组合型腔浇注系统的模拟分析及优化设计

对于组合型腔的浇注系统,如果熔体不能同时到达各浇口并充满各个型腔,将导致压力分布不均匀,使制品的质量下降,浇口可能会出现凝固现象而导致后续过程的不能顺利进料,以至于出现充不满等问题。本文将注塑系统平衡的理论和数值模拟技术紧密结合起来,对浇注系统进行优化,得出了一组最佳的浇注系统方案,从而保证熔体能够基本上在同一时间充满型腔,实现熔体的平衡流动。从分析结果可知,要平衡熔体在组合型腔内的流动,分流道的截面形状和尺寸起到非常大的作用。     

基于CAE技术的注塑模组合型腔流动平衡优化设计

为了确保良好的制品质量以及不同型腔内产品质量的一致性,必须进行浇注系统的平衡分析。以鼠标外壳为例,利用Moldflow/MPI,对初步的鼠标外壳塑件组合型腔布局和浇注系统进行分析,并优化浇注系统参数,进而获得了相对较合理的浇注系统,保证了熔体能够基本上在同一时刻充满型腔,从而实现了熔体的平衡流动。     

塑料玩具组合型腔流动平衡模拟分析

塑料玩具上下盖组合型腔注塑成型过程中,浇注系统的设计影响熔体流动不平衡,需要优化浇注系统。运用Moldflow软件进行浇口位置、填充及流动平衡分析可以优化浇注系统。通过模拟熔体在型腔的流动情况,比较了三种浇口位置的填充结果,初步优化了浇注系统,得到了初步的流动平衡分析结果。以分析结果为基础,调整了浇注系统的设计,比较了三种浇口尺寸的填充及流动平衡分析。结果表明,优化后的浇注系统,型腔间的填充时间不平衡率低于5%,压力不平衡值小于5 MPa,注射位置压力曲线能够稳定上升,有效改善了熔体流动不平衡。     

注塑成型组合型腔数值模拟与工艺优化

对某游戏机组合装配件进行了结构工艺分析,结合Moldflow最佳浇口位置分析结果,确定了模具浇口位置,设计了浇注系统与冷却系统。建立了模流分析有限元模型,利用Moldflow进行了塑件组合型腔成型过程数值模拟分析。结果表明,组合型腔采用平衡流道系统结构,存在熔体充填不平衡的问题,对成型参数熔体温度、流动速率、保压压力等进行优化,实现了组合型腔的平衡充填。熔体温度为260℃时可以明显降低塑料熔体在型腔中的流动速度,进而优化型腔的平衡充填。并结合试模,获得了合理的注塑成型工艺参数。     

基于Moldflow的香皂盒套件注塑流动平衡优化

针对香皂盒套件注塑模组合型腔熔体流动不平衡的问题,利用Moldflow软件进行注塑数值模拟。从充填时间,速度/压力（V/P）切换点压力,注射位置处压力三方面对初始方案进行分析,确定浇注系统优化指标,采用流道平衡分析自动优化方案的流道尺寸进行优化设计。结果表明,优化后的浇注系统,型腔间的充填时间的不平衡率低于5 %,压力不平衡值小于5 MPa,注射位置处压力曲线能够平稳上升,有效改善了熔体流动不平衡。     

组合型腔模具浇注系统的平衡优化设计

根据制品使用要求及原料的流动性能,采用了潜伏式浇口和侧浇口的组合浇注系统。利用Moldflow Plastics Insight软件,在填充分析的基础上,对浇注系统进行了优化设计,优化后的分流道及浇口尺寸可保证组合型腔的平衡填充及型腔压力的均匀分布。     

组合型腔注射模流动平衡优化设计

借助Moldflow 6.1软件的填充分析模块和流道平衡模块,分析组合型腔模具的不平衡流动.结果表明:同时调整型腔布局和优化流道截面尺寸,流动不平衡率可从4.19％下降到0.47％;当熔体流动不平衡率较大时,应首先考虑调整型腔布局,再结合调整流道截面尺寸、浇口等因素使之达到流动平衡;型腔布局对熔体的平衡流动起着重要作用.     

注塑模充填过程动态模拟

本文基于注塑模型腔内充填机理和流体力学基本方程，视聚合物熔体在型腔中的流动为平行板中的流动，在浇注系统中的流动为等效圆柱管内的流动，在此假定的基础上进行合理简化，建立了三维薄壁型腔的基于非弹性、非牛顿流体在非等温下的Ｈｅｌｅ－Ｓｈａｗ流动的数学模型及浇注系统的数学模型，并采用混合有限元／有限差分数值方法耦合求解压力方程和能量方程，采用控制体积法自动跟踪熔体前峰面，从而实现充填过程的动态模拟。模拟结     

组合式型腔的注塑平衡流道分析优化

通过浇口平衡解决了组合式型腔的注塑平衡过程中浇口尺寸精度难保证、计算公式难以符合实际情况和修模不易等问题。采用流道平衡分析对组合型腔进行流道截面尺寸优化,从而实现了注塑平衡,将各个不同形状型腔充填时间的不平衡率控制在了5%以内,将各个不同型腔内的压力差控制在5 MPa以内。结果表明:流道平衡分析实现了组合式型腔的平衡浇注,使不同型腔间的充填时间和型腔压力都实现了注塑平衡;还尽可能地减小了分流道的尺寸,从而减小了注射时塑料熔体的损耗。而流道截面尺寸的加工可以通过数控加工精密控制,与浇口平衡相比,大大地降低了试模的难度。     

汽车内饰件组合型腔注塑模设计

将模具计算机辅助工程（CAE）技术引入汽车内饰件组合型腔注塑模的设计。根据流动过程的模拟分析,改善模具浇注系统的结构尺寸,流动不平衡率从7 %降为1.4 %,利用气穴分析和冷却分析优化了排气系统和冷却系统的设计,提高了模具的设计质量,为组合型腔模具的优化设计提供了参考依据。     

多型腔注塑模的流动平衡计算与分析

给出一种基于流动模拟的多型腔注塑模流动平衡计算方法,在流道和型腔布置确定后,根据流动模拟的结果,通过迭代调整流道和浇口尺寸,自动实现非平衡布置多型腔注塑模的流动平衡。利用数值模拟试验研究了注射时间、料温和模温等成型条件变化对流动平衡的影响,结果表明,注射时间的变化对流动平衡有显著影响。     

电子血压计上壳注塑成型方案的计算机辅助分析

利用Moldflow Plastics Insight软件对电子血压计上壳塑件的不同注塑成型方案进行了分析比较,根据计算机辅助分析结果对浇注系统的设计方案进行了改进。实际注塑成型效果表明,改进后的浇注系统对注塑成型充填过程的平衡起到了明显的改善作用。     

水辅助熔体充模流动的熔体流痕

构建了用于研究水辅助熔体充模的仿真模具,采用红色和绿色着色剂作为示踪剂,通过水辅助着色的聚丙烯(PP)熔体在柱状模腔里充模,获得了能够反映熔体流动痕迹的样品。通过观察流痕,对水作用下熔体的充模流动进行了研究。实验结果表明:在一次穿透中,与注水喷嘴接触的高黏度熔体造成水从喷嘴射入熔体的不稳定,水的穿透导致模壁附近熔体可能产生回流现象,回流沿水的穿透方向呈减弱趋势。在二次穿透中,水前缘熔体黏度和黏度分布对水的穿透影响较大,熔体体积的收缩是近似线性的减小过程,熔体的剪切流动弱于一次穿透。实验中还发现,水前缘的熔体也会产生"喷泉流"。     

Numerical and experimental investigations on polymer melt flow phenomenon in a vario‐thermal mold cavity

Mold temperature is one of the key factors affecting the morphology and quality of plastic parts. This article explores the melt flow phenomena in a vario‐thermal mold cavity. A coupled numerical method, considering the conjugate heat transfer between the mold and melt, is developed for the melt flow simulation. Mold temperature variations and melt flow phenomena for short shot injection in an electrical heated mold cavity are numerically studied and verified by experiments. The results indicate that the melt flow length and cavity filling ratio increase significantly with the elongation of the preheating time before injection. Melt filling ratio increased nearly linearly with the increasing of electric heating time. The smaller the injection pressure is, the bigger the relative filling ratio increment is. Therefore, polymer melt can flow much longer or the mold cavity can be filled up with a smaller injection pressure when the cavity is preheated. © 2017 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2017 , 134, 45193.     

基于Moldflow的注塑模流道平衡设计与分析

以手机前盖及前饰板两个非等体件共模结构为分析实例,阐述在不同体积型腔的模具流道设计中,利用MPI软件对不同流道的设计进行对比分析。主要对比分析了三种典型的浇注方式对浇注时间、转换压力及锁模力三个要素的影响,再根据产品的需求选择合适的流道设计,最后利用分析出的两腔填充时间比值确定产品流道截面的尺寸。优化了分流道,使塑件的填充达到了流动平衡,尽可能减小了塑件的缺陷。     

The process capability of multi-cavity pressure control for the injection molding process

Cavity pressure has been recognized as a critical process parameter for the injection molding of high quality thermoplastic parts. This Interest has led to the achievement of closed loop cavity pressure control, but only at one point in the mold cavity. A system has been recently described that extends this capability to provide simultaneous control of cavity pressure at multiple locations in the mold through the addition of dynamic valves in the melt delivery system, each of which can be independently controlled to meter flow and pressure to its portion of the mold. This paper describes the ability of the multi-cavity pressure control system to improve process capability and molded part quality. Experimental investigation has shown that the technology enables significant process flexibility to arbitrarily balance flow, move knit-lines, and control multiple part dimensions. In the presence of typical production process disturbances, moreover, closed loop multi-cavity pressure control was shown to increase the process capability index, Cp, from 0.52 for the conventional injection molding process to 1.5. After these capabilities have been discussed, several limitations of the process are described that lead to promising areas of future research.     

Experimental investigation of key parameters on the effects of cavity surface roughness in microinjection molding

For microinjection molding, it is envisaged that cavity surface roughness plays an important role in the cavity filling of polymer melt. This article presents an experimental investigation into the surface roughness effects on the flow area of a microthickness disk through injection molding. Three core inserts, each of which has different surface roughness on its two semicircular halves but with the same roughness mean lines, were machined and formed the mold cavity. The difference in flow area (or volume) between these two semicircular halves of the molded part was investigated by varying the mold and melt temperatures. Regressive analysis of the significance of mold and melt temperatures and cavity thickness on the surface roughness effects was carried out. Experimental results obtained indicated that the flow area on the smoother half is larger than that on the rougher half during cavity filling. For the same surface roughness, its effect on cavity filling is a function of mold temperature, melt temperature, and cavity thickness. An increase in mold temperature or melt temperature will result in smaller surface roughness effect on the flow area. When cavity thickness is reduced, the surface roughness effect will become more significant. Moreover, a larger difference in the surface roughness between the two semicircular halves of the insert will result in a larger difference in the flow area between the two halves of the molded part. POLYM. ENG. SCI., 2008. © 2008 Society of Plastics Engineers.     

充模过程的Level Set两相流模拟

采用Level Set两相流方法模拟了熔体充模过程,避免了处理复杂的边界以及用Ghost方法将熔体内的速度值外推到熔体外的情况。分别对型腔水平中面与垂直中面的充模过程进行了模拟。讨论了不同注射速度、不同注射口数量以及不同Reynolds数对充模过程的影响,得出了不同时刻各种情况下熔体界面的位置与充模过程刚结束时型腔内的压力分布,分析了熔体在型腔内运动的不同阶段的特点及形成不同阶段的原因。结果表明,在注射口宽度与型腔宽度相差不大的情况下,如果采用中低速充模,则整个充模运动过程以比较平稳的扩展性运动为主,充模较完全,熔体不发生破裂,制件效果较好。充模速度越大,熔体达到平稳流动的时间越短,充模过程越短。数值模拟结果与实验结果一致,同时表明Level Set两相流方法在求解拓扑性质发生较大变化问题时具有很大的优势。