CAE在汽车塑料模具制造过程的应用(2)

原作者:[标签:作者] 添加时间:2007-06-27 原文发表:2007-06-27 人气:1

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*冷却系统的优化设计：通过分析冷却系统对流动过程的影响，优化冷却管路的布局和工作条件，从而产生均匀的冷却，并由此缩短成型周期，减少产品成型后的内应力；

*减少翻修成本：提高模具一次试模成功的可能性，是CAE分析的一大优点。反复地试模、修模要耗损大量的时间和金钱，此外，未经反复修模的模具，其寿命也较长。

注塑成型

*更加宽广更加稳定的加工“裕度”：流动分析对熔体温度、模具温度和注射速度等主要注塑加工参数提出一个目标趋势，通过流动分析，注塑者便可估定各个加工参数的正确值，并确定其变动范围。会同模具设计者一起，他们可以结合使用最经济的加工设备，设定最佳的模具方案；

*减少塑件应力和翘曲：选择最好的加工参数使塑件残余应力最小，残余应力通常使塑件在成型后出现翘曲变形，甚至发生失效；

*省料和减少过量充模：流道和型腔的设计采用平衡流动，有助于减少材料的使用和消除因局部过量注射所造成的翘曲变形；

*最小的流道尺寸和回用料成本：流动分析有助选定最佳的流道尺寸，以减少浇道部分塑料的冷却时间，从而缩短整个注射成型的时间，以及减少变成回收料或者废料的浇道部分塑料的体积。

应用实例

汽车通风饰罩

制件为汽车通风饰罩，采用气体辅助注射成型，要求包括：确定出浇口、气口位置与数量，预测气体在气道的穿透情况以及工艺参数。

*建模：Moldflow通过图形接口直接读入CAD模型。模型及浇注系统如图1所示，浇注系统初始设计使用一个侧浇口，两个气口位置；

*输入工艺条件：最大注射压力为55MPa，气体注射压力为20MPa，模温50度，熔体温度为230度，延迟时间为2.5秒，气道的等效直径为9.6mm，冷却时间为22秒；

*分析计算：根据熔体流动前峰推进图，可动态看见熔体流动情况，也可通过等值线图来判断流动是否均匀。根据塑料表皮层比分布图，可观察型腔内气体充满的情况，确定气体停止注入和保压压力。通过Moldflow分析，可以确定合理的浇口和气口位置，预测气体沿加强筋的穿透情况，以及气体压力、锁模力等。

汽车仪表盘

对于大型模具来说，流动、保压、冷却等各方面的参数均需严格控制，否则，稍有不慎便有可能引起型腔充填不均衡、冷却不均匀、变形及残余应力大等缺陷。通过对流动过程、冷却过程与保压过程的模拟分析，来优化螺杆速率－位置曲线、保压曲线及冷却系统,并对翘曲变形进行分析计算。

该制品材料为FERR/PP LPP20BC07HBBK，制品尺寸较大(长1.4m)。原方案采用10个浇口，热流道。原方案充填不平衡，不均匀，压力分布也不均匀，制品表面最大温差为40.30度，温差较大，温度过高的区域需加强冷却，变形也较大，不能满足尺寸精度的要求。

通过Moldflow优化螺杆速率－位置曲线、保压曲线、流道系统及冷却系统，得到理想的充填效果，冷却效果也较好，制品表面的温度分布较均匀，温差下降到26.67度，翘曲变形也大大降低。

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