模具优化设计案例-后门拉手面板课件.ppt
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1、后门拉手面板模具优化设计案例后门拉手面板模具优化设计案例后门拉手面板分析报告分析概述 该模具一模成型2个制品,材料为改性BASF PA6 B3GM35,材料含40%的玻纤和矿物粉末。在本次分析中,由于制品和模具的设计已经固定,我们只能优化成型工艺条件,这在一定程度上限制了产品质量问题特别是翘曲变形和制品生产周期方面的问题解决。由于我们不知道制品烤漆时的工艺条件,所以没有分析具体的后变形量值。我们采用MPI/FLOW、MPI/COOL、MPI/WARP、MPI/MIDPLANE、MPI/FUSION、MPI/FIBER、MPI/STRESS来检查制品的质量,得到优化的成型工艺,减小了制品的翘曲变
2、形和残余应力,缩短了生产周期。制品材料剪切速率黏度曲线BASF ULTRAMID B3GM35(PA6+40%GM)1.热传导系数 0.1300 W/m/degC2.比热 2763.0 J/kg/degC3.推荐注射温度 280.0 degC4.推荐模具温度 60.0 degC5.顶出温度 200.0 deg.C6.不流动温度 220.0 deg.C 7.许可剪切应力 0.50Mpa8.许可剪切速率 60,000 1/s PVT曲线原始方案浇注系统 该模具一模成型2个制品,采用热流道系统。浇口尺寸如图所示。10mm 3mm冷却系统 如图所示为该模具的冷却系统,冷却管道直径均为10mm。从图中可
3、以看出动定模两侧冷却水道与制品表面距离相差较大,而且四个厚壁表面未采取特殊冷却措施。由于尺寸较多,未能一一标示。成型工艺条件 分析所用的注塑机的螺杆直径60mm。注:冷却时间为从保压结束开始计算的时间。融体温度280模具温度60注射段螺杆位置速度曲线保压段压力时间曲线位置(mm)速度(mm/s)压力(Mpa)时间(s)68090868602060冷却油温度602040冷却油速度24L/Min1040冷却时间60s(注)分析结果:填充情况(一)图中从红色到兰色表示填充的先后次序。评估填充情况质量的标准主要有两个:一是流动是否平衡,二是各个参数是否超过材料的许可值。本方案的填充不均匀,箭头所指左侧
4、比右侧先充满。这将引起制品左侧部分过保压,导致收缩不均匀。这是制品导致翘曲变形的三个原因之一。分析结果:填充情况(二)评估填充是否平衡还要看熔体在型腔中的前进速度是否均匀,均匀的前进速度保证制品各个部分所受的剪切速率一致,从而有均匀的的分子取向,减小由于分子取向所导致的变形。这可以从图中等值线的间距来加以判断。本方案的熔体在型腔中前进的速度不均匀。这是由螺杆前进位置-速度曲线所决定的。分析结果:熔接痕 图中红色线条表示熔接痕。图中将填充温度与熔接痕结果迭加在一起,通过查看熔接痕形成时的温度的温差,可以判断熔接痕的质量。图示箭头所指处的熔接痕由于形成时温差小,质量将较好。图中红色表示气穴。如果气
5、穴产生的位置有自然排气措施,将不会产生困气;如果排气不良,容易产生烧焦等现象,而且会有表面花纹。箭头所指处气穴将不易排除。分析结果:气穴 如图所示为制品剪切应力分布情况。如果剪切应力超过了材料许可值(可以在材料数据库中查到),制品表面质量将较差。同时,如果剪切应力被冻结在制品中,形成残余应力,将引起制品后变形,甚至后开裂。本方案中,只有少许部位的剪切应力超过了许可值(0.50Mpa)。可以通过增加制品壁厚和减小注射速度来降低剪切应力。分析结果:剪切应力 左图所示为制品剪切速率分布情况。如果剪切速率超过材料的许可值,将会引起熔体破裂和降解现象,导致制品出现银纹、分层、表面凸凹不平等表观缺陷。本方
6、案的剪切速率值没有超过材料的许可剪切应力(60,000)。分析结果:剪切速率分析结果:压力分布 图示为型腔充满瞬间的型腔压力分布。从此结果可成型所需注射压力和型腔压力降均匀与否。本方案所需注射压力为52.36Mpa,压力降较均匀,但两侧相差较大。分析结果:浇口冻结时间 通过查看浇口冻结时间可以确定准确的保压时间。如图所示,本方案中浇口在18秒时就已冻结,故保压时间应定为18秒。分析结果:体积收缩率 收缩不均匀是制品出现缩痕和翘曲变形的重要原因之一。在本例中,由于保压压力曲线不合理和制品壁厚不均匀,引起体积收缩率不均匀,其引起的变形量在将在后面给出。分析结果:锁模力 左图为锁模力时间曲线。所需最
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