注射成型模拟技术研究内容.ppt

; 本章主要了解注塑成型及其应用，重点讨论注塑成型中缺陷及产生的原因。在此基础上，了解注塑成型数值模拟技术的概念，研究现状及发展趋势。掌握注塑成型过程中的常见质量问题。本章的重点是如何利用CAE软件（MOLDFLOW）来分析成形缺陷的原因及解决办法。 ; 1、注射成型过程常见质量问题 ; 短射(short shot)也可以称为填充不足或欠注,是指聚合物不能完全充满模具型腔的各个角落的现象。;注塑设备选择不合理 聚合物流动性能较差 浇注系统设计不合理 料温,模温太低 注塑喷嘴温度低 注塑压力,保压不足 制品结构设计不合理 排气不良 ; 熔接痕(weld line)属于表观质量缺陷,它是产品注塑过程中两股以上的熔融树脂流相汇合所产生的细线状缺陷。 ; 气穴(air trap)也称为气泡或气孔,它是在成型制品内部所形成的空隙, 根据气穴形成的原因,可以把它分成两类: --由于排气不良等原因造成熔体中的水分或挥发成分被封闭在成型材料中所形成的气泡; --由于熔体冷却冷却固化时体积收缩而产生在制品或加强筋,凸台等壁厚不均匀处的气泡.;注塑原料不符合要求 注塑工艺不当 模具设计不合理; 溢料(Flashing)也称为飞边,当熔体进入模具的分型面,或者进入与滑块相接触的面及模具其他零件的空隙时,就会发生溢料现象; 翘曲及扭曲(Warpage)都是脱模后产生的制品变形。沿边缘平行方向的变形称之为翘曲,沿对角线方向上的变形称之为扭曲。;总体变形; 注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型模拟技术研究内容;注射成型数值模拟的一般流程 ; 注射成型模拟技术;中性面模型技术（mid-plane）;中性面模型技术（mid-plane）;三维实体模型技术; 表面模型技术是指型腔或制品在厚度方向分成两部分，与中性面不同，它不是在中面，而是在型腔或制品的表面产生有限元网格，利用表面上的平面三角网格进行有限元分析。在流动过程中，上下两表面的塑料熔体同时并且协调地流动。 ;表面模型技术（fusion）; 从整体上讲，表面模型技术只是一种从二维半数值???析（中性面模型）向三维数值分析（实体模型）的一种过渡。要实现严格意义上的注射成型产品的虚拟制造，必须大力开发实体模型技术。 ;汽车空调罩注射成型分析;问题描述 ;建立有限元模型;网格划分 ;本文在Pro/E中建立CAD模型通过STL标准格式导入到MOLDFLOW前处理器中，对其划分网格（双层面网格（Fusion）），网格剖分结果如图 ;材料选择 ;浇注系统参数设置 ;工艺参数设置 ;结果分析;材料选择 ;缺陷分析 ;缺陷分析 ;缺陷分析 ;某电器外壳注射成型分析;　　初始方案为在制件中间部位分布1个浇口（图1中“”位置且旁边以“A” 标注），注射时间为3 S，注射温度为240C，不采用分级注射。我们首先对初始方案进行模拟分析，从流动前沿的动态显示可以看出：熔体最后充填位置为“B”处（如图1所示），所需的注射压力达130.1MPa，超出了选定注射机的许可注射压力，可能会出现注射不足的情况。另外，软件还显示图中“B”处有熔接纹（见图中黑线），实物显示确实如此，且熔接纹十分明显。 ;电器外壳注射成型分析 ;电器外壳注射成型分析 ;电器外壳注射成型分析 ;电器外壳注射成型分析 ;塑件翘曲分析;塑件翘曲分析实例;5、不均匀冷却以及塑件在凸模、凹模之间壁厚方向的不对称冷却都会导致收缩差异。 6、 塑件具有弯曲或不对称的几何形状。 7、 塑件材料有、无添加填充料的差异。 8、 流动方向和垂直于流动方向之分子链／纤维取向性差异，造成不同的收缩率。 9、 保压压力的差异（例如浇口处过度保压，远离浇口处却保压不足）。;图1 制品模型及网格剖分 图2 流道和冷却管道布置;初始注射时间4.8S， 注射温度230℃， 模具温度50℃， 保压压力90MPA， 保压时间10秒。 模具钢号20#，冷却剂为水，水温25℃，流速0.0062M^3/MIN,要求可顶出面积达到95%以上方可脱模。 ;总体变形;翘曲原因分析： 　　从流动分析的结果如图所示，流动不平衡，长边部位最后充满。这时在充填长边时流前速度急剧增大，导致分子取向严重，而流前温度的下降使取向得不到松弛。同时长边距离浇口位置远，保压不充分也是收缩大的重要原因。;　另从制品冷却厚向温差来看，温差最大达到24℃，远远大于要求小于10℃的要求。这主要是型芯冷却不够，特别是拐角处热应力集中，引起长边的内翘。 ;可见，需要调整流动和冷却设计，对流动设计采用分级注射的方式，使流动前锋速度始终保