手机透明电池盖注射压缩成型分析.ppt
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1、东莞捷荣技术股份有限公司蒋忠模流分析工程师手机透明电池盖注射压缩成型模流分析2参赛者介绍 姓名:蒋忠 职称:模流分析工程师 部门:工模部 工作/研究内容:模流分析本参赛者来自于东莞捷荣技术股份有限公司 模流分析专业技术团队。3公司介绍 本参赛者来自于东莞捷荣技术股份有限公司,东莞捷荣技术股份有限公司于2007年09月25日在东莞市工商行政管理局登记成立。公司经营范围包括生产和销售非金属制品模具;精冲模、精密型腔模等。 。作品背景5背景大纲 该产品或是制程当前的设计开发趋势为何?注射压缩成型(injection compression moulding/icm)是传统注塑成型的一种高级形式。注射
2、压缩成型的主要特点与传统注塑过程相比较,注射压缩成型的显著特点是,其模具型腔空间可以按照不同要求自动调整。例如,它可以在材料未注入型腔前,使模具导向部分有所封闭,而型腔空间则扩大到零件完工壁厚的两倍。另外,还可根据不同的操作方式,在材料注射期间或在注射完毕之后相应控制型腔空间的大小,使之与注射过程相配合,让聚合物保持适当的受压状态,并达到补偿材料收缩的效果。它能增加注塑零件的流注长度/壁厚的比例;采用更小的锁模力和注射压力;减少材料内应力;以及提高加工生产率。 注射压缩成型适用于各种热塑性工程塑胶制作的产品,如:大尺寸的曲面零件,薄壁、微型化零件,光学镜片,透明薄件以及有良好抗袭击特性要求的零
3、件。注射压缩成型已成功地应用多年了,其操作也相对比较容易。只要有合适的设计规范,以及采用恰当的材料和工艺,它完全可能适用现有的注塑设备加上对软件进行某些调整来实现操作。 icm与传统注塑相比,其优势在于有较大的流注长度壁厚比例;锁模力和注射压力可以减少,并在更小的注塑设备上制作大型零件;它还有较低的材料内应力,并在光的折射上获得良好的效果,因此适于制作一些光学产品,如手机透明电池盖,cds,dvss和眼用镜片等。6挑战及解决方案 当前的挑战/问题是甚么?请阐述其重要性。1)产品结构需为均匀的胶厚,减少注塑保压时的保压压力,减少应力痕的产生。2)模具排位一般做一出一或一出二短边方向侧进胶或一出一
4、或一出二长边方向侧进胶。浇口排布到产品边尽可能宽,以证应力痕留在浇口位置。 (注:分子链是顺着流动方向排布,折弯强度,反过来另一个方向就会差,所以为什么有些会长边进胶有些又从短边进胶)3)一般做弹簧方式撑开模板,油缸原理也是一样。(撑开间距待试验,以及撑开间距检测方式)4)一般做二板模,开模原理稳定,压力损失小。5)运水必须要充分,以保证模腔内的温度是均匀的,并做隔热结构,以防模具热量流失。6) 淋涂表面必须为平面,以防积油。 为何选择Moldex3D?因为Moldex3D有一个压缩模分析模块而且这个模块分析结果的准确度与实际很接近。做压缩区网格即可以在UG和Moldex3D前处理Design
5、er相结合实现也可以通Designer和犀牛来实现且操作方便灵活且网格匹配率高。7目标 目标 -本作品之目标:找到最佳进胶方案与选择合适的塑胶材料达到使用要求。 -长期目标:为透明类手机件找到一套切实可行的产品外观 高要求与尺寸高精度的控制方法。 预期效益在偏光镜下产品表面彩虹印光滑均匀过渡,产品X,方向大小头在尺寸精度要求范围内,Z轴方向变形量明显改善。产品介绍9产品及模具开发流程与分工介绍10产品 产品件名称:手机电池盖 产品尺寸 长: 175.00 mm 宽:105 .00 mm 高: 2.50 mm 厚度: 0.70 mm 网格模型 网格型态 :Mixed/BLM 总网格数: 9703
6、0211材料分析12流道配置(采用二板模侧向扇形浇口)(采用二板模侧向扇形浇口)新的浇口和流道设计新的浇口和流道设计原始的浇口和流道设计原始的浇口和流道设计13冷却水路设计(两个方案水路设计相同)前模:前模:2组组运水运水后模:后模:1组组运水运水14成型条件(两方案一样) 充填时间: 0.35sec 熔胶温度:310 C 模具温度: 90C15成型条件(两个方案一样) 压缩时间: 3.5sec 压缩间距:0.3 mm 压缩速度: 5mm/sec 压缩力:140tf模流分析结果与应用17分析方法及流程 前期准备:产品坯图的设计与浇口流道和水路设计 在Moldex3D的Designer模块划分产
7、品坯图、浇口和流道等网格 在Rhino中制作压缩区的网格 在Moldex3D的Designer模块加运水 在Moldex3D主分析模块设置成型工艺条件与分析 查看分析结果与对比分析结果18原始设计分析结果充填时间(动态图按Shift+F5)19原始设计分析结果充填时间(等位线)20原始设计分析结果流动波前温度21原始设计分析结果充填压力22原始设计分析结果锁模力23原始设计分析结果剪切应力24原始设计分析结果翘曲变形25设计变更分析结果充填时间(动态图按Shift+F5)26设计变更分析结果压缩区动作动画(动态图按Shift+F5)27设计变更分析结果充填时间(等位线)28设计变更分析结果流动
8、波前温度29设计变更分析结果充填压力30设计变更分析结果锁模力31设计变更分析结果剪切应力32设计变更分析结果翘曲变形33原始设计和设计变更比较分析机台:分析机台:NEX220-18E / NISSEI 220T NEX220-18E / NISSEI 220T 32 290MPa32 290MPa项目名称项目名称原始设计原始设计设计变更设计变更模具温度模具温度90 90 注塑料温注塑料温310 310 填充时间填充时间0.52 s0.35 s注塑成型周期注塑成型周期30+5 s25+5 s注塑压力注塑压力265MPa202MPa锁模力锁模力331Ton216 Ton波前温度分布波前温度分布中
9、间低周边高不均匀中间低周边高不均匀分析均匀分析均匀剪切应力剪切应力整体较大整体较大整体较小整体较小X X方向变形量方向变形量-0.4190.418-0.4190.418-0.1480.142-0.1480.142X X方向变形量方向变形量-0.8421.005-0.8421.005-0.2050.298-0.2050.298Z Z方向变形量方向变形量-0.2640.407-0.2640.407-0.0190.046-0.0190.04634验证模拟分析 在只改变产品浇口设计情况下,采用相同的水路设计与成型工艺条件(成型工艺条件参考实际试模调试参数来设置)通过Moldex3D各模块与相关软件辅助
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