Moldflow在英柯歐熱流道選型中的應用

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯網

一、英柯歐(INCOE)熱流道公司介紹

INjectionCOntrolEngineering®--注塑控制工程

英柯歐熱流道于1958年在美國創立,到今天已有57年的歷史,是世界上第一個生產熱流道的專業公司; INCOE中國公司位于上海浦東新區,并在東莞有分公司,香港貿易公司,臺灣辦事處,在長春, 沈陽,天津, 青島, 武漢, 長沙,浙江(寧波,寧海,臺州), 江蘇(蘇州,昆山,常州)廈門, 成都, 重慶等城市均有銷售及售后服務。INCOE熱流道幾乎應用于所有的塑膠注塑行業,包括航空汽車家電電子等等;

二、公司CAE團隊介紹及主要工作

INCOE上海模具有限公司技術團隊主要由應用開發部,設計部,生產部及質檢部等組成,INCOE目前已與新科益系統與咨詢(上海)有限公司保持了長期的合作的關系,今年更是一次性簽訂了長達3年的維護合作協議,也感謝新科益公司的大力支持,為我們提供最新的技術培訓及軟件服務,以最新最先進的CAE技術服務于廣大客戶。

三、INCOE模流分析案例

案例一:材料裂解的分析

熱流道應用上經常會遇到一些體積非常小的產品,而熱流道在小產品上的應用有時會比大產品更難些,因為需要克服材料在熱流道中因停留時間過長而導致材料裂解問題,這就需要我們選擇一個合適的熱流道系統來克服這個問題,下面就舉例說明一下moldflow在這方面的應用情況:

分析背景:德國INCOE –熱流道系統編號1S14000019

產品生產問題點:

1. 塑膠材料發生裂解;
2. 注塑壓力隨著注塑模次的增多不斷增大。

發現上述兩個問題后,INCOE 德國售后拆開了熱流道進行檢查發現:熱流道內部大量的裂解材料使流動通道越來越窄。直至因流道通道過窄,壓力過大而無法繼續生產。INCOE德國就找了我們,希望我們CAE可以給出一個有效的解決方案。

首先我們進行產品的分析:

產品尺寸:14.48mm X 17.067mm X 14.48mm

材料為PEI+40% GF;牌號為SABIC Ultem 2410模具溫度160C,料溫400C以上。
實際成型時熱流道溫度分布情況如下圖:

需注意:Moldflow 并不考慮材料的降解,以及材料對流道壁的粘附。

產品裂解問題分析:

1. 產品較小,熱流道存膠量過多,滯留時間產生長;
2. 熱流道設定溫度過高,超出材料推薦溫度。

解決材料的裂解及注塑壓力過大的問題,我們就需要降低熱流道中的儲膠量,減少熱流道的死角區域----也就是材料在熱流道中流速較慢的區
域,為此我們制訂了包括原熱流道方案在內的共10種流道尺寸/3種流道形式進行分析比對:

分別觀察各方案的熱流道內的塑膠材料流速及壓力損失情況---模流分析中熱流道需采用3D網格形式才能觀察到熱流道內部流速情況:

因方案較多,這里就不一一展示其他方案的熱流道內部流速及壓力損失情況了。

直接展示分析結果對比:

綜合以上對比結果可以得出:

● 熱流道采用3D網格后,通過查看塑膠在流道內的流動速率,可以判斷出:在流道內的拐角處,是有“死角”存在的;
● 此材料流動性相對較差,熱流道的壓力損失與流道孔徑的大小息息相關;
● 減少材料在熱流道里停留的時間,我們需要提高塑膠在流道內靠近流道壁的流動速率。那么我們就需要把流道尺寸從14mm至少縮小至 8mm左右;
● 折中處理,既要考慮材料裂解又要考慮壓力問題;還有材料在熱流道里裂解后的清洗問題,建議采用:Option-G,Option-I;
● 最終德國客戶采用Option-G,壓力也相對小些,目前產品仍在量產中。

五、英柯歐熱流道Moldflow使用心得

近年來熱流道應用越來越廣泛,熱流道的形式也多種多樣; Moldflow也緊跟著行業形勢進行了很多的功能優化,,做出了很多與熱流道相關的技術改進; 比如Moldflow 2016 就增加了閥針開啟/關閉的可控制功能,這一功能與INCOE的Soft-Gate技術完全吻合,可以很好的模擬Soft-Gate技術在注塑成型時的應用效果,為客戶提供充分的數據說明Soft-Gate技術的優點所在。

在INCOE,Moldflow 更多的是幫助AE工程師為客戶提供一個更加合理的熱流道方案,比如分流板怎樣排布最為合理,怎樣有利于產品充填以及熱流道的加工;熱流道大小是否合理,噴嘴是否需要擴孔處理等等,都需要Moldflow來提供這些數據;在Moldflow的分析結果中我們可以看出熱流道的壓力損失情況,熱流道與產品的體積比,各噴嘴的流通量等等;這些結果在熱流道選型當中都起到了很大的輔助作用。熱流道與傳統的兩板模或三板模有很大不同,一旦加工成型,后期可改善的空間相當有限,并且即使后期有更改,如果更改效果不理想,再進行新的更改就幾乎不可能了。

所以前期的方案很重要,而Moldflow就在這前期的方案制定中起到了非常關鍵的作用;在后期也為售后工程師提供了修改方向。熱流道公司面對的客戶各種各樣,涉及到塑膠行業的各類產品,熱流道工程師很難從實際的成型中獲取比較好的經驗,不可能對任何產品任何材料都有比較深入的了解或者是成型經驗,這時moldflow就可以給熱流道工程師們一些最直觀最有價值一些數據參考,也有利于經驗的積累。

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