北京黄瓜视频在线观看佳佳商貿有限公司歡迎您!

塑料托盤注塑不同(tóng)方(fāng)案分析

作者:admin    來源:本站    發布時間:2019-10-03 00:43:45    瀏覽量:1527
塑料托盤注塑不同方案分析
在注(zhù)射成型過程中(zhōng),模具溫度直接影響到塑件的(de)質量如收縮率、翹曲變形、 耐應力開(kāi)裂性和表麵質量等,並且(qiě)對生產效率起(qǐ)到決定性的作用,在注射過程中, 冷卻時間占注(zhù)射成型周期(qī)的約80%,然而,由於(yú)各(gè)種塑料的性能和成型工藝要求 不同,模(mó)具溫度的要(yào)求(qiú)也不盡相(xiàng)同。
低的模具溫度可降低塑件的成型收縮率;模具溫度均勻、冷卻時間短、注(zhù)射 速度快可以減小塑件的翹曲變形;對於結晶性聚合物,提高模具溫(wēn)度可使塑件尺 寸穩(wěn)定,避免後結晶現象,但是(shì)將導致(zhì)成型(xíng)周期延長和塑件發脆的缺陷;隨著結 晶型聚合物的結晶度的提高,塑料的(de)耐(nài)應力開(kāi)裂性降低,因此降低模具溫度(dù)是有 利的。但對於(yú)高粘度的無定型聚合物(wù),由於其耐力開裂性與塑件的(de)內(nèi)應力(lì)直接(jiē)相 關,因(yīn)此提高模具溫度和(hé)充模速度,減(jiǎn)少補料時間有利(lì)的;提高(gāo)模具溫度可以改 善(shàn)塑件的表麵質量。
模具溫度的高低取決於塑料結晶(jīng)性、塑件尺寸與結構、性能要求以(yǐ)及其它工 藝條件(jiàn)如焰料(liào)溫度、注射速(sù)度、注射(shè)壓力和模塑周期等。
對於(yú)無(wú)定型聚合物,其焰(yàn)體在注入模腔後(hòu)隨著溫度的降低而固化,但並不發 生相的轉變,模溫主要(yào)影響焰體的粘度,即充模速率。因此,對(duì)於熔融粘度(dù)較低 和中等的無定型塑料(liào)如聚(jù)苯乙烯、醋(cù)酸纖維素等,采用較低的模具溫度可以縮短 冷卻時(shí)間。對於(yú)熔融粘度高的塑料如聚碳酸酯、聚苯醒、聚碉等,則必須采(cǎi)取較 高(gāo)的模具溫度以避免產生冷流痕(hén)、注不滿等缺陷,同時由於其軟化溫度較高(gāo),提 高模具溫度可以調整塑件的冷卻速(sù)率,使之(zhī)均(jun1)勻一(yī)致,以防止塑件因溫度差過大 而產生(shēng)凹痕、內應力和裂紋等問題。
結晶性聚合物在注入(rù)模腔後,當溫(wēn)度降低到熔點以(yǐ)下即開始結晶,結(jié)晶的速 率受(shòu)冷卻速率並最終由模具溫度控製。高(gāo)的(de)模具(jù)溫度將導(dǎo)致大的結晶速率,有利 於分子的鬆馳過程,因此(cǐ)尺寸穩定但是塑件發(fā)脆,適用於結晶速率很小(xiǎo)的塑料如 聚對(duì)苯二甲酸乙二酯。低(dī)的模具溫度將導致塑件中的分子結晶度的降低,
本文中采用的材料(liào)為聚(jù)丙烯PP),適(shì)合的模具(jù)溫度為40°C,由於本試驗主 要著重(chóng)於試(shì)模階段,在試模(mó)階段模具各部分溫度可(kě)以近似於恒溫,因此本文采用 的模具溫度為均(jun1)勻的40C,加(jiā)之(zhī)本研究采用熱流道係統,采(cǎi)用針閥式澆口控製,
不會因為有無冷卻係統影響製品收縮,冷卻係統的(de)影響可以忽略。在保證(zhèng)分析結 果較為準確(què)的情況(kuàng)下,為了加快CAE模擬分析時(shí)間及提高(gāo)效率本文分(fèn)析(xī)中不加入 冷卻(què)係統。
4.3.1設計方案一
本文主要(yào)從改變塑料托盤的澆(jiāo)注係統設計入手。由於模型經過對(duì)稱(chēng)分析處理, 模型呈四邊形,結構如果采用單澆口,無論從(cóng)哪(nǎ)一邊進料,整個流程都非常長, 並且在最後焰料的交匯處,由於熔(róng)料溫度過低(dī),分子長鏈之間的交錯纏結不充分, 會形成非常脆弱的熔接線(xiàn),熔接(jiē)線部位(wèi)在承受外力時容易發生開裂甚至斷裂,嚴 重影響托盤的性能。因(yīn)此初步選定4點進料,進料口(kǒu)在(zài)每條邊的中(zhōng)間部位。
MPI視窗的坐標係(xì)中,澆口位置分別為(-237.67, -417.73, 0) , (-407.19, -265.24, 0)(-239.15, -105.57, 0)(-77.79, -287.34, 0)。從模具結構考 慮(lǜ),由於模型中間存在著四個(gè)比較大的空腔,因此適合做分流道,所以研究中澆 注係統采用熱流道與冷(lěng)流道結合的方式,熱流道係統具有(yǒu)節能(néng)、高效,可進行連 續注塑的特點。將冷熱混合流道係統建模後進行有限元網格劃分(fèn),流道部分(fèn)采用 圓柱形網格單元。如圖4-4所示,圖中熱流道用紅顏色(sè)表示(shì),分流道用綠(lǜ)色表示。
 
4-4方案一澆口設計
 
分析結果及(jí)解析:

1)充(chōng)填時間
如圖4-5所示,從藍(lán)色到紅色表示充填的先後次序。左上角部分最後填充完成 的時間是4.718秒,時間長於其他(tā)三角。這表明本方案充(chōng)填不均勻,這將引起製品(pǐn) 部分(fèn)過保壓,導致收(shōu)縮不均勻。製品最後填充的部(bù)分相對於先(xiān)充填的部分冷卻更 加緩慢(màn),因此其冷卻收縮過程滯後於其它區域,這就容易導致收縮不均勻,製(zhì)品(pǐn) 內部產生應力,這種應力在外力或環境因素(潮濕(shī)、高(gāo)溫,輻射)等作用下容易 釋(shì)放出來,製品產生變形,開裂甚至斷裂。

 
 
 
 
 
 
 
2)壓力分布
型腔壓力分(fèn)布如圖4-6所示,大部(bù)分麵積為綠色區域,在左上角位置為藍色區(qū) 域,從壓(yā)力分布的情況來看,該方案壓力(lì)分布不均勻,壓力相(xiàng)差近34MPa,這必 然導致整個型腔中的應力不平衡,最終在製品中(zhōng)產生(shēng)不(bú)等的殘餘(yú)應(yīng)力,會(huì)使製品 產生較大的翹曲變形。

 
4-6方案一壓力分布(bù)
 
3)注塑壓力
注塑壓力如圖4-7,壓力(lì)的大小直接決定了注(zhù)塑(sù)機的最小壓力,而且壓力越小 流動平衡性越好。該方案(àn)注塑口(kǒu)壓力最大值為70MPa°這個注塑壓力比較合(hé)理。
 

 
 
 
 
 
4)鎖模力
當高壓的塑料熔體充滿型腔時,會產生一個沿注射機軸向(xiàng)的很大推力,該推 力應小於注射機額(é)定的鎖模力,否則在(zài)注射成型時會因鎖模力不緊而發生溢邊跑 料現象。如圖4-8所示,本方案最大鎖模力達2500kN,此鎖模力乘(chéng)以4倍為(wéi) lOOOOkN,依然遠(yuǎn)小於注塑機的最大鎖模力21000kNo因此是可以接(jiē)受的。


 
 
 
5)翹曲(qǔ)變(biàn)形
方案一注塑翹曲變形量最大值為4.480mm,對於PP材料而言,變(biàn)形量不影響 製品的使用性能。
OefieatMk* M
 
Saric «m|
4-9方案一翹曲變形分析(xī)
 
4.3.2設計方案(àn)二
方案二在方案一基礎上更改4個澆口位置,將澆口位置更加(jiā)靠近澆口托盤的
左上角位置(zhì),在MPI空間中,具體四個澆口的(de)位置坐標值(zhí)更(gèng)改為(-322.32, -417.73,
0)(-407.19, -369.93, 0)(-324.54, -105.57, 0)(-77.79, -298.26, 0)

如圖4-10所示。

 
 

 

1)充填時間
如圖4-11所示,本方案充填時間5.116s,略長於方案一的填充(chōng)時間。托盤四 個(gè)角落充滿所需時間基本相近。這(zhè)是一種較為理想的流動平(píng)衡狀態,這種流(liú)動平 衡狀態不易出(chū)現過保壓(yā)現象,可以有(yǒu)效控製冷卻後製品內部應(yīng)力。

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
2)壓力(lì)分布
方案二(èr)的型腔(qiāng)壓力分布如圖4-12所示,大部分麵積(jī)為綠色區(qū)域,在右上角位
置為藍色區域(yù),壓力相差近30MPa,方案二相較於方(fāng)案一有明顯下降。但30MPa

的壓(yā)力差還是比較大,型腔中的應力不平衡現象沒有根本性改善,注塑完成後製 品可能(néng)因為(wéi)內部較大應力的存在,在(zài)外力及外部環境影響(xiǎng)下產生變形、開裂或斷 裂。
 
4-12方案二壓力分布
 
3)注塑壓力
注塑壓力如(rú)圖4-13,該方案注塑口壓力最大值為60MPa,優(yōu)於方案一的
70MPao注塑壓力的減(jiǎn)小可以節約能源,減少型腔(qiāng)內部的應力(lì),同時可以減少鎖模 力及製品的翹曲變(biàn)形量。
 
4-13方案二澆注(zhù)口(kǒu)壓(yā)力分布
 
4)鎖模力
如圖4-14所示,方案二的最大鎖模力達2000kN,在(zài)整個(gè)托盤注塑條件下(xià),鎖
模力在8000kN左右,優於方案一的lOOOOkN。減少鎖模(mó)力一方麵可以(yǐ)注塑機能耗,
49

 

另一方麵可以降低型(xíng)腔內(nèi)部應(yīng)力。
4-14方案一鎖模(mó)力分布
5)翹曲變形
如圖所示(shì),方(fāng)案二的(de)翹(qiào)曲變形最大量(liàng)為4.320mm,略小於方案一•的(de)變形量。
0.462
Scale f500 mm|
4.15方案二翹曲變形分析
4.320H
Scste Fscior^ 1.S00
4. 3.3設計方案三
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

 


 
 
 
 
 
 
 
 
 
根據(jù)方案二的分析結(jié)果,將澆注係統中的(de)澆口位置進(jìn)行微調(diào),本方案調整澆
0)(-407.19, -369.93, 0)(-305.41, -105.57,
0)(-77.79 -311.53, 0)
分析結(jié)果及解析:
1) 充填時間
如圖4-16所示(shì),本方案充填時間4.909s,優於方案二5.116s。同(tóng)時,四個角 落充滿所需時間基本相近。流(liú)動平(píng)衡,不易出現過保壓現象。

2)壓力分布
方案三型腔壓(yā)力分布如圖4-17所示,大部分麵積為淺綠色及淡藍色區域,在 左下角位置為藍色區域,壓力相差僅20MPa左右,較上兩個方案都有明顯下降, 型腔壓力狀態進一(yī)步改善。
Pressure
 
4-17方案三壓力分布
 
3)注塑壓力
方案三注塑壓(yā)力如圖4-18,該方案注塑壓力最大值為60MPa。與方案二相當, 優於方(fāng)案一的最大注塑壓力(lì)。

4)鎖模力
如圖4-19所示,本方案最大鎖模力達1750kN,優於其他兩個(gè)方案。
 
4-19方案三鎖模力(lì)分布
 
5)翹曲變形
方案三翹曲變(biàn)形量如下圖所示,最大(dà)翹曲變形處位(wèi)於托盤下部,最大值(zhí)為
4.258mm,由於壓力分布均勻,相對於前兩個(gè)方案,翹曲(qǔ)變形量有所變小。

相關新聞推薦



關注官方微信

電 話:010-89177947 手 機:13121884280 傳 真:010-60243415

聯(lián)係人:倪經理(lǐ) 在線QQ:1455395545 郵(yóu) 箱:1455395545@qq.com

Copyright © 北京黄瓜视频在线观看佳佳商貿有(yǒu)限公司 版權所有 網站備案號:京ICP備16068208號-1
黄瓜视频在线观看-黄瓜视频官网下载免费版-香蕉黄瓜丝瓜绿巨人樱桃最新版-黄瓜影视app下载