模流分析對應(yīng)壓鑄缺陷分析優(yōu)化
模流分析結(jié)果用的好可以有效避免模具設(shè)計(jì)和成型風(fēng)險(xiǎn),有效減少模具反復(fù)修改成本,有效降低模具試模調(diào)機(jī)次數(shù)。是模具壓鑄生產(chǎn)很有效的前期風(fēng)險(xiǎn)分析手段。
富東懿模具在壓鑄生產(chǎn)前做以下數(shù)據(jù)分析。
?Product data analysis 產(chǎn)品數(shù)據(jù)分析
我們根據(jù)客戶產(chǎn)品分析 產(chǎn)品的基本數(shù)據(jù),包括:結(jié)構(gòu)、厚度、數(shù)據(jù)質(zhì)量等
?Gate Location 澆口位置
根據(jù)客戶產(chǎn)品要求,為客戶分析選擇最佳的進(jìn)澆口方式、流道大小、澆口大小,滿足客戶要求并使產(chǎn)品達(dá)到最佳充填狀態(tài),我們有豐富的經(jīng)驗(yàn)。
?Cool system 冷卻系統(tǒng)
為客戶建議效果最優(yōu)的模具冷卻系統(tǒng),既能保證產(chǎn)品質(zhì)量又能縮短冷卻時(shí)間。
?Fill time 充填時(shí)間
根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和材料提醒為客戶設(shè)計(jì)最優(yōu)的產(chǎn)品充填時(shí)間要求,包括保壓切換時(shí)間等。
?Flow Front Temp
流動前沿溫度 根據(jù)塑膠流動特點(diǎn)準(zhǔn)確分析產(chǎn)品和模具溫度。
?Pressure at V/P switchover 最大注射壓力
為客戶提供最佳成型參數(shù)。
?Clamp Force 鎖模力
為客戶提供最佳成型參數(shù),為機(jī)臺選擇和調(diào)機(jī)提供數(shù)據(jù)參考。
?Cycle time 周期預(yù)測
經(jīng)過分析為客戶提供合理的成型周期預(yù)測,為客戶的試模調(diào)機(jī)、注塑生產(chǎn)和產(chǎn)能預(yù)測提供可靠的數(shù)據(jù)支撐。
?Sink mark 縮痕
?Air Traps 困氣
?Weld Lines 結(jié)合線
通過分析,提前預(yù)測產(chǎn)品缺陷部位,提前預(yù)防成型風(fēng)險(xiǎn)。
?Volumetric shrinkage 體積收縮
通過精確分析,為模具設(shè)計(jì)提供收縮率數(shù)據(jù)參考。
?Deflection (total, X, Y, Z direction) 變形
通過模流分析可以準(zhǔn)確分析產(chǎn)品各個(gè)方向的變形,做到前期風(fēng)險(xiǎn)預(yù)測。
?Suggestions 分析
我們根據(jù)綜合分析結(jié)果為產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和成型調(diào)機(jī)提供重要依據(jù),對壓鑄模具做出最優(yōu)改善方案。
一套模具反復(fù)試模,改了這幾個(gè)問題,又出現(xiàn)了其他問題,改澆口位置、改流道澆口大小、通過修改產(chǎn)品來滿足成型要求,反復(fù)試模非常浪費(fèi)成本。根本問題是模流分析(CAE)和產(chǎn)品前期評估(DFM)能力問題。模具是個(gè)比較傳統(tǒng)的行業(yè),沉淀下了很多經(jīng)驗(yàn)豐富的老一輩模具技術(shù)和管理人員,模具廠老板往往也是技術(shù)出身,經(jīng)驗(yàn)豐富。要么靠經(jīng)驗(yàn)判斷,要么技術(shù)人員沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),僅僅能夠使用分析軟件進(jìn)行簡單分析,對壓鑄成型原理、模具結(jié)構(gòu)、問題分析能力欠缺,造成分析結(jié)果不準(zhǔn)確,分析結(jié)果同實(shí)際試模生產(chǎn)差距較大,不能指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和壓生產(chǎn)沒有用到模流分析的好處。模流分析未卜先知之術(shù),我們通過模具生產(chǎn)最常見的幾個(gè)問題來了解模流分析及模具改進(jìn)優(yōu)化方案。
一 流痕
1.1原因分析
材料在澆口附近凍結(jié)。低熔體或模具溫度,以及低螺桿速度會導(dǎo)致冷料進(jìn)入型腔。這會導(dǎo)致未完全固化的材料呈現(xiàn)出流動模式的形態(tài)。
1.2流痕現(xiàn)象在的模流分析平均速度結(jié)果和流動結(jié)果中檢查。
1.3流痕案例分析介紹
二 遲滯
2.1原因分析
進(jìn)入型腔的熔體填充較薄部位和較厚部位時(shí),它會先填充較厚部位,因?yàn)檩^厚部位的路徑對流動產(chǎn)生的阻力小。這會導(dǎo)致熔體在較薄部位中的流動停止或明顯減速。遲滯會降低零件質(zhì)量,體現(xiàn)為表面外觀發(fā)生變化、保壓差、應(yīng)力高和塑料分子的取向不均。如果遲滯使得流動前沿完全凍結(jié),那么部分型腔可能保持未填充狀態(tài),從而導(dǎo)致短射。 熔體一旦開始減速,便會快速冷卻,粘度也會因此加大。高粘度轉(zhuǎn)而又會進(jìn)一步抑制流動,導(dǎo)致冷卻速度更快,因而此問題可自我擴(kuò)展。遲滯會在加強(qiáng)筋中和壁厚變化明顯的零件的較薄部位產(chǎn)生。在下圖中,加強(qiáng)筋以紅圈圈出。由于此處比零件的其余部分薄得多,因此對于流動的阻力較大。
采取以下步驟也可減少遲滯:
移動聚合物注射位置,使其遠(yuǎn)離遲滯區(qū)域,這樣便會在熔體到達(dá)薄區(qū)域之前先填充型腔的主體。沒有其他的可選流動路徑,留給聚合物遲滯的時(shí)間就會減少。
將聚合物注射位置移至將因此而使用較大壓力的遲滯發(fā)生處。將薄加強(qiáng)筋/定位柱作為最后的填充點(diǎn)是很有用的,這樣便可使所有的注射壓力均施加于此點(diǎn)。
增大遲滯發(fā)生處的壁厚可減少流動阻力。
使用粘性較小的材料(即,熔體流動指數(shù)較高的材料)。
加快注射速度可減少潛在的遲滯時(shí)間。
提高熔體溫度,以使熔體更容易地流入薄區(qū)域。
2.2:遲滯現(xiàn)象在模流分析流動結(jié)果中檢查。
如下圖所示黃色區(qū)域等高線密集,產(chǎn)品存在嚴(yán)重的遲滯。
2.3:遲滯案例分析介紹
三 縮痕
3.1:縮痕原因分析
縮痕在成型零件的表面顯示為凹陷。這些凹陷通常非常?。徊贿^,它們通常看起來很明顯,因?yàn)槠鋾慵牟煌较蚍垂?。縮痕的可見性是零件的顏色和表面紋理的共同作用的結(jié)果,因此深度僅僅是其中的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。盡管縮痕并不影響零件強(qiáng)度或功能,但還是將其視為嚴(yán)重的質(zhì)量缺陷。 縮痕主要由冷卻期間的熱收縮造成。外部材料冷卻并固化后,型芯材料才開始冷卻。型芯材料的收縮將主壁表面拉向內(nèi)側(cè),產(chǎn)生縮痕。如果表層足夠剛硬,則表層的變形就會被型芯中縮孔的形成所取代。常見的發(fā)生縮痕有以下幾種情況:
· 局部幾何特征。縮痕通常出現(xiàn)在包含較厚部位的成型物中,或者出現(xiàn)在與加強(qiáng)筋、定位柱或內(nèi)圓角相對的位置。
· 體積收縮率高。 · 材料補(bǔ)償不足。澆口凍結(jié)過早或保壓壓力過低可能會使型腔無法正常保壓。
· 保壓或冷卻時(shí)間短。
· 熔體和/或模具溫度高。
如果零件的外表層足夠堅(jiān)硬,便可以抵抗收縮力從而避免表面凹陷。相反,材料型芯會收縮,在零件內(nèi)部產(chǎn)生縮孔。
3.2:縮痕現(xiàn)象在模流分析軟件的體積收縮結(jié)果和縮痕深度結(jié)果中檢查。
3.3:縮痕案例分析介紹。
通過優(yōu)化產(chǎn)品和Rib壁厚,并降低模溫和料溫,加大保壓壓力后,產(chǎn)品凹痕量從0.131mm減少至0.037mm,產(chǎn)品表面沒有明顯的凹痕