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看一看:看一看;CAE在彩电后壳浇注系统中的应用

发布时间:2021-11-18 13:45:37 阅读: 来源:鞋架厂家

摘要:利用美国AC - TECH 公司的C - MOLD 软件对29 寸(74cm) 彩电后壳的模具浇注系统进行了计算机辅助工程(CAE) 分析。结果表明,采取计算机C - MOLD 软件对充模进行动态模拟,可直观地了解彩电后壳制品所需充模的最大压力和锁模力,并能确知熔融前锋料流速度的散布和熔接痕的位置散布,它为指导大型注塑模具的设计提供了科学根据,有较高的利用和研究价值。关键词: 计算机辅助工程;浇注系统;注射成型;专用软件塑料注射成型CAE软件的发展10分迅速,它全面提升模具设计水准的显著效果正逐渐为模具界所认识。目前国际上已有许多商品化软件出售,其中最具影响力的是美国AC - TECH 公司的注射模CAE软件C - MOLD。C - MOLD 软件具有3 个层次。第1 层次的软件用于初始阶段的设计,如优选塑料材料、选择标准模架、预测锁模力、平衡流道系统、优化成型时间、预定成型工艺参数、布置冷却水管、诊断注射缺点等。第2 层次为3维活动模拟程序和3维冷却分析程序。第3 层次将活动、保压、冷却分析结果耦合,得到更加精确的分析结果,其结果可用于塑料制品的应力和翘曲分析。青岛市新材料重点实验室用C - MOLD 对29 寸(74cm) 彩电后壳进行了优化分析,取得了良好的效果。1 填充理论基础塑料熔体在加工进程中的活动,满足连续性方程、动量定律、能量守恒方程及流变本构方程。注塑活动是1个粘弹性、非稳态、非等温的复杂进程,加上模腔内几何形状的复杂,要对其活动做精确描述比较困难, 所以在实际利用中作适当简化和假定[1~4 ] 。1. 1 型腔内活动数学模型1.1.1 假定在实际工程中,注塑加工的制件多是薄壁件,即厚度方向尺寸远小于其他2 个方向的尺寸,因此可假定熔体在扁平型腔中活动农村蔬菜大棚拆迁多少钱一平。在此基础上做以下简化。(1) 传热进程:型腔壁以热传导为主,忽视沿厚度方向的对流传热,而型腔内的活动以热对流为主,忽视沿活动方向的热传导。(2) 受力:假定模腔内活动以粘滞力为主,忽视惯性力的影响,仅考虑熔体的剪切力,忽视正应力的影响。假定压力沿厚度方向不变,忽视因冷凝层等作用在厚度方向产生的压力梯度。(3) 活动特性:假定熔体为不可紧缩流体,即ΔV 为0 ,并设熔体前沿位置在厚度方向不变。1.1.2 薄壁型腔充填进程的控制方向连续性方程:

式中: h 为型腔狭缝厚度的1半; V x , V y 分别是x 、y 方向的流速分量。能量守恒方程:

其中: t 是温度;η、γ分别是熔体的粘度和剪切速率;Cp 是定压比容;ρ是塑料熔体的密度。运动方程:

式中: P 为压力。流体本构方程:

1. 2 浇注系统的控制方程浇注系统假定为圆柱体内的塑料熔体活动,其他非圆截面浇注系统采取形状因子等效。根据圆柱管的特点,进行以下简化: (1) V x 、V y 值等于零; (2)流体具有不可紧缩性; (3) 在同1截面处压力恒定。浇注系统充填进程的数学模型以下。

各控制方程的数值解法有: 有限单元法(FEM) 、有限差分法(FDM) 、边界单元法(BEM) 、通常是有限元/ 有限差分混合法。2 实验部分2. 1 材料参数牌号为PS 456M ,BASF 公司产品。主要成型条件:顶出温度为80 ℃,最低成型温度为180 ℃,最高成型温度为280 ℃, 最低模温为20 ℃,最高模温为70 ℃, 最大许可剪切应力为0.24MPa 现在房子还有敢强拆的吗,最大许可剪切速率为40 000/s。2. 2 设备参数设备参数见表1 。

3 结果与讨论设计29 寸彩电后壳(图1 所示) 不但要易于成型,使物料均衡填充,而且还要控制熔接痕的位置,使之尽量不影响制品外观,因此,制件的浇口只能开设1个。直接浇口又称中心浇口,由于它的尺寸大,固化时间长,延长了补料时间,且具有流体阻力小,进料速度快的优点,常常使用于大型长流程的制品,因此本设计为直接浇口。在此基础上,实验了2 个不同方案,得出了不同的成型分析结论。3. 1 第1 种方案采取冷流道,流道大端直径为12mm ,位置在制件底面中央凹进部分的边沿(图1 箭头指向所示) 。图1 第1 种设计方案

从C - MOLD 活动分析(图2) 可以看出,本方案在充填的均衡性上表现其实不理想。主要表现为熔料在型腔的最远端到达时间不1致。在本方案中,通过浇口构成左右两股料流,并终究在图2 所示A区相遇,造成A 区大量冷料集中,因顶部为薄壁区,产生明显的冷接缝并造成应力集中,从而降落制品的冲击强度。图2 第1 种填充方案的活动前沿散布图

3. 2 改进方案为改进前述现象,保证物料在后壳顶部充满,消除冷料集中区,增加该处强度,提出改进方案,即在图3 圆形位置增加直径为8mm 的过桥,以改进后壳顶部的充填情况。图3 改进方案

由改进后的活动前沿散布图(图4) 可知,加上直径为8mm 的过桥后,原来冷料集中的区域(图4A 区所示) 消除。在大约3s ,物料到达后壳顶部的时间非常1致并可完全充填后壳顶部,从而消除由于熔接痕的产生而酿成的对制品性能的影响有营业执照拆迁房补偿标准,改进了制品的力学性能。图4 改进方案的活动前沿散布图

3. 3 熔接痕分析由于第1 种方案的充填情况不10分理想,因此只对改进方案进行熔接痕分析,结果如图5 所示政府拆迁补偿不满意可以提吗。图5 改进方案的熔接痕散布

在塑料熔料填充型腔时楼顶怎么利用不算违建,如果2 股或更多的熔料在相遇时前沿部分已冷却,使他们不能完全融会,便在会合处产生线性凹槽,构成熔接痕。由图5可见,产品的熔接痕大都散布在网格的交汇处,另外在图5 中所标出的位置也产生2 条线性熔接痕。整体来说,产品的熔接痕数量相对较多,但大部分散布于彩电后壳的网格附近,且熔接痕尺寸较小,基本不影响产品外观。3. 4 改进方案部分工艺参数通过分析所得的工艺参数得知,所需最大压力为40. 936MPa , 小于注塑机的最大注射压力137. 931MPa ;所需锁模力为718314kN ,小于注射机的最大锁模力19 580kN。终究充填时间为3. 9277s ,制品重量为4236. 1g。3. 5 螺杆速度根据分析结果,C - MOLD 自动得出最好的螺杆速度曲线,如图6 所示。从图6 可以看出,在冲程小于20 %时,速度基本保持恒定值40 %;当冲程大于20 %时,随着冲程的增加,速度逐渐增加,在冲程为60 %时,速度出现极大值100 % ,尔后随冲程的增加逐渐降落,在冲程为100 %时,速度为43 %。图6 推荐螺杆速度曲线

4 结论a) 采取计算机C - MOLD 软件对充模进行动态模拟,可了解彩电后壳制品所需充模的最大压力和锁模力的真实情况,并能确知熔融前锋料流速度的散布和熔接痕的位置散布,它为指导大型注塑模具的设计提供了科学根据,有较高的利用和研究价值。b) 根据C - MOLD 软件的分析结果,在模具中增加直径为8mm 的过桥,消除彩电后壳顶部的冷料集中区,从而有效保证了产品的质量。c) C - MOLD 软件是计算机科学、模具技术、数学理论和塑料树脂科学的完善结合。利用C -MOLD 对模具进行优化分析,可提高生产效率,极大的提高1 次试模的成功率,节省大量的人力物力,从而创造良好的经济效益。参考文献1 Takaaki Matsuoka. Integrated simulation to predict warpage of injections molded parts. Polymer Engineering and Science , 1991 , 31 (14) :1 0432 Chang H H ,Hiber C A and Wang K K . A unified simulation of the filling and postfilling stages in injection molding ,part 1 :formulation. Polymer Engineering and Science ,1991 ,31 (2) :1163 Chang R Y, Tsaur B D. Experimental and theoretical studies of shrinkage ,warpage ,and sink marks of crystalline polymer injection molded parts. Polymer Engineering and Science , 1995 , 35 ( 15) : 12224 Yang L C , Charmchi M and Chen S J . Numerical simulation of semicrystalline polymer flowing in an empty tube with solidification.Polymer Engineering and Science ,1992 ,32 (11) :724(end)资讯分类行业动态帮助文档展会专题报道5金人物商家文章