星期一, 5月 16

    CAE模流分析101招-第 19招、浇口设计与温度固化篇~ 【运动用品及电子零件篇】

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    ■ Moldex3D/ 林秀春

    第 19招、浇口设计与温度固化篇【运动用品及电子零件篇】产品故事说明

    成品尺寸:长300~50,宽10(单位mm)
    成品厚度:平均厚度1.0~2.5(mm)
    浇道系统:冷浇道塑胶材料:PP,ABS,PA

    分析焦点:

    在塑胶模具中,藉由模流软件充填分析可以 详细观察模穴几何复杂多变的灌模在不同时间范围的流 动波前3D动画,除可看塑料在模穴中各时刻的充填情 形,可预测缝合线及包封位置且可判断是否会有短射现 象发生,提供排气孔位置安排等参考。但因模具设计者 在决定浇口位置与浇口尺寸时,同时须要考虑外观与配 合机构,所以会有一定的困难度的取舍,使用模流分析 软件充填保压模块功能,可以看到温度随时间的变化, 得知浇口的厚度设计是否合适,并让保压的传递正常顺 畅不会提早固化,

     

    图 6 : 保压结束的动态体积收缩率分布,末端值相当大                  图 7: 浇口与成品剖面温度分布,蓝色为低温区域

     

    图 8: 产品局部与浇口都空白代表先固化,但其它绿色的区域仍在高收缩的状态(左)

    图 9: 浇口与成品剖面温度分布,蓝色为低温区域(右)

    如图6~9所示为不当的浇口厚度设 计,塑料传递的路径已经中断,会使模穴内塑料的补偿 效果变差而使产品有凹痕、内部真空泡产生,同时浇口 位置建议在肉厚较厚的区域,因为局部肉薄的区域也会 造成塑料的路径阻断无法继续执行保压的传递。

    应用方法:

    在浇口位置放入感测温度Sensor(同时可以 看到多种随时间历程的数值如压力、流率、密度、应力 等等),在流动路径上也可以装几点Sensor,因产品本 身肉厚不均,所以温度分布差异与体积收缩分布均较大,
    浇口设计尺寸较小容易提早固化造成保压传递不 良产品本身肉厚较厚地区是否考虑局部淘料。

    实际案例说明

    (图1)浇口的表面网格分布特别再加密。 (图2)在模流分析功能中有速度的粒子追踪可以详细 了解速度场与温度场等等现象。
     

    图 1: 浇口的表面网格分布特别再加密                                                图 2: 充填结果粒子追踪总速度

    (图3~图10)均为温度变化与体积收缩的分布等说明, 在浇口与成品剖面温度分布,蓝色为低温区域,表示 浇口已经提早固化,塑料传递的路径已经中断。另外 产品局部与浇口都已经空白代表先进行固化,但是其 他绿色的区域仍在高收缩的状态。

     

    图 3: 浇口的温度随充填时间变化,在 1.5s 急降到 114 度 C          图 4 : 浇口的温度分布,此区温度低代表浇口即将固化

     

    图 5 : 产品的体积收缩率分布                                    图 10 : 浇口已经提早固化,代表传递的路径已经中断

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