14浇口及流道设计3_19_GATE_RUN_DESIGN

決定壓力平衡
使用充填分析結果
設定分析壓力切換點在100%
平衡壓力決定流道的尺寸 觀看注射點位置壓力
壓力是由開始點到充滿模穴末端止 • 如果注射位置壓力陳現巨大起伏，或許使用壓 力平衡可以降低充填所需壓力
較高的平衡壓力將減少體積,但是或許會使得 流道變的太小
入口壓力vs.時間 入口壓力 時間
膠口入口點壓力曲線分佈圖,F/P切換點100%
QUESTIONS?
Lesson 14
澆口及流道設計
澆口形式
手動整理澆口
Edge Tab Sprue Diaphragm Ring Fan Flash
自動脫模澆口
Submarine Cashew Pin Hot drop Valve
邊緣澆口(Edge Gate) 邊緣澆口
普通常用的手動整理澆口形式 約為產品厚度 50% ~ 75% 可能是固定厚度或者逐漸減少厚度
Base coordinate end of gate Offset Vector 0, –36.825, 0
建立Beams
設定建構 • Circle, 5 mm dia. Occur 4
流道有9個有限元素 設定正確的形狀因子, 尺寸與Occ數目(4)
Note: Beams can be created 2 ways, by first creating regions then meshing, or by creating an end node(s) then creating the beams directly. The first method is best for tapered geometry so each element will be the correct size.
直接澆口(Elements in a Gate) 直接澆口
澆口至少要有三個元素才能精確預測
澆口凝固時間 剪切率 壓力
澆口尺寸
澆口尺寸將會影響剪切率大小值 剪切率指引可在材料資料庫中發現 若超過則改變澆口形式; 放大、加厚，射慢改
澆口尺寸
最好保持澆口剪切率在材料物性極限以 下 如果澆口尺寸允許,剪切率最好控制在 20,000 1/sec.透明件要求6000以下。 大的澆口較容易降低剪切率,如邊緣澆口 、扇形澆口、薄膜澆口，熱流道可降剪 切應力 香蕉形澆口與熱澆道加工較困難 不可能就用針點澆口
Diameter mm inch PET 3.0-8.0 1/8-5/16 Polyethylene 2.0-10.0 1/16-3/8 Polypropylene 5.0-10.0 3/16-3/8 Polystyrene 3.0-10 1/8-3/8 PVC 6.0-16 1/4-5/8 Material
指定澆口位置
使用多模穴複製精靈 使用流道系統精靈
Gate
模穴複製
一模八穴 兩列 行間隔調節50 列間隔調節60
建構流道
定立豎膠道位置 以澆口面建立產品分模面 將使用邊緣澆口
流道建立
輸入豎膠道資料
現行豎膠道設定是DME標準採 用,可自訂修改
輸入流道資料
流道建立
輸入澆口資訊
NOTE: 預設流道系統精 靈設定為潛伏式澆口,如要 建立邊緣澆口則必須將分 模面設定在澆口平面為零, 下一步驟必須設定正確之 尺寸與形式
薄膜澆口(Flash Gate) 薄膜澆口
類似環形與扇形澆口 故意設計流動波前平行進入產品
難以達成平横
不建議 模型建立是由薄殼及Beams組成
潛伏式澆口(Submarine Gate) 潛伏式澆口
圓錐形澆口, 與分模線以下的產品相交 典型常用 入口直徑約為平均厚度25% ~ 75%
Parting Line
執行充填分析
決定平衡壓力 材料 Lustran 450C (bayer AG) 成型條件
MБайду номын сангаасld 70 Melt 250 充填時間 1 秒
保壓切換F/P
使用充填體積%, 設定 100%
執行平衡分析
使用
從充填分析決定平衡壓力 從充填分析相同的成形條件
觀看結果 當滿足平衡時
執行保壓分析此時可用內定保壓設定模式 設定開關在回到自動設定
練習
Wear cap,建立流道系統
使用 • 模穴複製精靈 • 流道系統精靈 建立一模八穴
Snap Cover,建立平衡流道系統
用兩模穴分析方式來表達一模八穴模式 手動複製模穴 手動建構節點及beams
Wear Cap 流道形式
Snap Cover 描述
用兩模穴分析方式來表達一模八 穴模式 綠色是產品與流道幾何圖形
凸耳澆口(Tab Gate) 凸耳澆口
澆口先進入凸片再進入產品 類似邊緣澆口 使用得低剪切應力中的產品(鏡片多用)
應力集中在凸片
Tab Gate
直接澆口(Sprue Gate) 直接澆口
豎膠道直接進入產品 在決定產品澆口尺寸由大到小縮減 幾何圖形使用Beams
隔膜澆口(Diaphragm Gate) 隔膜澆口
這結果獲得3% 的時間不平 這結果獲得 衡性與2%的壓力不平衡性 衡性與 的壓力不平衡性
修改流道尺寸
在案例中如執行流道平衡分析，將會自動修改流道 尺寸且會在分析子目錄後面註解(runner balance)有 能造成保壓不均
檢查平衡時的保壓
體積收縮在兩模穴間應該均勻的. 這將指示出 流道系統是否設計的太小.
網格長度為 6 mm
指定進膠點
儲存完成模型
儲存新名稱
Snap Cover 2 cav
QUESTIONS?
為何要平衡流道? 為何要平衡流道
擔保產品充填一致性 (平衡) 擔保保壓一致性 保持可接受的壓力範圍 使流道體積減到最小
流道限制
對於流動平衡可約束流道屬性性質 內定設定是不受約束 流道平衡分析將不會改變澆口與豎澆道尺寸
4
4
剩下的模穴將已 occurrence 數目來代表
4 OCC代表模穴,澆口及次流道 2 OCC帶表 主要流道 1 OCC帶表 豎流道
4 2
4 2
1
Snap Cover 描述
Snap Cover 流動平衡
執行充填分析決定流動平衡輸入參數 決定平衡壓力 導引流道平衡 重新探討結果 如有需要可重新執行流道平衡分析
QUESTIONS?
流道形式
兩種常見形式
魚骨型排列 按幾何學原理平衡排列
流道尺度規格
依據不同材料物性所定流道尺寸標準 可靠資料來源
經驗 材料供應商 參考書
典型寬廣範圍
流道尺度規格
設計出發點 流道長度 材料黏度 產品所需要的壓力 如果沒有做流道分析,通常流道尺寸往往比實 際需求更大 材料 成型時間 錢!!
設定分析
Advanced . . . Runner Balance
尺寸修改裕度(Mill tolerance) 最大重複計算次數(Maximum iterations) 時間收斂裕度(Time Convergence tolerance) 壓力收斂裕度(Pressure Convergence tolerance)
重複計算欄列
Look for
將時間和壓力的不 平衡性變得更小值
Time Convergence Tolerance Pressure Convergence Tolerance
3.0000 % 2.0000 MPa
Iteration Time Imbalance Pressure Imbalance (%) (MPa) 1 3.5262 18.4370 2 1.4612 6.1110 3 1.0999 2.0560 4 0.4596 1.3920
香蕉形澆口(Cashew Gate) 香蕉形澆口
彎曲潛入式澆口 加工困難
針點式澆口(Pin Gate) 針點式澆口
使用在三板模模具 非常小的孔洞 模型建立使用Beams 孔洞直徑約為0.25~ 1.5 mm
Drop blue Gate, Yellow
熱澆道(Hot drop) 熱澆道
直接將熔膠材料送到產品 熱澆道形式決定了澆口幾 何造型與尺寸 孔口尺寸是重要關鍵,它控 制噴口塑料不會流出 模型建立使用Beams
澆口設定
將澆口區域放大，按右鍵選擇屬性功能，設定 形狀因子與尺寸
建立 Snap Cover 工具
打開Snap Cover
指定澆口位置
手動建立流道系統與多模穴複製 設定形狀因子與建立 對稱形多模穴模具
指定產品形狀因子與建立對稱形多模穴
選擇整個產品 按滑鼠右鍵 > Properties 在表列將所有屬性形狀因子(Occurence)設定為4
觀看流道平衡結果
壓力平衡
壓力在模穴之間均等嗎? 如不行,如何修改?
時間平衡
在一定時間內足夠充滿模穴?
流道尺寸
流道尺寸是否得宜? 他們能夠均勻分佈或在標準尺寸範圍嗎?
冷卻時間
冷卻時間建議保壓問題 決定流道系統80%最小冷卻時間或產品冷卻時間
時間 vs.壓力結果 壓力結果
如果沒壓力平衡與它 有關係嗎?時間比率低 於 0.04 秒!! 這個充填平衡足 夠好嗎?
一般料商所建議的流道直徑
Diameter mm inch ABS, SAN 5.0-10.0 3/16-3/8 Acetal 3.0-10.0 1/8-3/8 Acrylic 8.0-10.0 5/16-3/8 Nylon 2.0-10.0 1/4-3/8 Polycarbonate 5.0-10.0 3/16-3/8 Material
複製模型
選擇整個模型 轉換
Vector 75 Copy 1
建立主流道
建立Beams
設有建立規範 • Circle, 5 mm dia. Occur 2 對於次流道之間採用 10 個元素 豎膠道採用5 個元素
建立豎膠道
建立豎膠道節點 建立曲線
第一個節點為豎膠道頂點
建立設定規範
Sprue Orifice 5.56 mm Taper 2.38º
流道建立範例
Wear cap
多模穴複製精靈(Cavity duplication wizard) 流道建立精靈(Runner Creation Wizard)
Snap cover
多模穴複製 手動建立流道系統 使用形狀因子建立對稱形多模穴模具
建立Wear Cap 工具 建立
打開Wear Cap檔案
Flow channel
Gate geometry varies widely depending on drop style and usage
閥澆口(Valve Gate) 閥澆口
與熱澆道類似, 但是由一個銷釘關閉這個澆口孔口 在週期期間銷釘能夠控制不同時間之開與關 模型建立使用Beams
Valve pin
使用澆口在產品的內部直徑裡 通常在產品有較薄區域 使用於薄殼元素
Gate Land
環形澆口(Ring Gate) 環形澆口
看似隔膜澆口但是在產品的外圍 不建議
難獲得均勻流動性
模型建立是由薄殼及Beams組成
扇形澆口(Fan Gate)降低剪切應力最 扇形澆口 降低剪切應力最 好的方法
寬闊的邊緣澆口 平衡流動波前平穩進入產品 模型建立是由薄殼及Beams組成
建立澆口
放大塑膠入口點區域 刪除塑膠入口點 建立澆口曲線
Relative 0, -3.175, –3.175 設定建立冷流道澆口 • 圓形, 1 mm 25º • Occ 4
建立有限元素網格
全體邊緣長度為1.5 mm
給新圖層重新命名
Gate Beams Gate nodes
建立流道
建立新圖層 建立末端之節點與建立流道