发布时间 : 星期五 文章基于Moldflow的手机外壳注塑模流分析 - 图文更新完毕开始阅读
4.16 34.11 72.77 1.97 P 4.66 39.12 72.77 1.96 P 5.16 44.12 72.77 1.95 P 5.66 49.12 72.77 1.92 P 6.16 54.13 72.77 1.88 P 6.66 59.13 72.77 1.83 P 7.16 64.13 72.77 1.77 P 7.66 69.13 72.77 1.68 P 8.16 74.14 72.77 1.58 P 8.66 79.14 72.77 1.48 P 9.16 84.14 72.77 1.37 P 9.66 89.15 72.77 1.27 P 10.16 94.15 72.77 1.17 P 10.66 99.15 72.77 1.07 P 10.75 100.00 0.00 1.05 P 10.75 压力已释放
对于非牛顿流体，在一定的剪切速率内，对于模具中常见的窄缝形流动流道经推到有：
L= (W h3△ P)/ (12Qη0)
(4-2)
其中 Q—单位时间内的熔体流量，cm3/s W—窄缝形流动流道之宽
h—窄缝形流动流道之深
η0一某一基准温度θ时的表观粘度
在注塑过程中，随着注射压力的升高塑料熔体的注射速度加快，相应的流动长度随之加长。同样，随着注射压力的提高，塑料熔体在整个流程上的压力降△P增大，在其它条件不变的情况下，由公式(11)可知，流动长度L也随之加长。但是注射压力增大会使塑件的残余应力加大，所以在一定范围内，可以通过提升注射压力的方式来提高塑料熔体的流动性。
虽然塑料在注塑模的流动和型腔内的流动情况比较复杂，不但有温度变化，流道通道的断面尺寸和形状各段各亦不相同，但上述原则和公式（11）仍有助于分析和解决一些问题。
4.1.3 气穴位置
气穴位置分布如图4-2所示。熔体前沿汇聚在注塑件内部或型腔表层的气
泡 ,基本上都在注塑件四周侧壁边 ,并且基本集中在分型面上。处于分型面上的气泡非常容易通过分型面排出，可以不用考虑这些气泡。在本例中出现的气泡数量和位置还是可以接受的。
图4-2 气穴位置
气穴造成的原因有多种，一，由于模具型腔内塑料补充不足，外圈塑料冷却固化，内部塑料产生收缩形成真空。二，由于吸湿性材料未干燥好，以及物料中残留单体及其它化合物而造成的。三，由于型腔内不可避免地存在气体，因此熔体在流动过程中会将气体聚集在型腔内的某些部分。若这些气体不能顺利排出，则型腔的这些部分无法得到充填而形成气穴。即使熔体能够充填这些区域，熔体也常常因周围气体温度过高而产生焦痕，从而影响塑件表面质量。因此，在设计中尽量将气穴移到不明显的区域。
判断气穴造成的原因，只要观察塑料制品的气穴在开模时瞬时出现还是冷却后出现，如果开模时出现，多半是物料问题，如果是冷却后出现的则属于模具或注塑条件问题。
根据气穴的产生原因，解决的对策有以下几个方面:
(一)在制品壁厚较大时，其外表面冷却速度比中心部的快，因此，随着冷却的进行，中心部的树脂边收缩边向表面扩张，使中心部产生充填不足。其解决方法主要有:
(1)根据壁厚，确定浇口、浇道尺寸。一般浇口高度应为制品壁厚的50%到60%。 (2)至浇口封合为止，留有一定的补充注射料。
(3)注射时间应较浇口封合时间略长。 (4)降低注射速度，提高注射压力。 (5)采用熔融粘度等级高的材料。
(二)由于挥发性气体的产生而造成的气穴，解决的方法主要有: (1)充分进行预干燥。
(2)降低树脂温度，避免产生分解气体。
(三)流动性差造成的气穴，可通过提高树脂及模具的温度、提高注射速度予以解决。
4.1.4 熔接痕
熔接痕的形成是由于两股或两股以上的料流相遇并熔合时所形成的痕迹，由于熔接痕的存在将影响到制品的表面质量，严重的将引起塑件报废。图4-3给出了熔接痕的分布情况，熔接痕主要集中在塑件孔洞区域，该区域为安装按键部分，不影响塑件的外观效果。对于手机上部分出现的熔接痕，这是不可避免的，即是换别的浇口位置也会有熔接痕出现在手机的外表面。增加浇口数量产生的熔接痕更多。
图4-3 熔接痕
由于制品结构的复杂性，熔接线/熔接痕常常很难避免，改善熔接线缺陷可以从以下几个方面入手:通过改变浇口位置、型腔的壁厚及流道系统的设计等改变熔接线的位置，尽量将其置于制品中不醒目而且强度要求不太高的地方；通过调整熔体交汇时的温度，提高熔接线的抗拉/抗压强度，并尽量使痕迹不明显；
通过调整浇口位置、数目等减少熔接线/接痕条数；温度对熔接线/熔接痕的影响特别大，提高熔体的温度可以提高熔接线的质量；如果熔体交汇时的温度与注射温度相差不到20度，熔接线的质量都可以接受(最理想的情况是熔体交汇时的温度等于注射温度)。提高型腔内熔体温度的方法很多，提高模壁温度、注射熔体温度及调整流道的尺寸(提高摩擦热)等都可以达到目的。
对熔接痕/熔接线改善，可参考以下几项措施:
(1)调整成型条件，提高流动性。例如，提高树脂温度、提高模具温度、提高注射压力及速度等。
(2)调整模具方面，增设排气槽，在熔接痕的产生处设置顶杆也有利于排气。 (3)尽量减少脱模剂的使用。
(4)设置工艺溢料并作为熔接痕的产生处，成型后再予以切断去除。
(5)若仅影响外观，则可改变浇口位置，以改变熔接痕的位置。或者将熔接痕产生的部位处理为暗光泽面等，予以修饰。
4.2冷却结果分析
冷却分析结果主要包括产品上表面温度、产品下表面温度、产品的温度差异、冷凝时间和水路的冷却液的雷诺数。次要信息包括水路中的冷却液的流动速率、水路中冷却液的温度和水路的管壁温度等。
4.2.1 产品的上表面和下表面温度
表面温度对制品质量具有重要影响。MPI/ Cool 能够模拟注射周期的型腔表面温度分布情况及其温度是否达到材料所要求的模具温度。对于中性面模型,MPI/ Cool 可以计算制品两个侧面的温度差别。产品上表面和下表面温度显示的是产品与模具接触面的温度分布，所以该结果也叫做模具表面温度，表现的是在成型周期中模具表面的平均温度。如图4-4所示该制品的表面温度最高为32.55℃。