在汽车塑料模具的设计中,利用Moldflow技术模拟塑料制品在注塑成型过程中的流动、保压和冷却过程,预测制品中的应力分布、分子取向、收缩和翘曲变形等,可帮助设计人员及早发现问题,及时修改模具设计,以提高一次试模的成功率。
Moldflow技术的主要功能
1、MF/Flow流动分析
MF/Flow可分析聚合物在模具中的流动,优化模腔的布局、选择材料、确定填充和保压的工艺参数。在产品允许的强度范围内以及在合理的充模条件下,可减少模腔的壁厚,把熔接线和气穴定位在结构和外观都允许的位置上,可定义一个范围较宽的工艺条件。
2、MF/Cool冷却分析
MF/Cool冷却分析系统对流动过程的影响是:优化冷却管路的布局和工作条件。MF/Cool和MF/Flow相结合可得到完美的动态的注塑过程分析,有助于改善冷却管路的设计,产生均匀的冷却,以缩短成型周期,减少产品成型后的内应力。
3、MF/Warp翘曲分析
MF/Warp可分析整个塑件的翘曲变形(包括线性、线性弯曲和非线性),帮助找出产生翘曲的主要原因,并给出相应的补救措施。MF/Warp能在一般的工作环境中贵阳哪家医院看癫痫好充分考虑注塑机的大小、材料特性、环境因素和冷却参数,预测并减小翘曲变形。
4、MF/Stress结构应力分析
MF/Stress可分析塑料产品在受外界载荷时的机械性能,预测在外载荷和温度作用下所产生的应力和位移。对于纤维增强塑料,MF/Stress可根据流动分析以及塑料的物性数据来确定材料的机械特性,进行结构应力分析。在充分考虑注塑工艺条件的情况下,可优化塑料制品的强度和刚度。
5、MF/Optim注塑机参数优化
MF/Optim可根据所给定的模具、注塑机、注塑材料等参数以及流动分析结果,自动产生控制注塑机的填充保压曲线。该曲线被用来设置注塑机的参数,以避免在试模时对注塑机参数的反复调试。MF/Optim采用用户给定或缺省的质量控制标准,可有效地控制产品的尺寸精度、表面缺陷以及翘曲。
6、M抚州癫痫病医院哪家权威F/Gas气体辅助注塑
MF/Gas可模拟气体辅助注射成型过程,并对整个成型过程进行优化。MF/Flow与MF/Gas耦合求解可对聚合物的注射阶段进行分析,保证熔体部分或全部充满模腔,从而使注塑成型过程的工艺条件、流道和模腔的流动平衡以及材料的选择等得到优化组合。
7、MF/Fiber塑件纤维取向分析
塑件纤维取向对采用纤维化塑料的塑件性能(如拉伸强度)有重要影响。MF/Fiber使用一系列集成的分析工具来优化和预测整个注塑过程的纤维取向,使其趋于合理,从而有效地提高该类塑件的性能。
8、MF/Tsets热固性塑料的流动和融合分析
MF/Tsets可以对热固性塑料的流动和融合等复杂过程进行模拟,以减少表面缺陷,保证材料的热传导和融合,控制塑料在型腔中的流动。
Moldflow技术的主要作用
1、充填过程的模拟分析
通常,塑件的壁厚、浇口数量、位置及流道系统设计对塑料制品的质量影响很大。利用Moldflow软件可对充填过程易产生的问题(如:型腔能否充满?熔体是否同时充满型腔末端?熔体在型腔中的充填速度是否均匀一致?)进行模拟分析,以快速设计出理想的塑料模具。
2、 优化塑料模设计
Moldflow软件可以对型腔尺寸、浇口位置及尺寸、流道尺寸、冷却系统等进行优化设计,还可在计算机上进行试模、修模,大大提高了模具质量,减少了试模次数。
3、 优化注塑工艺参数
Moldflow软件可以帮助工程技术人员确定最佳的注射压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压压力、保压时间、冷却时间等,以注塑出最佳的塑料制品来。
应用实例
以下以采用PPO材料制作一个基西安治疗儿童癫痫病医院本壁厚为3.4mm的汽车油箱盖为例来说明Moldflow的应用,要求是确定出浇口方式、数量及位置以及工艺参数,尽量减小变形。
1、建模
Moldflow通过图形接口直接读入CAD模型。模型及浇注系统如图1所示,浇注系统初始设计使用一个侧浇口。
2、输入工艺条件
模温100℃,熔体温度300℃,注射时间为2s。
3、分析计算
图2为熔体流动前峰推进图,通过该图可动态地看见熔体流动充填情况。图2反映出熔体流动充填平衡,通过该等值线图也可判断流动是均匀的;图3为注射压力曲线图,从图中计算结果可知所需注射压力为74Mpa;图4为制品体积收缩率分布图,发烧会引起癫痫病该图反映出体积收缩率是不均匀的,这是由于保压压力不均匀造成的,由于收缩不均匀会导致制品出现缩痕和翘曲变形,为此,应优化保压曲线;图5为制品表面温度分布图,该图反映出制品的动、定模侧温度分布较均匀,两侧温度差也较小(小于10℃),故冷却效果理想;图6为制品变形情况图(变形放大了6倍),两个角向上翘,与实际情况完全吻合;图7为由于收缩不均所引起的翘曲变形。以上分析计算表明,制品的变形主要是由于收缩不均造成的。
4、修改方案将浇口改为平缝式,宽310mm,厚2mm。
(1)输入工艺条件
模温95℃,熔体温度300℃,注射时间为2s,保压为:2s-80Mpa;4s-35Mpa。
(2)分析计算
图8为制品体积收缩率分布图,与原始方案相比,该收缩更均匀。
图9为制品变形情况图(变形放大了6倍),整个制品变形很小,表面平整。
通过Moldflow分析,确定出了合理的浇口及位置。采用平缝式浇口有利于熔体充填时分子均匀取向,优化了充填过程及保压过程,降低了残余应力,使体积收缩更均匀,可将制品翘曲变形控制在精度要求的范围内。