工程分析MPA培訓教材.doc

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1、Moldflow Plastics Advisers工程分析MPA培訓教材工程分析MPA培訓教材目 录第一章 Part Adviser简介-13第二章 开始分析-45第三章 塑料流动行为-6第一节 塑料射出成型品的设计-616第二节 解决充填问题-1724第四章 分析结果-2544第五章 Part Adviser操作练习-45第一节 Part Adviser操作界面介绍-4564第二节 充填可行性修正-6572第三节 表面品质改善-7385第六章 Mold Adviser操作介绍-85第一节 Mold Adviser操作界面介绍-8593第二节 操作范例练习一:单模穴流道系统建立-9397第三

2、节 操作范例练习二:自然平衡流道系统建立-97100第四节 操作范例练习三:平衡非自然平衡流道系统-101105第五节 操作范例练习四:家族模穴-106109 - 115 -第一章 Moldflow Part Adviser简介 塑料射出成型是一项工业中重要的制程,制造出数以千万计的产品。其过程所牵涉到的部门单位复杂众多,具有对技术应用依赖度高,及地域不同所产生需求差异的特性。在这样的情形之下,塑件的成型仿真无疑提供了一绝佳的附加价值。然而,虽然如此,却只有少数的设计分析在时间与专业技术的背景限制下,进行制程前的仿真作业。现在,“Moldflow Part Adviser (MPA)”解除了您

3、这些限制。MPA是“Moldflow Plastic Adviser”系列中第一个产品。除了专业的模具射出人员,MPA带给非专业性的使用者(如产品设计人员)丰富的塑料特性及射出成型制程的知识一、产品设计评估 Every Part Design Evaluated首先,设计人员可以快速评估每个薄壳射出塑件的制造可行性,产品设计概念得以在最初的阶段即加以改善。MPA将产品设计及模具修改所需花费的时间与金钱降至最低,并缩短产品上市时间。二、仿真制造过程 Virtual Manufacturing Insight MPA对于设计人员的主要制造顾虑提供实用的建议,并能迅速的修改影响产品制造品质的设定与性

4、质,例如薄板厚度、浇口位置、补强肋的位置及原料的选择。三、先进的科技 Advance Technology MPA是以非牛顿、非等温的理论解析,及实际注模行为的仿真为基础,所以结果非常的可靠、可信。另外,Moldflow丰富的原料数据库(Database)包括了全球各大商牌七千多种原料之各项详细精确的材质特性数据,并随时更新,供设计人员充分利用。四、软件特性工业界最佳CAD整合软件 Industry Best CAD integrationMPA可以用集成中CAD环境下的Moldflow 菜单进行格式转换,或是接受STL档案,单独使用。通过MPA使得CAD实体模型可以被真实地仿真出来。实体基础

5、 Solid BasedMPA是以实体为基础,在杂乱的资料转换、网格的建立、实体模型的mid-plane各方面需要下评估。因此,即使再复杂的产品,也可以在很快的时间内完成。操作极其简便 Extreme ease of use通过模型操作工具列、线上教学和直觉式图形使用者接口(GUI),使得MPA操作相当简便,只需要几分钟时间就可以学会,而且不需有分析或塑料的相关经验。独特的线上顾问 Unique On-line Adviser线上顾问及时在塑料产品制造限制和如何控制塑料行为上提供建议。充填可行性 Confidence of fillConfidence of fill帮助设计者毫不费力的检视压

6、力、温度和充填的结果,用以控制产品的充填品质。让非专业人员也能够有效地进行仿真分析是Moldflow的一个重要的策略,其显示结果若在绿色区,则代表有高度充填可行性,而红色或黄色的区域即代表必须要重新设计或选择其它的材料再重新进行仿真。气孔 Air traps气孔是由不完全充填和保压所造成的,其表面会有类似烧焦的污点,设计师可以应用MPA显示的结果来预防气孔的发生,或设定气孔的位置。熔接线和熔合线 Weld lines and Meld lines熔接线和熔合线在塑料产品上会导致结构上的问题和外观的缺陷,假如可以预知它们会在哪里发生,设计者可以做一些改善再重新评估或移动这些线。充填模式 Fill

7、 patternFill Pattern告诉设计者产品如何充填,并帮助他们了解熔接线和气孔是如何形成及其它潜在的问题,像过度保压、迟滞现象也可以很明显的确认出来。广泛的塑料成型仿真 Process Wide plastics Simulation“Plastics Adviser series”是Moldflow广泛的塑料成型仿真策略中重要的一环,它带来各方面的知识,如产品和模具设计应用于制造上的限制,连接塑料仿真和实际机器控制,确认和控制工厂的生产参数。广泛的塑料成型仿真可促使生产流程中每一阶段的沟通和缩短及跨越不同领域知识上的差异鸿沟,使得产品和模具的设计能落实到生产过程,并可快速的设定机

8、器,有效率的生产高品质的产品。第二章 开始分析一、MPA的分析步骤:如下列的流程图所示在CAD软件读入model从CAD软件中将MPA启动从桌面启动MPA读入model目前的model会自动传到MPA选择塑料改变成型条件(選擇性的)设定浇口位置开始分析显示结果使用Advice的内容决定结果是否符合标准选择改变1. 塑料2. 浇口位置3. 成型条件4. 成品外型进一步分析完成否否将模型转到MPI分析是是二、 Model外形要求由于数值方法的限制,model的外形最好是薄壳及由平面的SURFACE组成,这样Adviser 才可以做最准确的计算。一般的规则是,在model中应尽量避免出现实心的圆锥形

9、或圆柱形结构,等等但假如以上的特征占model 的比例不是很大,就不需要做修改。由以上的观念可知在model里直接加入流道系统是不适当的。由以上得知唯有薄壳件,MPA的表达式才能精却的分析,但薄壳件的定义是什么呢?考虑model局部区域的长度和圖2圖1宽度的平均(如图1, 25和15的平均是20),确认厚度小于长宽平均数的1/4(如图1,3小于20的1/4),所以这个model是可接受的。如图2,左图是附合标准的,而右图是不合标准的。但若由人力判断model的分析的适合性是很费时的工作,MPA在分析时会自动的帮忙做这件事,如下图:第三章 塑料流动行为第一节 塑料射出成型品的设计一、塑料如何充填

10、模穴射出成型射出成型的过程可分为三个阶段: 充填阶段; 加压阶段; 补偿阶段。1、充填阶段充填阶段时塑料被射出机的螺杆挤入模穴中直到正好填满。当我们要设计一个产品必须要使用到射出成型的制程时,最重要的是了解塑料充填的过程。当塑料进入模穴时,塑料接触模壁时会很快的凝固,这会在模壁和熔融塑料之间形成凝固层。下列的图显示塑料波前如何随着塑料往前推挤时而产生的扩张。当流动波前到达模壁并凝固时,塑料分子在凝固层中没有很规则排列,一旦凝固,排列的方向性也无法改变。红色箭头代表熔融塑料的流动方向,蓝色层代表凝固层,而绿色箭头代表熔融塑料向模具的传热方向。2、 加压阶段:在模穴充填满之后紧接着是加压阶段,虽然

11、所有的流动路径在上一个阶段都已经充填完成,但其实边缘及角落都还有空隙存在。为了完全充填整个模穴,所以必须在这个阶段加大压力将额外的塑料挤入模穴。在下列图标中显示,模穴在充填阶段未期及加压阶段未期的差异,我们可以在左图的蓝色圆圈内看到未充填的死角。注意: 有时候“Confidence of Fill”的结果不能正确地预测短射,仍然显示良好的充填品质,但事实上可能有些区域不能被完全的充填。这是因为浇口位置不适当而不能使全部的区域都能得到足够的保压。3、补偿阶段:塑料从熔融状态冷凝固到固体时,会有大约25%的高收缩率,因此必须将更多的塑料射入模穴以补偿因冷却而产生的收缩,这是补偿阶段。二、 产品肉厚

12、如何影响塑料流动“A flow leader and A flow deflector”定义:“A flow leader” 是指增加流动路径的肉厚以增加该路径的塑料流速。“A flow deflector” 是指减少流动路径的肉厚以减少该路径的塑料流速。Flow leaders 和Flow deflectors:Flow leaders 及Flow deflectors常常用来使模穴内各流动路径能在相同的时间内充填完(即流动平衡)。通常最佳的浇口位置不一定能定义等长的流动路径,并且在多浇口的模具系统会产生不希望出现的熔接线,因此在设计允许的范围内改变厚度,可以改善流动的平衡状态。在下列范例中

13、,浇口位置设定在中央,流动路径1大于流动路径2,而流动路2大于流动路径3。第一个图为等厚度,但第二图为沿着流动路径1设置flow leader,沿着流动路径3设置flow deflector。在下图以颜色表示厚度,红色区域比绿色区域厚,绿色区域比蓝色区域厚。“flow leaders”和“flow deflectors”将会使各区域的充填时间更平衡,若精密的计算厚度会使流动更加平衡。注意: 假如可能,尽量使用”flow deflectors”代替”flow leaders”,如此可以达到相同的效果,又可以减少材料的使用。三、浇口位置(Polymer injection location)定义:

14、浇口位置即塑料射入模穴的位置。在MPA中因无流道系统,所以在各浇口会以相同的压力将塑料注入模穴,这压力在射出的过程会以指数的方式增加。浇口位置的主要考虑因素是流动平衡,也就是各流动路径在同一时间充填满。这可以预防先充满的区域发生过保压的现象。在下列的model中,这三个可能的浇口位置显示如何以改变浇口位置平衡塑料流动。改变浇口位置也可以用来改变熔接线及气孔的位置,减少滞流现象及其它的成型问题发生。在以上的范例中,浇口1及浇口2会在model的右方形成熔接线,当浇口移到3的位置时则会在右下方造成熔接线。 在一些案例中也许可以选择一个以上的浇口,再将产品均匀划分成几个区域,再分别指定浇口使各区域同

15、时充填满。注意: 在一般的规则中,浇口应该设定在较厚的区域,而不设定在较薄的区域。其它方法也可能用来平衡流动路径,包括flow leaders 与flow deflectors。四、 脱模角度(Tapering Walls)在射出成型的过程完毕后,为确保塑料件需顺利的顶出,平行于脱模方向的平面必须做斜角。假如没有设脱模角度:在图中蓝色圆圈里的部份没有设脱模角度。当顶出针(绿色)尝试将完成的塑料件(红色)顶岀模穴时,必须克服模壁与塑料件之间的摩擦力。摩擦力在顶出行程过程中,对塑料件顶出造成妨碍,并且造成变形及划伤。假如设了脱模角度:下面的范例为塑料件的相关平面加上脱模角度。这表示摩擦力的妨碍:一

16、开始顶出的时候就减少了。一旦塑料移动后摩擦力就消失了。注意: 一般而言1度的脱模角度就足够使塑料件顺利顶出。五、结晶性(Crystallinity)塑料分子是由原子组成的长链。下面的图标可知,长分子链能规则排列(结晶),无规则排列(非结晶),或是部分有规则(半结晶)。收缩、翘曲与结晶如果产品在所有的区域和方向上保持收缩一致,则它就不会产生翘曲。若产品在不同方向上收缩,就会产生翘曲。通常,结晶材料比非结晶材料收缩要大。这意味着产品在不同方向上结晶,也就会在不同方向上收缩,因此会产生翘曲。结晶的产生半结晶材料有着结晶的倾向,但是在成型中,结晶度受熔体冷却速率的影响。熔体冷却速率越快,结晶度就低,反

17、之亦然。如果产品的某个区域冷却速度慢,则这一区域有高的结晶性,因此收缩也会大一些。两个主要因素将影响熔体的冷却速率l 模温模温越高,维持高熔体温度的时间也越长,这将延迟熔体的冷却。l 几何尺寸肉厚薄的地方冷却快一点,因此收缩比较小。这是由于在注射成型中,厚的区域比薄的区域冷却慢,于是结晶度会大一点,并有大的体积收缩。另一方面,薄的区域冷却的较快,因此结晶度比较小,体积收缩也比用热力学数据(PVT)预测的要低。六、模具类型(Mold Types):两板模(Two-Plate Molds)两板模是最常用的模具类型,与三板模比较,两板模具有成本低、结构简单及成型周期短的优点。单模穴两板模许多单穴模具

18、采用两板模的设计方式,如果你的产品只用一个浇口,不要流道,那么塑料会由竖流道直接流到型腔中。多模穴与家族模穴两板模 你可以使用两板模在一模多穴和家族模穴模中,但是这种结构中限制进浇的位置,因为在两板模中流道和浇口也位于分模面上,这样他们才能随开模动作一起作业。 在你设计多穴模具之前,你应该分析单个成品(分析类型用Part Only)来决定浇口位置。如果分模面与浇口在同一线上,那么就能用两板模。当你设计一模多穴的模具时,到达流动平衡对你设计流道是重要的。对于一模多穴而言,使用常用的两板模结构,使各模穴的流动到达平衡不大可能,因此你或许要用三板模或者用热流道的两板模代替。采用热流道的两板模它能保证

19、塑料以熔融状态通过竖流道、横流道、浇口,只有到了模穴时才开始冷却、凝固。当模具打开时,成品(或冷流道)被顶出,当模具再次关闭时,流道中的塑料仍然是热的,因此可以直接充填模穴,此种模具中的流道可能由冷热两部分组成。采用热流道的两板模可以用来改变成三板模。 在这种模具中,进浇位置必需放在模穴中心,以避免在成品可见侧上留下痕迹,这就意味着流道必需远离分模面。(脱模时避免碰到划伤) 假设你使用热流道模具,流道不需顶出,因此流道远离分模面也不会引起任何问题。 热流道也适用于小产品的一模多穴模具中,假如有许多小产品,常用的流道系统可能会浪费许多材料,如果它不能回收的话。热流道的优点: 较少的废料,无需回收

20、 较不明显的浇口痕迹 可以不要切除浇口 缩短成型周期 可较大程度上控制模穴充填和胶体流动热流道的缺点: 较高的成本 难于改变材料颜色 易于出故障,特别是加热控制系统 对热敏性材料不适用对高数量、高品质的产品,采用热流道系统利大于弊。在有些案中,最好的结果也许是采用热流道与冷流道的结合。三板模(Three-Plate Molds)三板模的流道系统位于与主分模面平行的拨料板上,开模时拨料板顶出流道及衬套内的废料,在三板模中流道与成品将分开顶出。当整个流道系统不可能与浇口放于同一平板上时,使用三板模。这可能因为: 模具包含多穴或家族模穴; 一模一穴较复杂的成品需要多个进浇点; 进浇位置在不便于放流道

21、的地方; 平衡流动要求流道设计在分模面以外的地方。你也可以用热流道的两板模来解决上面的问题,但是三板模有其优势所在:三板模的优点 三板模的缺点比热流道易于制造 因顶出系统的原困,循环周期较长不易出故障 材料浪费较大对热敏性材料不会有劣化作用 需要较大的注射压力七、流道系统设计:浇口: 浇口、流道与竖流道是用来将熔胶从喷嘴传输到每个模穴的进浇位置的工具。下面的图解显示了多模穴两板模的典型流道系统:浇口连接流道与模穴,当你设计浇口时,你应当把下列因素考虑进去: 产品的表面质量 浇口的切除 所用的材料 顶出部分的体积在你设计流道系统之前,你应当对每个模穴运行Part Only分析,以找到最好的浇口位

22、置。对于表面要求严格的产品,浇口应设计窄小一些,以免在外观面留下大的痕迹。一个小口子也将留下痕迹。你应当将浇口做短一点,以免浇口处产生大的压力降。避免浇口与流道的接触角太尖,因为这可以加大系统的压力降。你应在连接处做一个圆角,这样就不会阻碍胶体的流动。你的浇口的截面形状取决于流道的截面形状。流道布置: 流道的设计影响到使用材料的用量以及产品的品质。假如每个模穴的流动不平衡,过渡保压和滞流就会引起较差的产品品质。又长又不合理的流道设计,能引起较大的压力降并且需要较大的注射压力。使用热流道可以解决这些成型问题。复杂成品的单穴结构及多穴和家族模穴结构的平衡流道是很重要的。一般来讲应使流道尽可能短,尽

23、可能有较小的射出重量,并提供平衡的流动。上图是常用的流道系统,它将提供不平均的流动。当所有的模穴都充填完毕时,部分产品将被过度保压。假如你做了这样结构的流道,你可能需要作流道平衡处理。左上图的流道系统将提供较平衡的流动路径,在这个自然平衡的流道系统中,每个产品的流动路径是相同的。若有可能,MPA自动产生一个平衡的流道系统。右上图使用了人工平衡的流道系统,它保留了传统的流道结构形式,但是分流道的直径是不同的。这可以控制流量,以使各模穴以相同的压力同时充填完。假如你做了一个常用的流道形式,你可以人为的使它平衡。1. 流道的截面形状: 小的流道直径引起流道内的磨擦升热,因此塑料在流道内温比在料筒中的

24、高, 较高的料温可以减小残余应力及翘曲变形的倾向,但是高料温易引起材料的劣化。为使材料尽量少浪费,并降低所需的料筒温度,应设计小截面的流道。流道的截面形状影响到塑料在流道中的流动,当热的熔胶碰到冷的模壁时,在流道表面会形成一层凝固层。当塑料被注入模穴中时,流道的中心保持熔融状态。流道的形状影响到在内部的熔融塑料的体积。圆形截面的流道能够最大比例的保持熔融状态的塑料。有曲线或尖角的截面比矩形截面的流道需要较小的力移除流道废料。尽管从材料流动及顶出的角度来讲,圆形流道是最好的选择,但是它的造价是最高的。这其中的原因部分是因为这种流道必需被均匀分成两个半圆,而使这两个半圆精确的配合是很难加工的。梯形

25、截面流道是较折衷的选择,它常可提供较合理的流动形式和顶出特性,并且比圆形流道的成本低。假如你想采用一个圆形流道,你还要考虑到将两个半圆流道对齐,以致于流道废料能够被顶出。如下图,左边的流道对齐得很好,右边的流道错位,只有一个很小的熔化层来约束流动。竖流道竖流道是与注射喷嘴接触,延伸进入模具的部分,在单模穴的只有一个进浇位置的模具中,竖流道与模穴壁相交汇。竖流道的开口要尽可能小,但是必须完全充满模具。竖流道上的锥角应该足够大,使它能被容易推出,但不能太大,因为冷却时间和所使用的材料会随着竖流道直径的增加而变大。第二节 解决充填问题一、产品过重(Excessive Part Weight)在大多数

26、情况下,产品过重是一项令人烦恼的成型特征,因为使用过多的塑料会使生产成本增加。在产品的设计方面,是应修改无必须的过厚剖面以降低材料重量,但必须维持产品结构强度:1、使用较薄的肉厚再加加强肋;2、设计产品使用气体辅助射出成型制造。除非在某些剖面必须使用加厚的方式来增加其结构的稳定性而无法以其它的方法增加其应力强度。注意:当试图通过改变特定流动路径的肉厚来平衡流动时,应尽量使用flow deflectors而不是flow leaders来减轻产品重量。二、迟滞现象(Hesitation)定义:迟滞现象(滞流)是在某些流动路径的塑料流动慢下来或停下来。滞流的产生:假如塑料充填的模穴其厚度不一致,塑料

27、总会选择肉厚厚的部分即阻力小的地方流动。而剖面厚度越大,阻力越小。这会导致肉厚薄的地方塑料的流动慢下来或停下来。迟滞现象常发生在肋的部份或厚薄剧烈变化的地方。在下列的图标中,肋(红色圆圈处)对塑料而言阻力较大,因为它相比于产品的其它部份是比较薄的,因为流动方向(以红色箭头显示)就仅提供较小的压力去充填肋。由于产品表面的缺陷、不良的保压、较高的剪应力值,还有塑料分子的配向性不一致,迟滞现象会降低产品的成型品质。假如迟滞现象导致流动波前完全凝固则会产生短射的现象。在“Confidence of Fill”的结果会特别注明这个区域难以充填。观察充填时间及温度的结果,可以解释迟滞现象发生的原因。在充填

28、时间图中,将以非常窄的充填时间色带间隔显示发生迟滞现象,而温度分布图会显示温度较低并且下降梯度非常大。如何改善:1. 移动浇口位置远离发生迟滞现象的地方,这会减少塑料发生迟滞的时间。2. 将浇口移到产品最厚的地方。3. 将浇口移到迟滞现象发生的地方,流动波前将使用较大的压力充填这一区域。这对以薄肋或圆筒作为最后充填点来说是非常有用的,所有的注射压力都作用到这一点上。4. 增加流动迟滞区域的厚度,减少流动阻力。5. 使用黏度较低的塑料,也就是MFI值较高的塑料。三、过保压(Overpacking)定义:过保压就是某些流动路径还在充填时,有些流动路径已经开始进行将额外塑料压缩的动作。过保压的产生:

29、过保压是发生在最容易充填(最短或最厚)的流动路径,当此流动路径充填完成但其它地方未充完的时候,射出机还是要持续将塑料挤入模穴中,造成射出压力还是持续作用在已充满的区域,所以这区域的密度较高,收缩较少,剪应力较大。注意: 用来显示过保压的结果是充填时间分布图。显示100%充填的时间,寻找任一条没有用暗蓝色显示最后充填处的流动路径。在上面的图标中,白色线条代表塑料高份子,值得注意的是其流动并不平衡,过保压将发生在模型的左侧。过保压通常发生在充填时间最短的区域,会造成一系列问题,包括翘曲、产品重量增加、塑料密度分布不均一。如何改善:要解决由于过保压所产生的问题,就要先平衡所有的流动路径:1、使用“F

30、low leaders” 或“Flow deflectors”;2、移动浇口位置使各流动路径长度平均;3、将模穴分成几个假想的区域,每一区域使用一个浇口;4、去除不需要的浇口。四、跑马场效应(The racetrack Effect)定义:跑马场效应发生时,在模穴中厚度小的区域尚未充填完成而厚度大的区域已经领先充填完成。塑料的流动路径(红色箭头)从侧边将空气包在里面(蓝色圆点)。注意: 厚度大的区域对塑料流动产生的阻力比厚度小的区域小。跑马场效应的产生: 跑马场效应会指出流动不平衡,因而产生不必要的熔接线及气孔。在下面的图标中表明产品的侧边设计的厚度较大。如何改善:产品的厚度差异过大会产生问题

31、,但有时候必须以设计的观点来看待这些问题。在先前的例子,跑马场效应并不是因侧边过厚而产生的,根本的问题在于流动的不平衡。假如塑料同时到达侧边的各部份的话,跑马场效应将不会发生。如上图,流动路径1比流动路径2短,然而,我们将流动路径2稍微加厚或将流动路径1变薄,使塑料同时到达侧边的各部份,即使其达到流动平衡。在上面的范例中,产品是对称的,发生跑马场效应比较好解决。若在复杂的产品中要解决问题,有时除了改变肉厚度外,也许还要移动浇口位置,或使用多点进浇。五、流动不平衡(Unbalanced Flow)定义:流动不平衡是指某些流动路径先于其它流动路径充填完全。流动不平衡的产生:流动不平衡能造成许多成型

32、问题,如毛边、短射、循环周期过长、产品密度不均、翘曲、气孔以及额外的熔接线。当模穴所有的流动末端同时充填时流动是平衡的。为了认识流动不平衡,你必须认出模穴中不同的流动路径。这些是塑料遍及这个模穴的不同路线。 下图的产品有三条主要的流动路径(以红色箭头表示)。每条流动路径有不同的长度。所以,假如产品的肉厚均一,流动路径1首先充填,接着是流动路径2,最后是流动路径3。如何改善:通过改变产品的厚度,能够在某些方向加速或者延迟流动以帮助平衡流动。在上图中,改变产品厚度(流动路径1变薄和流动路径3变厚)是有效的。 在其它案例中考虑进浇点位置,或者进浇点的数目,是经常必要的。例如,如果你选择单点进浇,定义

33、一些流动路径的长度是其它路径的三或四倍,然后要平衡流动,这几乎不可能。应尽量把进浇点移动到流动路径长度进似相等的位置上。将模穴分成几个假想的更易控制的小区域,然后使用多点进浇,每一小区域使用一个浇口。六、潜流效应(Underflow)定义:潜流是指流动波前出现回流的状况。潜流的产生:潜流效应发生在两个方向的流动波前相遇,而瞬间暂时停止,一方在凝固层中往回流动,回流方向的凝固层会因摩擦热而发生部份融化。在下列的范例中,左边的流动波前(蓝色)的压力比右边的流动波前(红色)低,当两方相遇时,左边会回流。箭头表示塑料流动方向。不管是以表面品质或是以结构的观点而言,塑料回流对塑料件的品质都有很大的负面影

34、响。如何改善:确定塑料流动波前只在充填结束才相遇。注意: 以动画观察塑料的充填型态,确定在每一个波前相遇的点,其周围的结构没有潜流的现象。七、单一流动方向(Uni-directional Flow)定义:单一流动方向是指塑料流动波前沿着一个方向直线前进。Uni-directional Flow举例:用一个简单的范例来说明,一个厚度相同的四方平板,从中央进浇,下边图标显示塑料的径向流动型态。这个流动型态的问题是发生多重的分子配向(如图),从结构的观点来看,会降低产品品质。将产品的厚度改变后,各流路的长度基本相同(如图),因此各流路基本同时到达充填末端。注意:当你在平衡流动的时候,必须确定做的设变

35、要能满足单一方向的流动型态。八、由薄处进浇(Injection Into Thin Sections)定义:若你在厚薄不均的产品中选择由薄处进浇,Adviser会自动提出警告。厚处与薄处:当你选择的浇口位置是薄的区域,可能会首先凝固。假如这一状况发生,压力就很难传递到较厚的区域,如此这产品的厚处就无法保压(有时甚至会发生短射)。无法保压可能导致滞流、凹陷、收缩不均 及翘曲现象。凹陷(Sink marks)是注射成型产品的表面缺陷。这些缺陷通常是非常小的,然而经常是很明显的。我们可以用光线反射方向的不同去观察它的所在。所有的塑料在冷却的过程中都会收缩。假如塑料件在所有方向和所有区域的收缩率一致,

36、就不会发生翘曲。若在不同的区域有不同的收缩量的话,就发生翘曲。注意: 假如发现凹陷、收缩及翘曲的现象,你可以用 Moldflow Plastic Insight 加以分析解决。如何改善:1、改变浇口位置,通常最好的状况是从厚到薄充填;2、将浇口位置局部加厚。九、材料的选择对翘曲的影响(Material Subject to Warpage)定义:当你选择一种材料对翘曲方面有不良的影响时,Adviser会提出警告。翘曲的发生:所有的塑料在冷却的过程中都会收缩。若在不同的区域有不同的收缩量的话,就可能翘曲。假如你的产品由于外形而有翘曲的倾向,然后又选择结晶性材料,则会对产品的翘曲有负面的影响。有些

37、材料会自然的有较高的收缩率,特别是结晶性材料的收缩率一定比非结晶性材料高。如何改善:1、降低模温:当模温升高时,收缩及翘曲会增加,因为较高的模温会拉长冷却的时间,这意味要花比较长的时间进行凝固,这会使结晶度增加。因此,降低模温可以降低模穴中塑料的结晶比例。2、肉厚:产品肉厚增加,收缩会增加,这个效应和增加模温非常相似的。当肉厚增加时,就要花比较长的时间冷却及凝固。然后就会使结晶度增加,造成收缩及翘曲增加。因此减小肉厚可以降低结晶比例。3、选择不同的材料:使用在Molding Parameters窗口中的Search Material的功能寻找类似性质的材料,但不要是半结晶性材料。第四章 分析结

38、果一、 充填可行性(Confidence of Fill)定义充填结果的可行性显示了塑料充填模穴内某一区域的可能性。这个结果来源于压力和温度的结果。Confidence of Fill结果充填可行性结果把模型显示为绿色、黄色、红色以及半透明部分。充填结果可行性中显示的颜色用下面的方式说明 这部分肯定能够充填 这部分可能充填困难或者可能有质量问题 这部分充填将有困难或者将有质量问题 这部分将不能充填(短射)处理这些颜色的方法将在充填可行性来源中讨论。结果的利用如果模穴不能充填(短射),必须改变设计、浇口位置、塑料材料 或者成型条件。无论如何为确保充填完的产品具有好的品质,模穴也必须被塑料完全充满

39、(参阅“塑料如何充填模穴”)。所以,你应该问这样的问题“产品能充填吗?”和“能制造品质好的产品吗?”为了察知能否制造出好的产品质量,考虑看到的是哪种颜色和每种颜色显示了多少。你也应该查看一下质量结果。从这两张信息中,Adviser给出了有关产品质量风险的对照表l 全部绿色 产品容易制造且产品质量是可接受的。l 某些黄色 产品可能较难制造,其质量可能不能接受。黄色百分比增加,产品制造难度也增加,其产品质量下降。l 某些黄色和红色 产品极难制造,其质量可能不可接受。随着黄色和红色百分比的增加,其产品制造难度增加,质量将下降。l 半透明 产品不能制造,因为发生短射。注意你可以用Context Men

40、u 菜单选择显示哪种水平的可行性(在主窗口中点右键)。二、 质量结果(Quality Result)有关质量结果质量结果估量的是产品可能出现的质量和它的机械性能。这个结果来源于温度、压力和其它的结果。 你可以查看充填可行性结果,来检查产品充填的可能性。这个结果是可接受的吗?如果质量结果显示红色或黄色将有质量问题。 这部分有高的质量。 这部分可能有质量问题。 这部分将明显地有质量问题。 这部分将不能充填(短射)。注意你可以选择哪种颜色来显示。这个结果暗示了什么问题?如果质量结果有红色或黄色的区域产品将有质量问题。为了精确地找出在你的产品中发生了什么问题,你应该通过点Results Adviser

41、上的More 按钮打开相关的帮助主题。接下来做什么质量结果显示你的产品有中等的或低等的质量,用Results Adviser对话框打开相关的帮助主题来找到如何修正该问题的方法。三、 熔接线(Weld Line)定义该结果显示在充填的过程中熔接线及熔合线的存在位置。这些位置就是两个流动波前相遇的位置。熔接线及熔合线会造成塑料强度降低及外表的缺陷。注意在专有名词上熔接线常是熔接线及熔合线的总称。熔接线与熔合线的差异两者之间的差别在于波前相遇的角度。在下图中,当波前相遇时(即用红色箭头表示),假如角度小于45的话就是熔合线,若大于45则为熔接线。Weld Line当熔接线形成时,在每个流动路径的波前

42、凝固层相遇、熔化,然后再和其它的塑料一起凝固。因此其缝合的位置的分子排向会和流动路径垂直。下图为表示熔接线位置的剖面红色表示塑料流动方向,蓝色代表在波前的凝固层,绿色代表熔接线形成后塑料分子的排列方向。分子排向性的差异会影响到该区域的强度。Meld Line熔合线发生在当两个流动波前以一斜角相遇的时候,其分子排向性比起熔接线的分子排向性较为一致,下图显示熔合线形成的状况。熔合线通常比熔接线强度高并较不明显。如何使用结果熔接线及熔合线会造成结构及外观的问题。熔接线及熔合线应位于不明显的地方,要求强度的地方应避免熔接线及熔合线的产生。怎样避免或减弱熔接线及熔合线1. 弄清楚产品上哪些区域对强度和外

43、观要求较高。2. 决定熔接线该发生在哪一个部位。3. 优化设计,将熔接线移到可以接受的区域。注意: 成型条件可以改变熔合区域的品质, 当发生熔接线的区域的温度不低于注射温度的20度时,熔合区的品质是良好的。四、 气孔(Air Traps)定义该结果表示的区域是两股或两股以上的流体末端相遇的区域,气泡在这一区域受到压制。结果中着重指出的区域为可能产生气孔的区域。气泡产生的原因:1、不平衡充填:当几条流动路径的充填末端围绕并压缩气泡时发生。如下图中,两条流动较快的流动路径在产品一角与流动较慢的流动路径相遇, 形成被压缩的气泡。2、赛马场效应: 此效应的原理类同上。3、滞流: 下面的例子中顶面比较薄,两侧面较厚,这样就会在前面的中间部分形成一个被压缩的空气包。在充填末端气体排放不充分。

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