MOLDFLOW技术正确应用

如何正确使用

推荐的螺杆注射曲线软件在一次充填分析后会给出推荐的螺杆注射曲线()，若能正确用之使熔胶前沿恒常推进，成型品质自可更佳；反之，差之毫厘谬以千里！试简述之：一模一腔的模具，熔胶自一直径长的热流道进入模具，型腔的公称厚度是，分上、下游两个区域，上游区宽长，下游区宽长(请注意，下游区宽度是上游区宽度的两倍)。1006030Ø103060以塑料执行一次充填分析，得到推荐的螺杆注射曲线:

将上述（）输入并再次执行充填分析，以主流道入口处单元为侦测点，得到主流道入口处流量对时间图如下：充填的前半段是高流量(即螺杆速度高)，而后半段是低流量(即螺杆速度低)，但是设计的型腔的上游的大约是下游的的一半(因为上游流域宽度是下游流域宽度的一半)，怎么会在前半段小的时候螺杆速度反而快了、而在后半段大的时候螺杆速度反而慢了呢?这与优化的原則“”或“螺杆速度应与当时的成正比”是相违背的！所以，正确的输入应是:

总结目前的输入是要以开始，而以结束，根据如此输入的一系列(,)，输出的，螺杆是从开始，而以结束，当我们看图时，螺杆是自右向左移动注射的。但是经过一次之后自动输出的:螺杆却是从开始，而以结束，当我们看图时，螺杆是自左向右移动注射的。注射成型的多段螺杆速度控制

的理论与实务

徐昌煜

先进成型技术学会

前言注射成型一般以螺杆的速度控制开始，继之以熔体的压力控制，直到所有浇口固化封凝、螺杆松退。速度控制可分多段控制，本文以实例探讨螺杆速度对行程多段控制的理论与实务。螺杆速度对行程多段控制的理论背景注射融体进入成型制品的型腔之后，其前沿速度忽快忽慢、或走或停都不好，因为这样会产生迟滞痕、光泽不匀、应力分布不均等问题。融体前沿速度(或)以保持恒定为原则，以维持制品质量(尤其是表面质量)的一致。恒定融体前沿速度()是螺杆速度对行程多段控制的目标。至于反应螺杆速度的注射时间则以完成型腔充填所须注射压力最小为原则，可以注射压力(纵坐标)对注射时间(横坐标)的型曲线的底部相对应的注射时间进行初始参数设定。舍此不为的代价是高射压、高锁模力、高残余应力和注射不稳定。螺杆速度对行程多段控制的理论背景实务的作法是先以恒定融体前沿速度为前提，导出螺杆速度对行程的优化曲线，再以此一曲线为基础求得不同注射时间所须之充模射压之型曲线。优化的注射时间就是相对于型曲线底部者。恒定螺杆速度的误区图的入口流量恒定(即螺杆速度恒定)时，融体前沿速度()在入子的两侧细框区因融体前沿面积(或)减小而加快的情形。这会造成图中入子两侧细框区产生高剪切应力，然而，在入子的上下游的宽框区因融体前沿面积较大所产生的剪切应力较低，使得制品表面的应力分布不均，收缩差异大、光泽不同及翘曲变形的倾向较大。图恒定螺杆速度使得制品质量不一恒定螺杆速度的误区然而在不知如何优化螺杆速度对行程曲线以及不明白恒定螺杆速度遗患的情形下，随波逐流的采用恒定螺杆速度设定的业者比比皆是。这是何其悲哀的一件事。螺杆速度当慢不慢的后患螺杆速度当慢不慢最常引起的问题往往发生在浇口下游，如雾斑()、浇口晕()、银纹()、喷流痕()等。料花()、黄化、气痕()、焦痕()、变形()等问题也可能肇因于螺杆速度当慢不慢。图是一聚苯乙烯()的置物盒，公称厚度()。图是一聚苯乙烯的置物盒螺杆速度当慢不慢的后患图是某模塑厂注射成型该置物盒时，螺杆位置和螺杆速度的初始设定。由图看出此一注射成型的初期(螺杆位置从推进到)熔体的流量(螺杆断面积螺杆速度)是很大的最大流量的。这一阶段熔体前沿通过浇口，快速流动的熔体前沿将绷拉得紧紧的高分子链卷到冷的模壁，并在其上固化定型，其中的应力很高，成型后浇口处易于开裂。图注射成型置物盒时的螺杆位置和螺杆速度初始设定螺杆速度当慢不慢的后患依照融体前沿速度恒定的原则，当融体前沿通过浇口时，其前沿面积最小，当时的熔体的流量也应该对应的最小，才能保持恒定的融体前沿速度，而此一最小的流量是由相对应的最小螺杆速度提供的。依恒定的融体前沿速度为原则修正的优化螺杆速度对行程的曲线如图所示。图注射置物盒模的螺杆速度对行程的优化曲线螺杆速度当慢不慢的后患图中之射出体积()代表的是螺杆位置。射出体积是螺杆开始推进的位置在此案例中就是标示的位置。

改善后的螺杆速度对行程的六段设定(见图蓝色线段)，按照的估算，在熔体前沿通过浇口的一刻，剪切速率从原来的()(远大于许容的())降到()，而剪切应力从原来的(大于许容的)降到。图注射置物盒模的螺杆速度对行程的优化曲线螺杆速度当快不快的后患螺杆速度当快不快引起的问题包括波纹()、虎皮纹()、短射()、变形()等。

图是一的汽车门板，公称厚度，其上的虎皮纹历历在目。图是汽车门板上的虎皮纹螺杆速度当快不快的后患图注射成型汽车门板时的螺杆位置和螺杆速度初始设定审视其螺杆速度对行程的初始设定，如图所示。图设定基本是依循螺杆速度恒定的原则。但是当熔体前沿流到门板中央时，其前沿面积已然扩展到远大于前沿刚自浇口流进型腔时，此时螺杆速度(即熔体流量)也应该大幅提升，以维持恒定融体前沿速度。不此而为，前沿大幅减速，熔体温度随之快速降低，增加推动前沿前行的阻力，使得虎皮纹俟机而出。依照融体前沿速度恒定的原则，得出的优化螺杆速度对行程曲线如图所示。图中之射出体积()代表的是螺杆位置。射出体积是螺杆开始推进的位置，在此案例中就是标示的位置。螺杆速度当快不快的后患图注射汽车门板的螺杆速度对行程的优化曲线改善后的螺杆速度对行程的四段设定(见图蓝色线段)将原先开始形成虎皮纹时及其后的螺杆速度提高到()倍，高速流动的熔体因流层之间的磨擦生热而保持在较高的温度水平，黏度和阻力小，推动融体前进行有余力，虎皮纹不易生成。螺杆速度当快不快的后患图注射汽车门板的螺杆速度对行程的优化曲线注射压力对注射时间的型曲线必须在获得螺杆速度对行程的优化曲线后求得同一注射时间下，不同的螺杆速度对行程的设定所须充模的最低射压不同。不可以异于螺杆速度对行程优化曲线的设定(如恒定螺杆速度)寻得优化的注射时间。否则，该寻得的注射时间并非最佳的注射时间。结论恒定融体前沿速度和所须射压最低的注射时间是螺杆速度对行程设定的最高指导原则。注塑成型冰箱置物盒

螺杆速度对行程曲线的优化及六段螺杆速度的设定所用注射机规格.震雄()射胶量硬胶()螺杆直径()射胶压力()射出率()射出速度()螺杆行程()螺杆转速()塑化能力()锁模力()开模行程()模板最大距离()容模量(*)连接柱内距(*,)*油压顶针(*)*模塑 () –[() ()] () [() ()] ：采用模温() ：推荐模温上值() ：推荐模温下值 ：采用料温() ：推荐料温上值() ：推荐料温下值建议采用的模温和料温的初始设定材料相关参数()→()→名义注射时间最大压力最大压力时间充填时间模具温度熔体温度冰箱置物盒()模()→()→材料相关参数°,注塑机可配料筒有二：射胶量(螺杆直径)射料量射胶量射胶量(螺杆直径)射料量射胶量塑料经过项之射胶量(螺杆直径)料筒较不易降解，建议采用之。冰箱置物盒()模完成一次注射螺杆需要的计量行程：式中–螺杆计量行程()–一模射料量()–螺杆直径()ν–融胶比容()ρ–材料熔体密度()螺杆直径冰箱置物盒()模在°和时的是为，取填充切换保压，螺杆注射阶段行程为，料垫量(，即切换位置)取(中之松退以防流涎)。螺杆直径冰箱置物盒()模黑色曲线：推荐的螺杆速度对射出体积曲线蓝色曲线：推荐的螺杆速度对射出体积之六段化曲线红色曲线：模塑三段设定→

→螺杆位置螺杆直径冰箱置物盒()模主流道和浇口套的冷却设计

方案一：传统冷却方式材料:()冷却水入口温度:˚冷却水压力:网格浇口套(输入界面传导率：˚)，以形式参与分析，模拟间接冷却方式；Ø

袁中双：˚太小，应采用˚：如此直接和间接冷却之差异更小。年月日于.,,,年月日，徐昌煜访,.之时，(从右到左)袁中双、徐昌煜、张华在袁中双办公室合影。传统冷却方式计算冷却时间时不包含流道方案一回路雷诺数回路冷却水雷诺数达到，处于完全紊流状态。方案一制品达到顶出温度的时间制品达到顶出温度的时间为秒

方案一流道尺寸ΦΦ方案一和方案二计算冷却时间时包含流道达到顶出温度的时间为秒达到顶出温度的时间方案一温度热点在流道根部方案一方案二：浇口套內加水路松井金属光成型浇口套水路設計之一如上图所示(即在浇口套內添加新的冷却水路)。Φ**在主流道周围布置冷却水路，水压仍为(所以該水路中水流為)方案二：浇口套內加水路达到顶出温度的时间达到顶出温度的时间为秒(比传统冷却方式所需时间短秒)方案二热点在流道根部，从而延缓了出模的时间。温度方案二方案三：在方案二的水路設計基礎上

主流道底端掏胶主流道

底部掏胶达到顶出温度的时间达到顶出温度的时间为秒

(比方案二所需时间短秒)方案三温度热点由流道根部向中部移方案三方案四：主流道底部掏胶

浇口套內加螺旋形水路，

該水路較前設計接近主流道底端Φ3.0mm的螺旋形水路水压仍为0.1Bar(螺旋形水路中水流為laminarflow)此一松井金属光成型浇套中的水路與前不同處為：1.無死水；2.較接近主流道底端。达到顶出温度的时间制品达到顶出温度的时间为秒(较之方案三所需时间减少秒)方案四小结(材料：)达到顶出温度的时间方案一(传统冷却方式)秒(不考虑流道)秒方案二(浇口套內加水路)秒方案三(方案二水路設計基础上，主流道底部掏胶)秒方案四(浇口套內加螺旋形水路主流道底部掏