模流分析對應壓鑄缺陷分析優化
摘要(yao):通過模(mo)流分(fen)析結果指導產(chan)品設(she)計、模(mo)具設(she)計和壓鑄(zhu)生(sheng)產(chan),澆口位置、流道(dao)澆口大(da)小(xiao)、水道(dao)等優化(hua)模(mo)具設(she)計圖來滿足實(shi)際試模(mo)成型要(yao)求,改進模(mo)具設(she)計方案,降低模(mo)具成本減少(shao)試模(mo)次數,對...
模流分析結果用的好可以有效避免模具設計和成型風險,有效減少模具反復修改成本,有效降低模具試模調機次數。是模具壓鑄生產很有效的前期風險分析手段。
博威模具在壓鑄生產前做以下數據分析。
•Product data analysis 產品數據分析
我們根(gen)據客(ke)戶(hu)產品(pin)(pin)分析 產品(pin)(pin)的(de)基本數據,包(bao)括:結(jie)構、厚度、數據質量等(deng)
•Gate Location 澆口位置
根據客戶產品要求,為客戶分析選擇最佳的進澆口方式、流道大小、澆口大小,滿足客戶要求并使產品達到最佳充填狀態,我們有豐富的經驗。
•Cool system 冷卻系統
為客戶建議效果最優的模具冷卻系統,既能保證產品質量又能縮短冷卻時間。
•Fill time 充填時間
根據產品結構和材料提醒為客戶設計最優的產品充填時間要求,包括保壓切換時間等。
•Flow Front Temp
流動前沿溫度 根據塑膠流動特點準確分析產品和模具溫度。
•Pressure at V/P switchover 最大注射壓力
為客戶提供最佳成型參數。
•Clamp Force 鎖模力
為客戶提供最佳成型參數,為機臺選擇和調機提供數據參考。
•Cycle time 周期預測
經過分析為客戶提供合理的成型周期預測,為客戶的試模調機、注塑生產和產能預測提供可靠的數據支撐。
•Sink mark 縮痕
•Air Traps 困氣(qi)
•Weld Lines 結合線
通過分析,提前預測產品缺陷部位,提前預防成型風險。
•Volumetric shrinkage 體積收縮
通過精確分析,為模具設計提供收縮率數據參考。
•Deflection (total, X, Y, Z direction) 變形
通過模流分析可以準確分析產品各個方向的變形,做到前期風險預測。
•Suggestions 分析
我們根據綜合分析結果為產品設計、模具設計和成型調機提供重要依據,對壓鑄模具做出最優改善方案。
一套模(mo)(mo)具反復(fu)試模(mo)(mo),改了(le)這幾(ji)個問(wen)題,又出現了(le)其他問(wen)題,改澆口(kou)位置(zhi)、改流(liu)道澆口(kou)大小、通(tong)過(guo)修改產(chan)品(pin)來滿足(zu)成(cheng)型要(yao)求,反復(fu)試模(mo)(mo)非常浪費成(cheng)本。根(gen)本問(wen)題是模(mo)(mo)流(liu)分(fen)析(CAE)和產(chan)品(pin)前期評估(DFM)能力問(wen)題。模(mo)(mo)具是個比(bi)較傳統的行業,沉淀(dian)下了(le)很(hen)多經(jing)驗豐富(fu)的老(lao)一輩模(mo)(mo)具技術和管理(li)人員,模(mo)(mo)具廠老(lao)板(ban)往(wang)往(wang)也是技術出身,經(jing)驗豐富(fu)。要(yao)么靠經(jing)驗判斷,要(yao)么技術人員沒有(you)經(jing)過(guo)專業培(pei)訓(xun),僅(jin)僅(jin)能(neng)夠(gou)使用分析(xi)軟件進行簡(jian)單分析(xi),對壓(ya)鑄(zhu)成(cheng)(cheng)型原(yuan)理、模具(ju)結(jie)(jie)構、問題分析能力欠缺(que),造成(cheng)(cheng)分析結(jie)(jie)果不準確,分析結(jie)(jie)果同實(shi)際試模生產(chan)差距較大,不能指(zhi)導產(chan)品(pin)設(she)計、模具(ju)設(she)計和壓生產(chan)沒有用到模(mo)(mo)流(liu)分析(xi)的(de)好(hao)處。模(mo)(mo)流(liu)分析(xi)未(wei)卜先知之(zhi)術,我們通(tong)過(guo)模(mo)(mo)具生產最常見的(de)幾個(ge)問題來了解模(mo)(mo)流(liu)分析(xi)及模(mo)(mo)具改進優(you)化方案。
一 流痕
1.1原因分析
材(cai)料在澆口(kou)附近(jin)凍結。低熔(rong)體或(huo)模(mo)具溫(wen)度,以及(ji)低螺桿速度會導(dao)致(zhi)冷(leng)料進(jin)入型腔。這會導(dao)致(zhi)未(wei)完全(quan)固化的材(cai)料呈現出流動模(mo)式的形態。
1.2流痕現象在的模流分析平均速度結果和流動結果中檢查。
1.3流痕案例分析介紹
二 遲滯
2.1原因分析
進入(ru)型腔的(de)(de)熔體(ti)填充較薄(bo)(bo)部(bu)(bu)位(wei)(wei)和(he)較厚(hou)部(bu)(bu)位(wei)(wei)時(shi),它會(hui)(hui)先(xian)填充較厚(hou)部(bu)(bu)位(wei)(wei),因為較厚(hou)部(bu)(bu)位(wei)(wei)的(de)(de)路徑對流(liu)動(dong)產生(sheng)的(de)(de)阻力(li)小。這會(hui)(hui)導(dao)(dao)致(zhi)熔體(ti)在較薄(bo)(bo)部(bu)(bu)位(wei)(wei)中的(de)(de)流(liu)動(dong)停止或明顯減(jian)速(su)。遲(chi)滯會(hui)(hui)降低零(ling)件(jian)質(zhi)量,體(ti)現為表面外觀發(fa)生(sheng)變(bian)化(hua)、保(bao)壓差、應力(li)高和(he)塑料分子的(de)(de)取向不均。如(ru)果遲(chi)滯使(shi)得(de)流(liu)動(dong)前(qian)沿完(wan)全凍結,那(nei)么部(bu)(bu)分型腔可能保(bao)持未填充狀態,從而(er)導(dao)(dao)致(zhi)短(duan)射(she)。 熔體(ti)一(yi)旦開始減(jian)速(su),便會(hui)(hui)快速(su)冷(leng)卻,粘(zhan)(zhan)度也會(hui)(hui)因此加(jia)大(da)。高粘(zhan)(zhan)度轉而(er)又會(hui)(hui)進一(yi)步(bu)抑制流(liu)動(dong),導(dao)(dao)致(zhi)冷(leng)卻速(su)度更快,因而(er)此問題可自我擴展(zhan)。遲(chi)滯會(hui)(hui)在加(jia)強筋中和(he)壁厚(hou)變(bian)化(hua)明顯的(de)(de)零(ling)件(jian)的(de)(de)較薄(bo)(bo)部(bu)(bu)位(wei)(wei)產生(sheng)。在下(xia)圖中,加(jia)強筋以紅(hong)圈(quan)圈(quan)出(chu)。由于此處比零(ling)件(jian)的(de)(de)其余部(bu)(bu)分薄(bo)(bo)得(de)多,因此對于流(liu)動(dong)的(de)(de)阻力(li)較大(da)。
采取以下步驟也可減少遲滯:
移(yi)動(dong)聚合(he)(he)物注射位置,使(shi)其遠離遲(chi)滯區(qu)域,這樣(yang)便會在熔(rong)體(ti)到達(da)薄(bo)區(qu)域之前(qian)先填充型腔的(de)主(zhu)體(ti)。沒有其他的(de)可(ke)選流動(dong)路徑,留(liu)給(gei)聚合(he)(he)物遲(chi)滯的(de)時(shi)間就(jiu)會減少。
將聚合物注(zhu)射(she)位置移至將因(yin)此而使(shi)(shi)用(yong)較大壓力(li)的遲滯發生(sheng)處。將薄(bo)加(jia)強筋/定位柱(zhu)作為最后(hou)的填(tian)充(chong)點是很有用(yong)的,這樣便可使(shi)(shi)所有的注(zhu)射(she)壓力(li)均施加(jia)于此點。
增(zeng)大(da)遲滯發生處的壁厚(hou)可減少流動阻力。
使用粘性較(jiao)小的材(cai)(cai)料(liao)(即,熔體流動指(zhi)數較(jiao)高的材(cai)(cai)料(liao))。
加快注射速度可減少潛在(zai)的遲滯時間(jian)。
提高熔(rong)體溫(wen)度,以使熔(rong)體更容易地流入薄區域。

2.2:遲滯現象在模流分析流動結果中檢查。
如下圖所示黃色(se)區域等高線(xian)密集,產品(pin)存在嚴重的遲滯。

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。這些凹陷通常非常小;不過,它們通常看起來很明顯,因為其會朝零件的不同方向反光。縮痕的可見性是零件的顏色和表面紋理的共同作用的結果,因此深度僅僅是其中的一個標準。盡管縮痕并不影響零件強度或功能,但還是將其視為嚴重的質量缺陷。 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側,產生縮痕。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。常見的發生縮痕有以下幾種情況:
· 局部幾何特征。縮痕通常出現在包含較厚部位的成型物中,或者出現在與加強筋、定位柱或內圓角相對的位置。
· 體積收縮率高。 · 材料補償不足。澆口凍結過早或保壓壓力過低可能會使型腔無法正常保壓。
· 保壓或冷卻時間短。
· 熔體和/或模具溫度高。
如果零件的外表層足夠堅硬,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,在零件內部產生縮孔。如下圖。
3.2:縮痕現象在模流分析軟件的體積收縮結果和縮痕深度結果中檢查。
3.3:縮痕案例分析介紹。




通(tong)過(guo)優化(hua)產品和Rib壁厚,并降低模(mo)溫和料溫,加大保壓(ya)壓(ya)力后,產品凹痕量從0.131mm減少至0.037mm,產品表面沒有明(ming)顯的凹痕