【文章內容簡介】 圖37選擇填充分析。根據(jù)設計所選用的材料，在moldflow的材料選擇中選擇相近的材料進行分析。如圖38所示。 圖38選擇成型材料雙擊study tasks窗口中的立即分析！進行分析。如圖39所示。 圖39選擇分析 分析完成后，對應的study tasks窗口中原來立即分析！的位置下出現(xiàn)了分析的結果列表，如圖310所示。 圖310從分析結果中得到足夠的信息后，就可以根掘制品的分析對產(chǎn)品結構設計、模具設計以及工藝條件進行調整以獲得最好的成型放果。填充的分析結果如圖311. 圖311填充分析結果●填充時間分析結果。填充時問是fill和flow分析的一個重要結果； ●壓力分析結果。壓力結果顯示了填充過程中模腔內的壓力分布； ●流動前沿溫度分析結果。合理的溫度分布應該是均勻的，即這個模型的溫差不能太大； ●冷凝層因子分析結果。它可以決定保壓時間長短； ●注塑口壓力曲線分析結果。注塑壓力的大小是成型過程中的重要參數(shù)，直接決定了該件成型用注塑機要提供注塑壓力值大小的下限； ●螺桿速率曲線分析結果。這個曲線可以用于設定注塑機螺桿在注塑過程中的運動： ●氣穴位置分析結果。氣穴應當分布在分型面或者筋的末端；●熔接線分析結果。熔接線應盡量避免，當無法避免時，就使其處于非外觀處及不影響功能要求的位置。第4章 moldflow流動分析結果及應用這里主要進行了填充時間分析、壓力分析、流動前沿溫度分析、 冷凝層因子分析、注塑口壓力曲線分析、氣穴位置分析和熔接線分析。低速填充時，流速平穩(wěn)，制品尺寸比較穩(wěn)定，波動較小，制品內應力低，制品內外各向應力趨于一致。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。但由于充模時間延續(xù)較長容易使制件出現(xiàn)分層和結合不良的熔接痕，不但影響外觀，而且使機械強度大大降低。 高速填充時，料流速度快，當高速充模順利時，熔料很快充滿型腔，料溫下降得少，黏度下降得也少，可以采用較低的注射壓力，是一種熱料充模態(tài)勢。高速充模能改進制件的光澤度和平滑度，消除了接縫線現(xiàn)象及分層現(xiàn)象， 收縮凹陷小，顏色均勻一致，對制件較大部分能保證豐滿。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。 零件所選用的材料為塑料黏度高，流動性差的POM，熔料到達薄壁處易冷凝而滯留，所以采用低壓慢速不能完全充滿型腔各個角落的。另外零件對顏色的要求也很高，不能出現(xiàn)制件發(fā)黃及燒傷現(xiàn)象， 所以又不能采用高速填充。從圖51可以看出，最遠兩端（上下）的時間差為 。既保證了整體的填充時間，同時又能夠保證外觀的功能要求 圖41填充時間分析結果 使用的最大壓力應低于注射機的壓力極限，很多注射機的壓力極限為 140MPa。模具的設計壓力極限最好為100MPa左右。如果所用注塑機的壓力極限高于140MPa，則設計極限可相應增大。模具的設計壓力極限應大約為注射機極限的80%。假如分析沒有包括澆注系統(tǒng)，設計壓力極限應為注射機極限的50%。 同充模時間一樣，壓力分布也應該平衡。壓力圖和充模時間圖看起來應該十分相似，如果相似。則充模時制件內就只有很少或沒有潛流。 從圖42中可以看出，壓力低于注射機的 壓力極限100Pa。 另外從圖中我們也可以看出，壓力分布并不是均勻的。是由于產(chǎn)品的結構造成的，因為根據(jù)產(chǎn)品的功能要求，無法將產(chǎn)品設計成對稱結構。所以在注塑過程要根據(jù)分析結果進行全理的參數(shù)控制，保證產(chǎn)品的質量要求，避免產(chǎn)品發(fā)生注塑缺陷。圖42壓力分析結果 流動前沿溫度是聚合物熔體充填一個節(jié)點時中間流溫度。因為它代表的是截面中心的溫度，因此其變化不大。 流動靜沿溫度圖可與熔接線圈結合使用。熔接線形成時熔體的溫度高，則熔接線的質量就好。而在一個截面內熔接線首先形成的地方是截面的中心，因此，如果流動前沿的溫度高，熔接線強度通常都高。 同時，流動前沿的溫度接近熔體溫度易于成型，但是嚴禁前沿溫度 超過熔體溫度，如果超過熔體溫度將會造成產(chǎn)品燒傷現(xiàn)象。反之，如果前沿溫度過低，將會導致產(chǎn)品成型困難。 從圖43中可以看出，流動前沿的溫度低于我們所選擇的原材料的熔體溫度，能夠很好滿足產(chǎn)品的成型要求，同時又不會出現(xiàn)產(chǎn)品質量缺陷問題。 圖43流動前沿溫度分析結果 凍結層厚度是中間數(shù)據(jù)結果。要觀察制件和澆口凍結的時間，該結果非常有用。它可以決定保壓補縮時問的長短。 保壓補縮是從熔體充滿型腔時起至柱塞或螺桿退回時為止的時間內，塑料仍處于螺桿的壓力下，熔體會繼續(xù)注入模腔內以彌補因冷卻收縮而產(chǎn)生的空隙，使模腔中的塑料能成型出形狀完整而致密的塑件。這對提高塑件質量、減少塑件的收縮、克服缺陷具有重要意義。所以冷凝層百分比比例不可以過高，如果過高會使制件上靠近澆口的一些區(qū)域凍結得早，就會造成補縮因難，從而導致遠離澆口的區(qū)域具有高的收縮率。注塑出來的產(chǎn)品就會有明顯的縮痕，影響產(chǎn)品的外觀及使用功能。 從圖44中。所以，可以很好的滿足保壓補縮，從而保證產(chǎn)品的質量。 圖44凍結層因子分析結果 注射節(jié)點足觀察2維XY圖的常用節(jié)點。通過注射位置壓力的XY圖 可以容易地看到壓力的變化情況。當聚合物熔體被注入型腔后，壓力持續(xù)增高。假如壓力出現(xiàn)尖蜂（通常出現(xiàn)在充?？旖Y束時），表明制件沒有很好達到平衡充模，或者是由于流動前沿物料體積的明顯減少使流動前沿的速度提高。注塑口壓力是注塑參數(shù)中較為重要的參數(shù)，如果參數(shù)設置不合理， 將會出現(xiàn)過注和欠注的質量缺陷。同時，注塑口壓力直接決定了注塑機的最小壓力。從圖45中可以看出，注塑該產(chǎn)品所用的注塑機最小壓力要保證在80MPa以上，而我們 通常所用的注塑機壓力在140MPa左右。 圖45注塑口壓力曲線分析結果 氣穴定義在節(jié)點位置，當材料從各個方向流向同一個節(jié)點時就會形成氣穴。氣穴將顯示在其真正出現(xiàn)的位置，但當氣穴位于分型面時，氣體可以排出。 氣穴可能造成欠注和保壓不充分，從而造成嚴重的產(chǎn)品質量缺陷。所以制件上的氣穴應該消除?？墒褂脦追N方法做到這一點，如改變制件的壁厚、澆口位置和注射時間都有助于消除氣穴。 另外，我們盡量使氣穴處于分型面的區(qū)域。這樣將保證在注塑過程中有利于氣體的排放。如圖46所示，分析結果表明氣穴并不都在分型面附近，基本處于下端面尾處，因此設計模具時，應考慮在改位置增加排氣措施。 圖46氣穴分析結果 當兩股聚合物熔體的流動前沿匯集到一起，或一股流動前沿分開后又合到一起時，就會產(chǎn)生熔接線，如聚合物熔體沿一個孔流動。有時， 當有明顯的流速差時，也會形成熔接線。厚壁處的材料流得快，薄壁處流得慢，在厚薄交界處就可能形成熔接線。熔接線為分流匯交部位，很難避免，但通過調整參數(shù)可以改變熔接線的位置，也可以通過產(chǎn)品設計時注意壁厚的均勻來減小熔接痕，同時要使熔接線處于受力較小、不能影響外觀的位置。熔接線對網(wǎng)格密度非常敏感。由于網(wǎng)格劃分的原因，有時熔接線可能顯現(xiàn)在并不存在的地方，或有時在真正有熔接線的地方?jīng)]有顯示。為確定熔接線是否存在，可與充模時間一起顯示。同時熔接線也可與溫度圖和壓力圖一起顯示，以判斷它們的相對質量。 圖47熔接痕分析結果通過流動分析結果，要不斷優(yōu)化產(chǎn)品設計、模具設計和工藝參數(shù)的調整。最終完成產(chǎn)品的結構設計工作、模具最終的設計工作和注塑工藝參數(shù)的設定。 。moldflow流動分析結果在模具設計中應用主要是用來確定澆注系統(tǒng)的設計來保證注塑過程的準確、確保模具的結構要同材料的流動性相一致、保證模具的結構與材料的結晶與取向相一致和確保排氣系統(tǒng)的設計能夠滿足氣體的有效排出來避免氣穴的產(chǎn)生。在流動分析結果中主要用于模具設計的結果有填充時間分析結果、熔接線分析結果、氣穴位置分析結果、壓力分析結果和流動前沿溫度分析結果。 澆注系統(tǒng)的設計是模具設計的一個重要環(huán)節(jié)，設計合理與否對塑件的性能、尺寸、內外部質量及模具的結構、塑料的利用率等有較大影響。澆注系統(tǒng)主要由主流道、分流道、冷料井和澆口四部分組成。 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具接觸處開始到分流道為 止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分。它與注塑機噴嘴在同一軸心上，它的形狀與尺寸對塑料熔體的流動速度和充模時間有較大的影響。因此。在設計主流道結構時必須使熔體的溫度降和壓力損失最小。根據(jù)填充時間分析結果知道填充時間為3秒左右，時間較短。所以 我們將主流道設計成圓錐形并安裝在模具的澆口套中。 分流道是在溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量的損失。因為此零件注塑時間較短，所以熱量損失一定要控制在最小，同時我們又要考慮到可制造性和經(jīng)濟性，所以我們最終對分流道的結構采用的是T型結構。這樣既滿足了加工較容易，又保證了熱量損失與壓力損失均比較少。冷料井是澆注系統(tǒng)的結構之一，它的作用是容納澆注系統(tǒng)流道中料流前鋒冷料，以免這些冷料進入型腔。因為，如果這些冷料進入到型腔 里面，既會影響熔體填充的速度，又影響成型塑件的質量。但是在一些 結構不復雜的，表面質量要求不高的制品中，冷料井是可以省略的。我們考慮到制造及使用的效率，我們將冷料井結構設計為倒錐形。 澆口的結構設計與位置的選擇恰當與否，直接關系到塑料件能否被保證質量地注射成，功。在填充分析結果中可以看到采用四個澆口，同時將四個澆口分布在整個制件的中間位置，可以很好的滿足填充時問的平衡。由于此產(chǎn)品所選用的材料POM具有很大的黏度，所以在設計澆口結構時采用的是點澆口，點澆口是一種截面尺寸很小的澆口，俗稱小澆口。這種澆口由于前后兩端存在較大的壓力差，可較大程度地增大塑料熔體的剪切速率并產(chǎn)生較大的剪切熱，從而導致熔體的表現(xiàn)黏度下降，流動性增加，有利于型腔的填充，因而對于薄壁塑件是相當有利的。這種澆口還容易實 現(xiàn)自動切斷料把，澆口在制品上的殘留痕跡小而不影響制品表面質量。 通過上述內容我們知道澆注系統(tǒng)的形式、尺寸、結構以及冷卻系統(tǒng)的設計和熔料的流動阻力等因素都會直接影響熔料的流動性。 從熔接線分析結果中我們看到了熔接線的分布位置?？傮w上來講，這些熔接線所在的位置對零件并沒有太大影響，但是熔接線的存在將會對產(chǎn)品的力學性能產(chǎn)生一定的影響。所以為了我們要盡量減少熔接線的數(shù)量，同時要保證熔接線處的機械強度，我們必須在設計模具澆注系統(tǒng)時，在保持熔體流動速率的前提下盡量減小流道尺寸，這樣就可以產(chǎn)生摩擦熱來保證熔體在接合處的充分熔合，保證熔接線處的機械強度。另外熔接線分析結果還將與流動前沿溫度分析結果結合用于設定注塑工藝參數(shù)設置時使用，因為工藝參數(shù)的變動也能有效的減少熔接線的數(shù)量。 氣穴的產(chǎn)生主要是模腔內的氣體沒有合理的排放出去。而對制品質量影響最大的就是塑料的分解。塑料的分解是在聚合物成型過程中，由于壓力、溫度以及高溫下微量水分、酸、堿、氧等的作用，聚合物發(fā)生降解或裂解除是不可避免的。但是降解過程中產(chǎn)生的小分子會產(chǎn)生高于塑料分解的溫度，從而澆焦塑料制品形成外觀缺陷。因此在進行排氣系統(tǒng)設計時，主要考慮的就是要將物料熔體注射充模的瞬間，模腔的原有空氣、物料蒸發(fā)出的水蒸氣、熱分解或化學反應的氣體，順利的排出模腔，否則就會使充模速率降低，或是氣體溶入物料當中產(chǎn)塵氣泡，或是受高壓升溫而灼傷制品。 通過氣穴位置分析結果我們可以清晰的看到氣穴的產(chǎn)生位置。這樣我們就會在模具排氣系統(tǒng)設計時要充分的考慮到這些位置的排氣。通常 模具的主要的排氣方式有分型面排氣和型腔局部設排氣塞排氣。分型面排氣是指在分型面上開設排氣槽進行排氣，從分析結果知道氣穴產(chǎn)生的位置主要產(chǎn)生在熔體流動的下端，這就需要我們在這些產(chǎn)生氣穴的位置增設排氣塞進行排氣。 模具材料的選擇主要是根據(jù)注塑壓力、注塑溫度以及制品表面質量 要求有關。根據(jù)流動前沿溫度達到212度，所以模具材料一定要具有較小的熱膨脹系數(shù)。壓力分析結果為86MPa，壓力也比較大，所以模具材料還要具有良好的力學性能。第5章 模具設計：：選用POM（聚甲醛）。：黑色。：大批量。 由于本設計所用材料為pom（聚甲醛），所以下面對該材料進行一些特性介紹：聚甲醛POM 學名聚氧化亞甲基.（又稱賽鋼、特靈）POM依結構不同可分為均聚甲醛(POMH)和共聚甲醛(POMK)兩種。1. 外觀: POM的外觀為淡黃色或白色半透明或不透明的粉料或粒料，硬而質密、與象牙相似，制品表面光滑并有光澤，: 易燃，離火后能繼續(xù)燃燒，其氧指數(shù)僅為14~16，火焰上端為黃色、下端為藍色，熔融落滴，有刺激性甲醛味和魚腥味。需注意，具有毒性。: POM的透氣性小，僅為PE的幾分之一。: POM的高結晶程度導致它有相當高的收縮率，可高達到2%~%。: POM的力學性能相當好，具有較高的彈性模量，摩擦系數(shù)低而穩(wěn)定，耐磨性能好，自潤滑性好。有很高的硬度和剛度。與金屬十分接近。尺寸穩(wěn)定性好，吸水率很小，耐多次重復沖擊，強度變化小。其抗張強度和模量已接近鋼材。疲勞強度好。是熱塑性材料中耐疲勞性最為優(yōu)越的品種。能耐一百萬次以上反復負荷作用。具有高度抗蠕變和應力松馳能力。力學性能隨溫度變化小，共聚比均聚稍大一些。: POM的耐熱性較差，在成型溫度下易降解放出皿醛，一般在造粒時加入穩(wěn)定劑。具有較高的熱變形溫度，均聚為136℃，共聚為110℃。在220℃以上分解，產(chǎn)生甲醛氣體，可在140℃下