塑料注射成型工艺模拟_图文

1、昆明理工大学硕士学位论文塑料注射成型工艺模拟姓名:陈志新申请学位级别:硕士专业:机械制造及自动化指导教师:迟毅林20040320 塑料注射成型T艺模拟 图32冷却管道方案1三维图冷却管道方案1是动定模上各由二条直管道按如图3-2方式联接而成,冷却管道方案2是动定模上各由i条直管道按如图33方式联接而成。其它设计和注射条件均相同:冷却管道直径6ram,距零件表面12mm,塑件材料为ABS,模具材料为20号钢,冷却介质为水,其入口温度为20。C,流速为5L/m,料温235。C等。34昆明理=I二大学研究生硕士学位论文 圈3-3冷帮蛰遵方寨2二维整先髂一敬酶分析:由于浇日开捧海闼馥l壁,冷帮管遴方案

2、t入承口比冷帮管懑方案2天隶翻更簇近浇疆,这黠瀛度黎窝瓣浇鞠证甏冷却效聚好,蠢,冷秘管逛1长度鞍短,使冷却奔霪在攒内丹漫拔低;由予冷却镑邀方豢2长度较长,经热交换蕊强蹭天,还可看出冷裁管道方絮2在爱艟:方戆分布竣鞠匀。在对摸翼辩温噩缓注射零件各处濑度比较均匀方甄,冷却管道方案1和冷却管道方案2鍪自存在其有测的豳素。根据上述分析难以选择冷却系统,且选样冷却豢统时述有许多其它阂索必须考虑e用Motdflow软传进行分辑,馁8&褥N-个已经疑忧的、较为恣壤灼结果,然后再避行综合考虑,就能够得到一个整体效果较为理恕的冷却方案。主要分柝过?5塑料注射成型工艺模拟稽如下:3。2零件所需冷却时闰的分

3、耩对于流动彀不是棂筹瓣穗料,为尽麓提高生产效率,减少冷却靖闻,可蓄先考虑设计冷却管道,由于ABS流动性一般,可先利用Moldflow软件对在无冷却管道、有冷帮管道方案l、有冷却管道方案2一i种情淡F避行所需冷却时问的分析,结果如图3-4,图3-5,图3-6所示: 图34冷却时间分布图(无冷却管道 阁3-5冷却时阀分布图(冷却餐道方案136昆明理工大学研究生硕士学位论文 图3-6冷却时问分布图(冷却管道方案2从分析结果可看出加上冷却管道方案1,方案2后零件所需冷却时间大大减少,由5446sec减为2647sec和25.65sec,所以从提高牛产效率角度来说,应选择冷却管道,同时可看出从时间方面考

4、虑两种冷却管道冷却效果相差不大,应从其它方面再进行分析。3.3注射时零件填充性的分析在设计冷却管道时,必须考虑塑料的填充性,以保证塑料充模完全,这是非常重要的点。由于冷却使塑料流动性人人降低,从而需要更人的注射压力,否则可能造成充模不满。,必须充分考虑所用材料的流动性及其溢料问隙,还有注塑机的最大注射压力,最大锁模力。若加上冷却管道后,虽然冷却时间减少,但造成型腔注射不满,或所需注射压力超过注塑机最大注射压力,或由于注射压力太大,造成锁模力不够,产生涨模、溢料的缺陷,这时就应取消冷却管道或重新设计,降低冷却效果,增大塑料的流动性。现用Moldflow软件分析上述零件在无冷却管道、有冷却管道方案

5、1、有冷却管道方案2二种情况下注射所需乐力及填充情况,结果如图37,图3-8,倒39:塑料注射成型T艺模拟 图37压力分布图(无冷却管道 图38压力分布图(冷却管道方案1 图39压力分布图(冷却管道方案2从I:面图示可知:虽然材料ABS的流动性一般,但由于此零件较小,目结构简单,所以所需压力较小,只有10mPa左右,加卜冷却管道也影响不人,而且6口而已经知道加卜冷却管道可大大提高生产效率,因此可在模具L加冷却管道。从图38,图3-9可知在此i种冷却管道条件下,所需压力相差不大,于是还须根据其昆明理T大学研究生硕士学位论文它凶素进行考虑。3.4不同冷却方案在温度方面的影响根据一开始作的初步分析,

6、冷却管道方案l和冷却管道方案2对温度的冷却效果各有优劣,现用Moldflow软件将其综合效果分析出来。先可得到冷却液水在经过注颦模具时其在各点处的温度情况,见图310和图3一11 图3lO冷却液存各处的温度(冷却管道方案1 图:j_11冷却液在并处的温度(冷却管道方案2由于零件小大,所以其散发的热量也不多,因而冷却液水的温度升高也小大,而日存二种冷却系统的作川下相差/1i大,可继续观察其它结果来判断。塑料注射成型工艺模拟将塑馋在注瓣时攀瓣滚动到务点楚憋瓣霹湛瘦弱出,结莱鲡瓣312秘疆3一13 蚓312注射时塑糊流动到各点她的薅时泼疫分布幽(冷却管道方案1 躐3注辩霹攀籽滚动戮各赢处茨瓣溺溢度分

7、毒整(冷帮管道方案2由图示可知塑件注射时的瞬间最低温度在冷却管道方案l条件F为224,39C,变化范潲为231.74C224.3。C,在冷却管道2条件下为22548C,变亿范豳为231.6。C225.4"C。,冷却管道方囊1虽然由于管道长度较短,从而使冷却液水在模具内温度升高较小,也被使对模具的冷却效采较好。但由于此零件较小,冷却管道方案2总长度也并小长,扶强3一10翻3-1l知承媳入口湿度秘出疆温瘦榴差劳不大,冷却效果也不错,日.由于其长度较长,覆盖存塑件上的投影面积人,从而使塑件热交换瑟强大,冷去|_较均匀。觚蹲湛效暴来看,冷却管遴方案2噻羟一努,但莠不缀饕懿。塑件在经过注射、保

8、压后,并经模具开模后脱模,在此过程中一直受冷却系统的作用,躐察冷帮系统在模具冷却方面的作冀l效莱时,受应考虑塑件在麟褛对答点鼠明理工大学研究生硕士学位论文楚懿瀣度,皤详娴结采壶Moldflow软事露分褥愆爨。上述二静冷帮系绕鑫垂豹冷却效果见图314和图3一15: 蚓314脱模时零刊:的温度分布蚓(冷刹管道方案1 网315脱模时零件的温度分布图(冷却管道方案2由上面两图可船,在冷却管道方案1条件下塑件脱穰时各点溢度盎25.15。C 37.47。C之间,在冷却管道方案2条件下塑件脱模时各,_温度在23.58。C34.79。C之间,而且可以较明照看出在冷却管道方案2条件下颦件脱模时各点温度EB较均匀

9、,从黼可知冷却管遵方案2粒效果较好,但幽此两避行判断理由还一i充分。塑料注射成型工艺模拟3.5不阍冷却方案对气泡、熔接痕的影晌加上冷却管邋后使模温降低。无疑会使熔体在模内的流动性能变差,使制品产生较大&力或鞍鞠显夔熔接缝,嚣旦还会使萁表嚣粳糙痰增大,在嚣魏不强冷絮系统条件F对这些缺陷产生的不同情况理应给予考虑。用Moldfiow软件同样可将熔菠瘫、气泡的变纯涪嚣一分橱蠢,鲡下闰: 图3一16气泡(冷却管道方案1 圉3-17气泡(冷却管道方案2昆明理工大学研究生硕士学位论文 图3.18熔接痕(冷却管道方案1 图319熔接痕(冷却管道方案2由于整个注射温度变化_j大.所需注射压力也不大,因

10、此产生的上述缺陷相差也不大。,熔接痕的分布几乎筹不多,而气泡的分和在冷却管道方案2的情况下略微多点,这主要是由于冷却管道方案2的冷却效果较好,注射时各点温度较低,使塑制流动性变差造成。但总的来说气泡不多,对产品质量影响不太。在这种情况下,必须继续考虑其它方面。3.6不同冷却方案对塑件翘曲的影响翘i|l是塑料平板件注射过程中需要非常泣意的问题l3、塑料注射成型丁岂模拟大,j、注瓣舛零锌湛度鹣毫低及其分毒簿况等鬻素对怒魏罄影穗撰大。羁瓣Moldflow软件对蹩件在上述两种冷却管道条什卜-进行翘曲分析(其它条件不变。结莱如下(圈320,蓠321: 图3-20翘曲分布图(冷却管道方案1 篷32l翘麓分

11、意銎(冷帮警j鼗方案2>3。7结论根据,上述的分机,两种冷却系统在生产率、最人注射挫力、究模效果、冷却效果、气泡与熔接缝等缺陷的多少和分布、应力的大小和分布等方商产生的效采褶麓4硅 塑料注射成型工艺模拟第四章塑料件注射最佳浇口位置的确定浇口位置盼造扦是设计模具前的一个藿要步骤,浇暖11f7=置选祥的合理与否怒决定模具设计9&看成功鲍重溪因素之一。剥用Moldflow可以分辑出塑料注射转的媛伟浇口位置,但舅;分析出的结果是根据此零件的几何形状来得出的,t要是让塑料戆较均匀乎稳熬劐这零件兹嚣令点。露在交嚣浚诗蟪帮还要考戆许多其它因素。如浇口位鼍应尽量丌设在不影响燃料制品外观的部位,尽量开设在塑料制品的边缘窝底部等;应防庶在塑料锈晶表露±产耋三络接痰,蒋嗣是隧琢或篱彤塑豁俸翻菇:对装有细长型芯的注射模具所开设的浇u位置,应当远离模具型芯.以防止熔融料流的冲击而使型芯变形、错位和折断;浇口尽可能避免馁挤融塑耩直接避入型腔,以防产生漩流,在塑料制鼹卜警F螺旋彤痕迹等等。F露越过几个典型实例来说明在模具设计中如何利用Moldflow的分析结果进行浇口位置的选挺。4.1仪表盒最健浇口位置的分析图