基于Moldflow的手机外壳注塑模流分析 下载本文

图3-9 冷却系统

3.6.2 冷却系统网格划分

对于设计的冷却管,必须要进行网格划分才能进行之后的计算与分析,设定单元网格边长为15,对于设计的冷却管进行网格划分。划分完成后对网格状态进行下统计,无误后即可。

3.6.3 设定冷却液入口

一般系统分析的冷却液入口都在制品的边缘,本例中为了达到最佳的冷却效果,冷却液的入口设置在制品的中部,接近聚合物熔体先填充的区域,冷却液入口如图3-10所示。

图3-10 冷却液入口

第四章 模拟结果分析

4.1流动结果分析

对于塑料注射成型来说,最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。制品的许多缺陷,如气穴、熔接痕、短射乃至制品的变形、冷却时间等,都与树脂在模具中的流动方式有关。MPI/Flow通过对熔体在模具中的流动行为进行模拟,可以预测和显示熔体流动前沿的推进方式、填充过程中的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,帮助工艺人员找出缺陷产生的原因并加以改进工艺参数。

4.1.1 充填时间

充填时间为聚合物熔体从进入模具到充填满模具的时间。分析结果主要通过不同的颜色显示了熔接痕流动时的形状变化以及充模过程,查看该结果可以知道型腔是否充满,充模过程是否平衡等。充填时间是一项非常重要的结果,从图4-1可以看出对称的两边充填时间相差不超过0.1s。总的充填时间为0.7500s。

图4-1 充填时间

一般注塑生产中,注塑时间不宜过长,因为随着注射时间的延长,塑料熔体的流动长度缩短。此结果可以通过两个方面进行解释:

第一,由于注射时间的延长,相同注射量的熔体在模腔中流动的时间变长,熔体通过模腔壁损失的热量变多,熔体的表观粘度加大,故流动长度变小。温度与液体表观粘度的关系可由公式(4-1)表示:

η0=ηeα(θ-θ0 ) (4-1)

其 中

η0一液体在温度为θ0时的表观粘度; η一某一基准温度θ时的表观粘度; α— 常数,由实验测得。

第二,由于注射时间变长,注射速度减小,熔体各层之间的剪切速率减小,导致粘度加大,最终使得流动长度减小。所以,在改善塑料熔体的充填性时,应尽量减小充填时间,这样也可显著提高生产效率。

4.1.2 过程压力、锁模力随时间的变化

这里的压力指的是进料口处的压力。压力随着时间的增加而变大,最大注塑压力出现在0.75s时间的时候,此时发生速度与压力的转换,这时候充填百分比为99.10%,之后进入了保压阶段,保压压力为72.77MPa,保压时间为10s。整

个过程中最大锁模力为15.61吨。分析得到的最大注塑压力和最大锁模力为我们选择注塑机提供了参考。整个注射过程的详细信息见表2。

表2 注射过程

充填阶段

时间 体积 压力 锁模力 流动速率 状态 (s) (%) (MPa) (tonne) (cm^3/s) 0.04 4.91 3.38 0.00 12.74 V 0.07 10.13 4.10 0.00 13.42 V 0.11 15.01 4.66 0.00 13.38 V 0.14 18.96 5.19 0.00 13.27 V 0.17 23.68 6.07 0.01 13.34 V 0.21 28.67 7.30 0.05 12.17 V 0.24 32.39 17.33 0.33 12.54 V 0.28 36.84 23.29 0.52 12.76 V 0.31 41.44 28.37 0.73 12.91 V 0.34 45.88 32.85 0.95 13.03 V 0.38 50.46 37.27 1.23 13.07 V 0.41 55.05 41.80 1.58 13.07 V 0.45 59.63 46.00 1.98 13.20 V 0.48 64.11 53.61 3.51 12.38 V 0.51 68.35 59.59 4.71 13.48 V 0.55 73.09 60.70 5.24 13.38 V 0.58 77.72 64.32 6.05 13.35 V 0.62 82.31 69.23 7.12 13.38 V 0.65 86.87 74.62 8.46 13.42 V 0.69 91.37 80.25 9.96 13.47 V 0.72 95.91 86.40 11.77 13.47 V 0.75 99.10 90.97 13.52 12.76 V/P 0.75 99.59 83.23 13.36 7.11 P 0.75 100.00 80.68 13.21 6.16

保压阶段

时间 保压 压力 锁模力 状态 (s) (%) (MPa) (tonne) 0.75 0.00 80.50 13.23 P 0.76 0.06 72.77 15.61 P 1.16 4.10 72.77 9.15 P

1.66 9.10 72.77 2.01 P 2.16 14.10 72.77 1.99 P 2.66 19.11 72.77 1.99 P 3.16 24.11 72.77 1.99 P 3.66 29.11 72.77 1.98 P