Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、英柯歐(INCOE)熱流道公司介紹

INjectionCOntrolEngineering®--注塑控制工程

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow仿真分析圖片1

英柯歐熱流道于1958年在美國創(chuàng)立,到今天已有57年的歷史,是世界上第一個生產(chǎn)熱流道的專業(yè)公司; INCOE中國公司位于上海浦東新區(qū),并在東莞有分公司,香港貿(mào)易公司,臺灣辦事處,在長春, 沈陽,天津, 青島, 武漢, 長沙,浙江(寧波,寧海,臺州), 江蘇(蘇州,昆山,常州)廈門, 成都, 重慶等城市均有銷售及售后服務(wù)。INCOE熱流道幾乎應(yīng)用于所有的塑膠注塑行業(yè),包括航空汽車家電電子等等;

二、公司CAE團隊介紹及主要工作

INCOE上海模具有限公司技術(shù)團隊主要由應(yīng)用開發(fā)部,設(shè)計部,生產(chǎn)部及質(zhì)檢部等組成,INCOE目前已與新科益系統(tǒng)與咨詢(上海)有限公司保持了長期的合作的關(guān)系,今年更是一次性簽訂了長達3年的維護合作協(xié)議,也感謝新科益公司的大力支持,為我們提供最新的技術(shù)培訓(xùn)及軟件服務(wù),以最新最先進的CAE技術(shù)服務(wù)于廣大客戶。

三、INCOE模流分析案例

案例一:材料裂解的分析

熱流道應(yīng)用上經(jīng)常會遇到一些體積非常小的產(chǎn)品,而熱流道在小產(chǎn)品上的應(yīng)用有時會比大產(chǎn)品更難些,因為需要克服材料在熱流道中因停留時間過長而導(dǎo)致材料裂解問題,這就需要我們選擇一個合適的熱流道系統(tǒng)來克服這個問題,下面就舉例說明一下moldflow在這方面的應(yīng)用情況:

分析背景:德國INCOE –熱流道系統(tǒng)編號1S14000019

產(chǎn)品生產(chǎn)問題點:

1. 塑膠材料發(fā)生裂解;
2. 注塑壓力隨著注塑模次的增多不斷增大。

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow分析圖片2

發(fā)現(xiàn)上述兩個問題后,INCOE 德國售后拆開了熱流道進行檢查發(fā)現(xiàn):熱流道內(nèi)部大量的裂解材料使流動通道越來越窄。直至因流道通道過窄,壓力過大而無法繼續(xù)生產(chǎn)。INCOE德國就找了我們,希望我們CAE可以給出一個有效的解決方案。

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首先我們進行產(chǎn)品的分析:

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產(chǎn)品尺寸:14.48mm X 17.067mm X 14.48mm

材料為PEI+40% GF;牌號為SABIC Ultem 2410模具溫度160C,料溫400C以上。
實際成型時熱流道溫度分布情況如下圖:

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)課程圖片6

需注意:Moldflow 并不考慮材料的降解,以及材料對流道壁的粘附。

產(chǎn)品裂解問題分析:

1. 產(chǎn)品較小,熱流道存膠量過多,滯留時間產(chǎn)生長;
2. 熱流道設(shè)定溫度過高,超出材料推薦溫度。

解決材料的裂解及注塑壓力過大的問題,我們就需要降低熱流道中的儲膠量,減少熱流道的死角區(qū)域----也就是材料在熱流道中流速較慢的區(qū)
域,為此我們制訂了包括原熱流道方案在內(nèi)的共10種流道尺寸/3種流道形式進行分析比對:

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)課程圖片7

分別觀察各方案的熱流道內(nèi)的塑膠材料流速及壓力損失情況---模流分析中熱流道需采用3D網(wǎng)格形式才能觀察到熱流道內(nèi)部流速情況:

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)的效果圖片8

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)的效果圖片9

因方案較多,這里就不一一展示其他方案的熱流道內(nèi)部流速及壓力損失情況了。

直接展示分析結(jié)果對比:

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)的效果圖片10

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow培訓(xùn)的效果圖片11

Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應(yīng)用moldflow結(jié)果圖片12

綜合以上對比結(jié)果可以得出:

● 熱流道采用3D網(wǎng)格后,通過查看塑膠在流道內(nèi)的流動速率,可以判斷出:在流道內(nèi)的拐角處,是有“死角”存在的;
● 此材料流動性相對較差,熱流道的壓力損失與流道孔徑的大小息息相關(guān);
● 減少材料在熱流道里停留的時間,我們需要提高塑膠在流道內(nèi)靠近流道壁的流動速率。那么我們就需要把流道尺寸從14mm至少縮小至 8mm左右;
● 折中處理,既要考慮材料裂解又要考慮壓力問題;還有材料在熱流道里裂解后的清洗問題,建議采用:Option-G,Option-I;
● 最終德國客戶采用Option-G,壓力也相對小些,目前產(chǎn)品仍在量產(chǎn)中。

五、英柯歐熱流道Moldflow使用心得

近年來熱流道應(yīng)用越來越廣泛,熱流道的形式也多種多樣; Moldflow也緊跟著行業(yè)形勢進行了很多的功能優(yōu)化,,做出了很多與熱流道相關(guān)的技術(shù)改進; 比如Moldflow 2016 就增加了閥針開啟/關(guān)閉的可控制功能,這一功能與INCOE的Soft-Gate技術(shù)完全吻合,可以很好的模擬Soft-Gate技術(shù)在注塑成型時的應(yīng)用效果,為客戶提供充分的數(shù)據(jù)說明Soft-Gate技術(shù)的優(yōu)點所在。

在INCOE,Moldflow 更多的是幫助AE工程師為客戶提供一個更加合理的熱流道方案,比如分流板怎樣排布最為合理,怎樣有利于產(chǎn)品充填以及熱流道的加工;熱流道大小是否合理,噴嘴是否需要擴孔處理等等,都需要Moldflow來提供這些數(shù)據(jù);在Moldflow的分析結(jié)果中我們可以看出熱流道的壓力損失情況,熱流道與產(chǎn)品的體積比,各噴嘴的流通量等等;這些結(jié)果在熱流道選型當(dāng)中都起到了很大的輔助作用。熱流道與傳統(tǒng)的兩板?；蛉迥Ｓ泻艽蟛煌?一旦加工成型,后期可改善的空間相當(dāng)有限,并且即使后期有更改,如果更改效果不理想,再進行新的更改就幾乎不可能了。

所以前期的方案很重要,而Moldflow就在這前期的方案制定中起到了非常關(guān)鍵的作用;在后期也為售后工程師提供了修改方向。熱流道公司面對的客戶各種各樣,涉及到塑膠行業(yè)的各類產(chǎn)品,熱流道工程師很難從實際的成型中獲取比較好的經(jīng)驗,不可能對任何產(chǎn)品任何材料都有比較深入的了解或者是成型經(jīng)驗,這時moldflow就可以給熱流道工程師們一些最直觀最有價值一些數(shù)據(jù)參考,也有利于經(jīng)驗的積累。

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