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Moldflow在气辅注射成型中的应用  

2012-03-19 10:00:04|  分类: 默认分类 |  标签: |举报 |字号 订阅

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Moldflow在气辅注射成型中的应用

 气辅成型的质量取决于气体穿透情况,在气体不吹破熔体前锋前提下,气体穿透长度越大越好。当然,也要考虑“气指”缺陷。所谓“气指”就是指气体前进时,渗透到薄壁的地方所形成的一种缺陷,也就是气体一部分穿透到塑料制品的薄壁部分了,这显然会降低制品的强度。

 

  为了研究塑料熔体温度对气体穿透结果的影响,不改变表1中其他条件,只改变温度,见表2,按照前述方法,对同一制品模型进行数值模拟,并把结果得到的数据做出曲线,见图4、图5和图6。图4是气体穿透长度随温度变化的关系图,图中有两条曲线,下面一条曲线表示气体一次穿透长度和温度的关系。所谓一次穿透长度,就是气体推动熔体充满整个型腔时气体的穿透长度。由于在保压阶段,塑料熔体冷却收缩,气体会进一步穿透,这时的穿透称为二次穿透。由图可以知道,气体的穿透长度是随着塑料熔体温度升高而增加的,但这种趋势会逐渐变缓,甚至一次穿透在温度超过230℃时,反而有下降的趋势。这是因为熔体温度升高,粘度下降,气体更容易推动熔体前进,气体穿透长度自然会增加,但另外一方面,气体也容易发生薄壁穿透现象,即出现“气指”现象。所以,当温度升高,气体越来越多的进入薄壁区域,反而抵消了气体向前穿透,故穿透长度增加到一定值后反而有减小的趋势。图5是气指最大长度和熔体温度的关系,可以看出,熔体温度越高,气指现象越严重。图6反映成型时间随温度增加而减小,可见提高熔体温度有利于缩短成型周期,提高生产率。图7表示不同温度时的气体穿透情况,可以看到,随着熔体温度的升高,穿透长度增加不明显,但是气指程度却愈加明显。图8是在不同的熔体温度下气体的一次穿透情况,可以看出一次穿透时气指现象不明显。

 

  2.2结论

 

  以上针对同一个制品模型,在其他工艺参数不变,仅仅改变温度的条件下,研究了气体穿透情况,可以得出如下结论:

 

  (1)熔体温度增加,气体的穿透长度先是增加,而后有减小的趋势,不论是一次穿透还是二次穿透。

 

  (2)熔体温度增加,气指现象会逐渐加重,尤其是二次穿透时候,高的熔体温度会导致比较严重的气指现象,因而成型时太高的温度不可取。为了减少保压时气体的气指现象,可以降低保压时的气体压力,采用多段保压压力曲线,以提高成型质量。

 

  (3)熔体温度增加,填满型腔的时间减小,缩短了成型周期,提高了生产率。

 

  通过数值模拟,可以发现熔体温度是一个影响成型结果的重要参数,从气体穿透的长度和气指缺陷两方面综合考虑,较低的温度有利于成型结果。但是,太低温度,会使熔体粘度增大,流动阻力增加,从而有可能使气体不能推动熔体充满整个模具型腔,造成短射,使得成型失败。另外,较低的熔体温度,也不利于生产效率的提高。具体取多少温度最佳,根据其他工艺条件,可以通过CAE软件模拟的结果来确定。

 

  3 结束语 [3]

 

  由于GAIM 存在大量不确定性和难控制因素,因此GAIM 是一个不断实验和不断调整的过程。随着Moldflow软件技术的不断发展和成熟,CAE软件在气辅成型中得到了越来越多的应用。正确使用软件和合理利用分析结果,可以对产品模具设计及工艺参数的优化起到有益的指导作用。比如,借助于Moldflow软件的模拟结果,可以预测气体注人后可能发生的塑料熔体穿破和气体渗透到薄壁的现象。设计人员可以利用这些分析结果对塑料材料、产品形状及尺寸、模具设计和成型工艺条件进行调整和优化,以获得质量优、成本低的气辅制品。因此Moldflow软件的使用可以优化产品结构、减少试模次数,缩短产品周期,从而提高生产率,降低生产成本。

 

  参考文献:

 

  [1] 陈立恒,梁继才等.气体辅助注射成型工艺参数对成型结果  的影响[J].模具工业, 2006 , 32 (9) : 45-49

 

  [2] 贺华波等.基于Moldflow的薄壁盒注塑件结构的优化设计  [J].轻工机械,2006,24(3):24—26.

 

  [3] 李红林,贾志欣.气辅成型的CAE模拟及应用[J].轻工机  械,2007,25(2):19-21.

 

  [4] 余玲,傅建.气辅注射工艺参数对气体穿透能力的影响[J].  广东塑料,2005,(9):54-56.

 

  [5] 李光明,傅建等.气辅注射工艺参数对气体穿透能力的影响  [J].塑料工业,2005, 33(5):22-24.

 

  本文为安徽建筑工业学院硕士科研启动基金项目.

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