【正文】 是澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)之一，它的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流前鋒冷料，以免這些冷料進(jìn)入型腔。所以 我們將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形并安裝在模具的澆口套中。它與注塑機(jī)噴嘴在同一軸心上，它的形狀與尺寸對(duì)塑料熔體的流動(dòng)速度和充模時(shí)間有較大的影響。在流動(dòng)分析結(jié)果中主要用于模具設(shè)計(jì)的結(jié)果有填充時(shí)間分析結(jié)果、熔接線分析結(jié)果、氣穴位置分析結(jié)果、壓力分析結(jié)果和流動(dòng)前沿溫度分析結(jié)果。 圖47熔接痕分析結(jié)果通過(guò)流動(dòng)分析結(jié)果，要不斷優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)的調(diào)整。熔接線對(duì)網(wǎng)格密度非常敏感。 圖46氣穴分析結(jié)果 當(dāng)兩股聚合物熔體的流動(dòng)前沿匯集到一起，或一股流動(dòng)前沿分開(kāi)后又合到一起時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生熔接線，如聚合物熔體沿一個(gè)孔流動(dòng)?？墒褂脦追N方法做到這一點(diǎn)，如改變制件的壁厚、澆口位置和注射時(shí)間都有助于消除氣穴。 圖45注塑口壓力曲線分析結(jié)果 氣穴定義在節(jié)點(diǎn)位置，當(dāng)材料從各個(gè)方向流向同一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)就會(huì)形成氣穴。假如壓力出現(xiàn)尖蜂（通常出現(xiàn)在充模快結(jié)束時(shí)），表明制件沒(méi)有很好達(dá)到平衡充模，或者是由于流動(dòng)前沿物料體積的明顯減少使流動(dòng)前沿的速度提高。所以，可以很好的滿足保壓補(bǔ)縮，從而保證產(chǎn)品的質(zhì)量。這對(duì)提高塑件質(zhì)量、減少塑件的收縮、克服缺陷具有重要意義。 圖43流動(dòng)前沿溫度分析結(jié)果 凍結(jié)層厚度是中間數(shù)據(jù)結(jié)果。而在一個(gè)截面內(nèi)熔接線首先形成的地方是截面的中心，因此，如果流動(dòng)前沿的溫度高，熔接線強(qiáng)度通常都高。圖42壓力分析結(jié)果 流動(dòng)前沿溫度是聚合物熔體充填一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)中間流溫度。 從圖42中可以看出，壓力低于注射機(jī)的 壓力極限100Pa。假如分析沒(méi)有包括澆注系統(tǒng)，設(shè)計(jì)壓力極限應(yīng)為注射機(jī)極限的50%。既保證了整體的填充時(shí)間，同時(shí)又能夠保證外觀的功能要求 圖41填充時(shí)間分析結(jié)果 使用的最大壓力應(yīng)低于注射機(jī)的壓力極限，很多注射機(jī)的壓力極限為 140MPa。但容易產(chǎn)生制品起泡或制件發(fā)黃，甚至燒傷變焦，或造成脫模困難，或出現(xiàn)充模不均的現(xiàn)象。在較為緩慢的充模條件下，料流的溫差，特別是澆口前后料的溫差大，有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生。熔接線應(yīng)盡量避免，當(dāng)無(wú)法避免時(shí)，就使其處于非外觀處及不影響功能要求的位置。它可以決定保壓時(shí)間長(zhǎng)短； ●注塑口壓力曲線分析結(jié)果。填充的分析結(jié)果如圖311. 圖311填充分析結(jié)果●填充時(shí)間分析結(jié)果。 圖38選擇成型材料雙擊study tasks窗口中的立即分析！進(jìn)行分析。首先 利用Gate location進(jìn)行澆口最佳位置的分析，然后利用澆口分析結(jié)果進(jìn)行Fill（填充）分析。圖35。 圖33網(wǎng)格劃分后的模型 網(wǎng)格修復(fù)。向當(dāng)前的項(xiàng)目中導(dǎo)入CAD模型可以選擇文件菜單中的導(dǎo)入命令，如圖32所示。第3章 moldflow分析流程。 不平衡流動(dòng)成因： 流長(zhǎng)不平衡以及制件壁厚的差異都可能引起流動(dòng)不平衡。 ●澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)不合理。 解決方案： ●優(yōu)化澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)； ●修改螺桿的毆計(jì)； ●選用較小泣塑量的注射機(jī)； ●優(yōu)化熔體溫度； ●優(yōu)化背壓、螺桿旋轉(zhuǎn)速率和注塑速度； ●設(shè)置合理的排氣位置。 解決方案： ●建立平衡的流動(dòng)； ●選擇適當(dāng)?shù)臐部谖恢檬垢鱾€(gè)方向的流長(zhǎng)盡量相等； ●去掉不必要的澆口。 過(guò)保壓是指當(dāng)一個(gè)流程還在進(jìn)行填充的時(shí)候，另一個(gè)流程已經(jīng)開(kāi)始?jí)簩?shí)過(guò)多填充材料。 跑道效應(yīng)指在制件薄壁區(qū)域未充滿之前熔體已經(jīng)完成了對(duì)厚壁區(qū)域 的填充。 飛邊是指在分型面或者頂桿部位從模具腔溢出的一薄層材料。滯流通常出現(xiàn)在筋、制件上與其他區(qū)域存在較大厚度差異的薄壁區(qū)域等。 如果不能消除熔接線和熔接痕，那么應(yīng)使其位于制品上較不敏感的區(qū)域，以防止影晌制品的機(jī)械性能和表觀質(zhì)量。 解決方案： ●平衡流長(zhǎng)； ●避免滯流和跑道效應(yīng)的出現(xiàn)，對(duì)澆注系統(tǒng)作修改，從而使制品最后填充位置位于容易排氣的區(qū)域； ●充分排氣，將氣穴放置在容易排氣的位置或利用頂桿排放氣體。 ●更換成型材料，選用具有較小粘性的材料，材料粘性小，易于填充，而且完成填充所需要的注塑壓力也會(huì)降低。. 短射是指由于模具模腔填充不完全造成制品不完整的質(zhì)量缺陷，即熔體在完成填充之前就已經(jīng)凝結(jié)。冷卻時(shí)間主要取決于制品的厚度、塑料的熱性能和結(jié)晶性能以及模具溫度等。此期間由于塑料凍結(jié)較多，所以制件分子定向主要在此期間形成并被固定下來(lái)，時(shí)間越長(zhǎng)，定向程度越大。注塑時(shí)間短的缺點(diǎn)是充模速度過(guò)快時(shí)，有可能轉(zhuǎn)化成“自由噴射”，出現(xiàn)湍流或渦流現(xiàn)象，從而混入空氣，使制品起泡。波動(dòng)較小，而且因料流剪切速度減小，制件內(nèi)應(yīng)力低。隨著充模速度的不同可出現(xiàn)不同的充模效果。保壓壓力過(guò)大，加之時(shí)間較長(zhǎng)的話，則有可能將澆口、流道上的冷料擠進(jìn)制件內(nèi)，使靠近澆口的部分出現(xiàn)冷料斑。保壓壓力通常及速度通常 是塑料充填模腔時(shí)最高壓力的50%～60%。高壓注塑往往也是造成制件飛邊的主要原因。它主要用于克服熔體在成型過(guò)程中的流動(dòng)阻力，還對(duì)熔體起一定程度的壓實(shí)作用。但是提高模具溫度會(huì)增加制件的冷卻時(shí)間、增大制件收縮率和脫模后的翹曲，制件成型周期也會(huì)因?yàn)槔鋮s時(shí)間的增加而變長(zhǎng)，降低了生產(chǎn)效率。由于影響因素很多，一般 都在成型前通過(guò)模擬軟件進(jìn)行分析，以便從中確定最佳的料筒溫度和噴嘴溫度。噴嘴部分的溫度一般略低于料筒最高溫度，同時(shí)要考慮到熔料溫度可以從注塑瞬間發(fā)生的摩擦過(guò)程中得到提高。前兩種溫度主要是影響塑料的塑化和流動(dòng)，而后一種溫度主要是影響塑料的注塑和冷卻定型。殘余應(yīng)力的大小與壓實(shí)階段的時(shí)間長(zhǎng)短有密切關(guān)系。冷卻階段包括的主要工藝參數(shù)是冷卻時(shí)間。如果柱塞或螺桿停在原位不動(dòng)，壓力曲線就會(huì)略有衰減；如果柱塞或螺桿保持壓力不變，也就是隨著熔料入模的同時(shí)向前做少許移動(dòng)，則在此段中模內(nèi)壓力保持不變，此時(shí)壓力曲線與時(shí)間軸平行。 充模時(shí)間長(zhǎng)，先進(jìn)入模內(nèi)的塑料受到較多的冷卻，粘度增大，后面的塑料就需要在較高 的壓力下才能進(jìn)入模腔，反之，所需要的壓力則較小。 這一階段人柱塞或螺桿開(kāi)始前移起動(dòng)，直至模腔被塑料熔體充滿為止。在注塑過(guò)程的塑化、填充、保壓和冷卻這４個(gè)主要階段中，起主要作用的工藝參數(shù)也隨著過(guò)程的變化而變化。成型零件是構(gòu)成制品形狀的各種零件，包括動(dòng)模、定模、模腔、型芯、成型桿和排氣口等。 。注塑機(jī)上實(shí)現(xiàn)鎖合模具、啟閉模具和頂出制件的機(jī)構(gòu)統(tǒng)稱為鎖模系統(tǒng)。注射壓力是為了克 服熔料流經(jīng)噴嘴、流道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力以及提供壓實(shí)制品所需要的 外力。注射量是指在對(duì)空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行 程時(shí)，注塑裝置所能達(dá)到的最大射出量。這兩種注塑機(jī)都由注塑系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)及模具組成。 7．頂件：注塑機(jī)的頂出機(jī)械頂出塑件。 3．注塑充模：為了將熔融塑料充入模腔，就需要對(duì)熔融塑料施加注塑 壓力，注入模腔。所謂注塑成型，是指將已加熱熔化的材料噴射注入到模具內(nèi)，經(jīng)由冷卻與固化后，得到成品的方法。 4．將零件產(chǎn)品通過(guò)moldflow分析，得到各種分析結(jié)果，并根據(jù)分析結(jié)果進(jìn)行產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的調(diào)整，完善模具設(shè)計(jì)，在注塑過(guò)程中進(jìn)行參數(shù)的控制。通過(guò)塑料成型的相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí)、專業(yè)術(shù)語(yǔ)的簡(jiǎn)單講解，清楚注塑成型的幾個(gè)主要階段的工藝參數(shù)及其相互關(guān)系對(duì)最終產(chǎn)品的影響，同時(shí)清楚常見(jiàn)制件質(zhì)量問(wèn)題產(chǎn)生的原因以及解決方法。以減少澆道部分塑料的冷卻時(shí)間，從而縮短整個(gè)注射成型的時(shí)間，以及減少變成回收料或者廢料的澆道部分塑料的體積。 ●減小塑件應(yīng)力和翹曲：選擇最好的加工參數(shù)使塑件殘余應(yīng)力最小。CAE分析技術(shù)能成功地應(yīng)用于三組不同的生產(chǎn)過(guò)程，即制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和注塑成型。 3．優(yōu)化注塑工藝參數(shù)。 ●冷卻系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)：通過(guò)分析冷卻系統(tǒng)對(duì)流動(dòng)過(guò)程的影響， 優(yōu)化冷卻管路的布局和工作條件，從而產(chǎn)生均勻的冷卻，并由 此縮短成型周期，減少產(chǎn)品成型后的內(nèi)應(yīng)力。 這種填充形式有助于避免因不同的分子取向所導(dǎo)致的翹曲變 形。利用moldflow軟件， 可以對(duì)型腔尺寸、澆口位置及尺寸、流道尺寸和冷卻系統(tǒng)等進(jìn)行優(yōu)化設(shè) 計(jì)，在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行試模、修模，可大大提高模具質(zhì)量，減少試模次數(shù)。減小壁厚還可大大降低制件的循環(huán)時(shí)間，從而提高 生產(chǎn)效率，降低塑件成本。以往全憑制品設(shè)計(jì)人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)設(shè)計(jì)，往往費(fèi)力、 費(fèi)時(shí)，設(shè)計(jì)出的制品也不盡合理。Moldflow Plastic Xpert（注塑成型過(guò)程控制專家，簡(jiǎn)稱MPX）： 集軟硬件為一體的注塑成型品質(zhì)控制專家，可以直接與注塑機(jī)控制器相連，可進(jìn)行工藝優(yōu)化和質(zhì)量監(jiān)控，自動(dòng)優(yōu)化注塑周期、降低廢品率及監(jiān) 控整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程。moldflow公司自1976年成立以來(lái)，在模擬分析產(chǎn)品與設(shè)計(jì)上享有極好的聲譽(yù)。 近年來(lái)，模具行業(yè)發(fā)展迅猛，在制造業(yè)的地位日益突出。這是發(fā)展的必然趨勢(shì)。近幾年，在汽車(chē)、家電、電子通訊、化工和日用品等領(lǐng)域得 到了廣泛應(yīng)用。模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā) 展以及塑料制品在航空、航天、電子、機(jī)械、船舶和汽車(chē)等工業(yè)部門(mén)的 推廣應(yīng)用，產(chǎn)品對(duì)模具的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無(wú)法適 應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求。對(duì)于一般簡(jiǎn)單的塑料制品的成型，只進(jìn)行流動(dòng)模擬分析即可，但對(duì)于復(fù)雜精密塑件的成型，不僅要對(duì)流動(dòng)過(guò)程進(jìn)行模擬分析，還需要對(duì)充模，保壓過(guò)程中塑件與模具的冷卻進(jìn)行分析，甚至需要分析開(kāi)模后塑件的殘余變形與應(yīng)力等。運(yùn)用塑料流動(dòng)模擬能幫助設(shè)計(jì)人員優(yōu)化成型工藝與模具結(jié)構(gòu)，指導(dǎo)設(shè)計(jì)人員從成型工藝的角度改進(jìn)產(chǎn)品形狀結(jié)構(gòu)，選擇合適的塑料材料和成型設(shè)備，評(píng)判不同材料采用同一工藝與模具成型的可行性，分析可能出現(xiàn)的問(wèn)題，達(dá)到降低生產(chǎn)成本，縮短模具開(kāi)發(fā)周期的目的。通過(guò)moldflow軟件對(duì)熔體在模具中的流動(dòng)行為進(jìn)行模擬分析， 可以預(yù)測(cè)和顯示熔體流動(dòng)前沿的推進(jìn)方式、填充過(guò)程中的壓力和溫度變化、氣穴和熔接痕的位置等，幫助工藝人員在試模前對(duì)可能出現(xiàn)的缺陷進(jìn)行預(yù)測(cè)，找出缺陷產(chǎn)生的原因，改進(jìn)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和模具設(shè)計(jì)，從而提高一次試模的成功率。美國(guó)上市公司moldflow公司是專業(yè)從事注塑成型ＣＡＥ軟件和咨詢公司，自 1976年發(fā)行了世界上第一套流動(dòng)分析軟件以來(lái)，一直主導(dǎo)塑料成型CAE軟件市場(chǎng)。塑料模具的設(shè)計(jì)不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用 CAE技術(shù)。采用CAE技術(shù)，可以完全代替試模，ＣＡＥ技術(shù)提供了從制品 設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的完整解決方案，在模具制造之前，預(yù)測(cè)塑料熔體在型腔中的整個(gè)成型過(guò)程，幫助研判潛在的問(wèn)題，有效地防止問(wèn)題發(fā)生，大大縮短了開(kāi)發(fā)周期，降低生產(chǎn)成本。 Moldflow Plastic Insight（注塑成型模擬分析，簡(jiǎn)稱MPI）：對(duì)塑料產(chǎn)品和模具進(jìn)行深入分析的軟件包，它可以在計(jì)算機(jī)上對(duì)整個(gè)注塑 過(guò)程進(jìn)行模擬分析，包括填充、保壓、冷卻、翹曲、纖維取向、結(jié)構(gòu)應(yīng) 力和收縮，以及氣體輔助成型分析等，使模具設(shè)計(jì)師在設(shè)計(jì)階段就找出未來(lái)產(chǎn)品可能出現(xiàn)的缺陷，提高一次試模的成功率。塑件的壁厚、澆口數(shù)量、位置及流道系統(tǒng)設(shè)計(jì)等對(duì)于塑料制品的成 敗和質(zhì)量關(guān)系重大。 ●制件實(shí)際最小壁厚如能使用薄壁制件，就能大大降低制件的２ 材料成本。由于塑料制品的多樣性、復(fù)雜性和設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的局限性，傳統(tǒng)的 模具設(shè)計(jì)往往要經(jīng)過(guò)反復(fù)試模、修模才能成功。單向充填是一種好 的注塑方式，它可以提高塑件內(nèi)部分子單向和穩(wěn)定的取向性。通過(guò)流動(dòng)分析，可以幫助設(shè)計(jì) 者設(shè)計(jì)出壓力平衡、溫度平衡或者壓力、溫度均平衡的流道系 統(tǒng)，還可對(duì)流道內(nèi)剪切速率和摩擦熱進(jìn)行評(píng)估，如此，便可避 免材料的降解和型腔內(nèi)過(guò)高的熔體溫度。此外， 未經(jīng)反復(fù)修模的模具，其壽命也較長(zhǎng)。 近年來(lái)，CAE技術(shù)在注塑成型領(lǐng)域中的重要性日益增大，采用CAE 技術(shù)可以全面解決注塑成型過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題。會(huì)同模具設(shè)計(jì)者一起，他們可以結(jié)合使用最經(jīng)濟(jì)的加工設(shè)備，設(shè)定最佳的模具方案。 ●最小的流道尺寸和回用料成本：流動(dòng)分析有助于選定最佳的流 道尺寸。2．moldflow分析基礎(chǔ)知識(shí)的概述。通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的例子演示熟悉moldflow的分析流程，從模型的導(dǎo)入、分析類型的選擇、參數(shù)的設(shè)置、到分析結(jié)果的介紹，清楚的知道m(xù)oldflow 要進(jìn)行的工作和順序，形成一個(gè)完整的分析流程。第2章 Moldflow基礎(chǔ)知識(shí)。2．塑化：為了將塑料充入模腔，就必須使其變?yōu)槿廴跔顟B(tài)，流動(dòng)充入 模腔。 6．開(kāi)模：制品冷卻定型后，注塑機(jī)的合模裝置帶動(dòng)模具部分與定模部 分分離。 注塑成型機(jī)可以分為柱塞式和螺桿式兩種。 。 注射壓力是指在注射時(shí)，螺桿或柱塞對(duì)熔料施加的壓力，注塑機(jī)的注射壓力指標(biāo)往往指注塑機(jī)能提供的最大注射壓力。 。避免機(jī)器受到強(qiáng)烈震動(dòng)，達(dá)到安全運(yùn)行以延長(zhǎng) 機(jī)器和模具的使用壽命。澆注系統(tǒng)是塑料熔體從噴嘴進(jìn)入模腔前的流道部分，包括主流道、冷料并、分流道和澆口等。熔體在進(jìn)入模腔之前應(yīng)達(dá)到規(guī)定的成型溫度，并能在規(guī)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到足夠數(shù)量，熔體溫度應(yīng)均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。充模的時(shí)間與模塑壓力有關(guān)。保壓階段中，塑料熔體因受到冷卻而發(fā)生收縮，但因塑料仍然處于柱塞或螺桿的穩(wěn)壓下，料筒內(nèi)的熔料會(huì)被繼續(xù)注入模腔內(nèi)以補(bǔ)足因收縮而留出的空隙。 這一階段是指從澆口的塑料完全凍結(jié)時(shí)起，到制品從模腔中頂出時(shí)為止。由于模內(nèi)塑料的溫度、壓力和體積在這一階段中均有變化，因此到制品脫模時(shí)，模內(nèi)壓力不一定等于外界壓力，模內(nèi)壓力與外界壓力的差值成為殘余應(yīng)力。.注塑成型過(guò)程中要控制的溫度主要有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度。噴嘴溫度的波動(dòng)將使制品質(zhì)量受影響，如熔接痕變粗、出現(xiàn)飛邊、產(chǎn)生粘膜、變色、光澤不佳等。 例如選用較低的注塑壓力時(shí)，為保證塑科的流動(dòng)，應(yīng)適當(dāng)提高料筒溫度； 反之，料筒溫度偏低就需要較高的注塑壓力。提高模具溫度可以 改善熔體在模腔內(nèi)的流動(dòng)性，增強(qiáng)制件的密度和結(jié)晶度以及減小充模壓力和制件中的壓力。 注塑壓力是指螺桿或者柱塞沿軸向前移時(shí)，其頭部向