善塑料齿环真圆度变形中的应用

MoldFlow在改善塑料齿环真圆度变形中的应用

使是细小的充填不平衡也会极大的影响到填充的样 式、玻纤的排列、剪切应力的分布以及收缩的差异,由 于流动不平衡引起的变形是业界经常遇到的问题,而 对于尺寸要求较高的产品尤其明显;同时对于多点进 胶的3板模,由于主流道和分流道的搭接的原因常常 会出现流动的不平衡,这也是业界较难解决的问题之 一。以往厂商往往采用调整浇口大小的方法来改善 流动平衡但实际效果较差,本案例通过采用复合流道
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万方数据
《模具制造》2009年第6期
设计方案,较好地解决了这一难题,为业界解决类似 的流动平衡问题提供了很好的示范。
同时也可看到,通过采用先进的模流分析工具, 可以将以前需要凭经验判断的东西数据化,并从微观 的角度了解产品内部的玻纤排列情况,从而极大地方 便用户对问题的把握,便于在最短的时间内找到最有 效的改善方法,缩短产品的开发周期,降低开发成本。
·CAD/cAE在模具设计中的应用·
耐①斯燃怠募嚣黪蒸嘉8嘉
HttD://、ⅣvVw.nicemachine.net
E—mail:nice@nicemachine.net
MoldFIow在改善塑料齿环真圆度变形中的应用
李建 MoldFlow北京办事处
【摘要】以电动工具上的传动齿环为例,应用MoldFlow软件,分析了产品变形的原因,并给 出了改善方案。 关键词:Moldnow软件;传动齿环;变形分析;改善方案 中图分类号:TP391.7 文献标识码:B 文章编号:1671—3508—2009—05—26—250
…腓E在模黜计中的一 。UAU八_,A匕佳俣具∞‘丌。r叫盥.m。
MoI d FI ow在嵌入成型分析中的应用
穗号 MoldFlow广州’1分公司
【摘要】以电水壶为例,介绍了MoldFlow在嵌入成型分析中的应用。 关键词:电水壶;MoldFlow软件;嵌入成型
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(2)产品内部的玻纤分布情况。 MoldFlow可以帮助用户了解到玻纤在产品内部 的排列情况,从而判断收缩的分布差异。从图5所示 的玻纤分布情况可以看到,在靠近主流道位置的浇口 区域,玻纤的排列与其它区域完全相反,玻纤出现了 横向排列,而其它区域的玻纤几乎都是竖直排列。而 沿着玻纤排列方向的收缩小,垂直玻纤排列方向的收 缩大。因此产品在整个环面上的收缩就出现了差 异,这就是导致产品出现椭圆化变形的主要原因。
文章编号:1671—3508—2009—05—28—252
Application of MoldFlow Software in InseIrt Molding Analysis
【Abstract】Taking the electric kettle as an example,introduced application of moldnow softwape
Application Of MoldFlow in Impr0Ving DefOrmation of Gear础ng Circular Degree
【Abstract】Taking the transmission gear—ng of electric tool嬲an example,using MoldFlow software,analyzed defo珊ation pmblem,and present improving project. Key words:MoldFlow so“wa弛;transmission gear ring;deformation analysis;improving project
产生以上缺陷的原因在于我们未能在设计前期 相关要点进行优化,按照经验设计导致实际出现了问
题再进行修正的时候模具都已经加工,因此改动将极 大地受到原始方案的限制。所以有鉴于此,已经有不 少的业界人士利用MoldFlow进行前期分析优化,并取 得了较好的成效。以下将就针对实际成型过程常遇 到的几类Insert—molding问题结合MoldFlow分析进行 探讨。
(3)产品的填充样式。 对于如图2所示的浇注系统,一般认为靠近主流 道的浇口的填充速度会比较快,因为其流程短,在同 等条件下压力损失会比较小,因此该浇口所在的区域 应首先填满。但通过分析发现,该浇口所在的区域却 是最后才充满的。即在该区域有严重的滞流发生。如 图6所示。 再结合图7的产品充填过程中的料峰温度分布结 果,可以看到,该区域料峰温度有10cC左右的降低,对 于含玻纤较高的材料,10℃的温度降低将明显的影响 到材料的流动性能,使该区域流速减慢,成为最后充 填完成的区域。
图3产品的变形结果
图4产品的变形原因分析
从图3所示的放大10倍后的变形结果可以看到, 产品有明显的椭圆化趋势。从图4的变形原因分析中
图5玻纤在产品内的排列情况
而玻纤的排列方向主要受到流动剪切力的影响, 因此玻纤排列的差异说明产品的填充过程中一定有 明显的不乎衡现象,从而使靠近主流道位置的胶料出 现了整体横向流动。要了解玻纤排列异常的原因,需 要进一步研究产品的充填模式。
·CAD/cAE在模具设计中的应用·
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MoldFIow在改善塑料齿环真圆度变形中的应用
李建 MoldFlow北京办事处

【摘要】以电动工具上的传动齿环为例,应用MoldFlow软件,分析了产品变形的原因,并给 出了改善方案。 关键词:Moldnow软件;传动齿环;变形分析;改善方案 中图分类号:TP391.7 文献标识码:B 文章编号:1671—3508—2009—05—26—250
使是细小的充填不平衡也会极大的影响到填充的样 式、玻纤的排列、剪切应力的分布以及收缩的差异,由 于流动不平衡引起的变形是业界经常遇到的问题,而 对于尺寸要求较高的产品尤其明显;同时对于多点进 胶的3板模,由于主流道和分流道的搭接的原因常常 会出现流动的不平衡,这也是业界较难解决的问题之 一。以往厂商往往采用调整浇口大小的方法来改善 流动平衡但实际效果较差,本案例通过采用复合流道
图9平衡后的玻纤分布 图10平衡后的变形分布
图8复合流道的充填模式 《模具制造》2009年第6期
万方数据
图ll实际改模的实物
5结束语 流动平衡是进行浇注系统设计时的第一准则,即
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貔翌e黧嘉勰徽黧未
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该产品由于产量较大,为提高产量需要做到l模 两腔。根据厂商叙述,该产品为达到设计尺寸要求, 浇口数量从3个一直增加到8个但依然无法满足尺寸 要求。在8点进胶的情况下,产品的真圆度跳动将近 O.2mm,超出设计要求近1倍。
为找出导致产品真圆度问题的主要原因,在MPI 中构建了与实际情况完全相同的分析模型,并采用实
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万方数据
《模具制造》2009年第6期
·CAD/cAE在模具设计中的应用·
图6产品填充过程分解图
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从图9的结果可以看到,流动平衡后玻纤在产品 内的排列变得极为规则和完全对称分布,这有利于最 大限度地降低产品的收缩差异,提高产品的真圆度。 图10的变形结果也验证了这一点,通过平衡流动,改 善玻纤排列后,产品的真圆度跳动降低了58%,产品 的尺寸满足了设计要求。最后厂商根据这一方案进 行模具的改善,一次试模即获得了成功。最终样品如 图1l所示。
图7充填过程料峰温度分布
所以,该产品变形的真正原因是因为充填过程中 的滞留导致了胶料在填充末端出现了不规则的流动, 从而破坏了玻纤排列的对称性和均匀性,引起胶料在 垂直于齿环轴线的方向上出现局部的收缩差异,最后 导致了产品出现了椭圆化的变形。
4改善方案 所以针对该产品要提高产品的真网度,就需要改
善目前由于模具设计方案的不合理所导致的流动不 平衡问题。针对该产品的特点及模具的要求,提出了 采用复合流道来改善产品的填充情况的方案。从模 拟的结果可以看出,复合流道完全可以实现产品的平 衡充填,如图8所示。
图1齿环产品实物 图2模具设计方案
2案例描述 如图l所示产品为电动工具上的传动齿环,产品
外形尺寸为:西36.5mm×10.2mm,为内外双层齿形。 材料为:PA66+50%GF,BASF,Ultramid A3EGl0,产品 内外齿型的真圆度要求小于0.10mm。该产品年需求 量为l千万件,最初的模具方案如图2所示为8点进 胶,l模两腔。
1 引言 PA66材料由于具有很好的抗冲击性、高强度和
高温稳定性特别是在添加玻纤增强后,机械性能可以 进一步得到提高,因此PA66被广泛的应用于塑胶齿 轮的生产中。而由于含玻纤增强的PA66在收缩上具 有明显的各项异性,所以在生产塑胶齿轮这类对真圆 度要求极高的产品时,往往会出现椭圆化变形,从而 影响产品的质量,特别是对于要求在高转速的工况下 工作的塑胶齿轮。因此塑胶齿轮的真圆度变形问题 一直以来都是电动工具制造商及其供应商需要面对 并解决的重要问题。本文针对一个典型的电动工具 内部的传动齿环的变形问题,借助MoldFlow强大的可 视化分析功能,找出导致产品椭圆化变形的主要原 因,试验并确认有效的解决方案,实现一次改模便解 决了产品的质量问题。
(1)产品变形情况。 产品变形的结果如图3所示,变形结果与产品的 实际情况比较一致,产品水平方向为主流道方向。同 时MoldFlow还能找出导致产品变形的原因,以及各因 素对总的变形量的影响大小以便于找出导致产品变 形的主要原因。产品的变形原因分析如图4所示。
可以看到,虽然材料的收缩对产品的尺寸变化影响最 大,但导致产品出现椭圆化变形的真正原因却是玻纤 的排布。因此要解决产品真圆度的问题,就必须先了 解玻纤在产品中的排列情况。
设计方案,较好地解决了这一难题,为业界解决类似 的流动平衡问题提供了很好的示范。
同时也可看到,通过采用先进的模流分析工具, 可以将以前需要凭经验判断的东西数据化,并从微观 的角度了解产品内部的玻纤排列情况,从而极大地方 便用户对问题的把握,便于在最短的时间内找到最有 效的改善方法,缩短产品的开发周期,降低开发成本。
…腓E在模黜计中的一 。UAU八_,A匕佳俣具∞‘丌。r叫盥.m。
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穗号 MoldFlow广州’1分公司
【摘要】以电水壶为例,介绍了MoldFlow在嵌入成型分析中的应用。 关键词:电水壶;MoldFlow软件;嵌入成型
中图分类号:TQ391.7
文献标识码:B
2案例分析1 图1所示电水壶产品的中部两侧各有一小块半透
明的装饰条(Insert)。在成型时产品整个周向将内缩, 但是由于Insert(嵌件)起到支撑作用使得在两个侧向 的收缩受阻,最终导致产品底部变形成一椭圆状,影响 到装配效果。通过MoldFlow对这一现状进行模拟分 析可以得到和实际成型一致的变形结果(见图2)。同 时也发现,将产品的上下端面相比较,下端的变形较严 重,而上端变形较轻。同样在高度方向都有lnsert的影 响为何一端变形体现明显而另一端就比较轻呢?
《模万具方制数造据》2009年第6期
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貔愿徽嬲蕊熬丢 一燃E在模具设计中的一
际的成型工艺参数进行了模拟。
3产品变形的原因分析 在MoldFlow中,借助软件强大的分析功能,对产
品的填充样式、产品各区域的收缩分布、产品的凝固 过程以及产品的变形情况及导致变形的主要原因等 各个方面都做了细致的分析,从而准确地判断出导致 产品变形的主要原因。
in insert molding analysis. Key words:electri kettle;MoldFlow software;insert molding
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