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1、MoldFlow 在优化产品保压曲线上的应用Moldflow 广州办事处工程部 李建1、引言产品的尺寸和材料的类型打算了产品收缩的范围，通常大尺寸的产品会有大的收缩范围。产品的体积收缩打算了产品的可能的变形量和产品尺寸的稳定性，由于翘曲的主要缘由就是收缩的差异。假设产品的收缩是均匀的，那么我们仅仅只需要转变产品的尺寸大小就可以获得合格的产品。但是，注塑成型的产品收缩都不行能是均匀的。体积收缩在产品上的分布状况直接影响到产品的变样子况。正常状况下，浇口四周区域会比填充末端获得更好的保压，从而具有教小的体积收缩。从填充末端到浇口的体积收缩的差异是引起产品翘曲的主要因数。为了获得均匀的体积收缩，必需
2、掌握成型过程中产品型腔内的压力分布，体积收缩可以间接描述胶料凝固时的压力状况，压力越大，体积收缩就越小。产品上消灭收缩不全都的主要缘由是在成型过程中型腔内存在较大的由于材料的粘度所引起的压力梯度，压力梯度使得产品的填充末端压力小于浇口四周的压力，从而使的填充末端的体积收缩远大于浇口四周的收缩。通过掌握成型过程中产品型腔内的压力的变化可以削减产品上各区域的收缩差异。保压曲线的设计还要考虑到产品及浇口的尺寸，材料类型，填充工艺参数，产品壁厚变化等因数的影响。我们常见的两种保压曲线分别是： 使用恒定压力进展保压 使用保压曲线进展保压恒定压力保压就是在成型时在指定的时间内始终使用恒定的压力保压产品。使
3、用保压曲线进展保压时，在恒定压力保压后，压力会随着时间进展线性的降低， 如图 1。假设保压曲线设计合理，产品可获得均匀的体积。事实上，保压曲线的设计目标就是获得可承受的产品填充末端的收缩量，同时使整个产品的收缩与产品填充末端的收缩到达全都。保压方式8070aP 60压力曲线恒定压力M 50恒定e40us erP3020100降低0246Time Sec81012图 1. 保压方式假设产品的壁厚变化过于急剧，那么保压曲线对优化产品的收缩不会有太明显的效果，由于要实现均匀的收缩，厚壁区域比薄壁区域需要更大的保压压力。使用保压曲线的主要目的就是降低产品由于不均匀收缩而引起的翘曲变形。2、产品及成型工
4、艺分析如图 2 所示，产品单重为 18g，产品壁厚根本均匀为 1.6mm。材料为：Eltex P TV274PP。图 2：Moldflow 的分析模型原始方案成型工艺参数：模具温度：40 度，熔料温度：240 度填充时间：1.4s承受恒定压力保压，保压压力 65MPA，保压时间 15 秒。通过 Moldflow 的保压分析，可直观的获得产品最终的体积收缩的分布状况，如图 3； 和成型过程中产品内部的压力分布状况如图 4。图 3：产品最终的体积收缩率的分布图 4：在成型过程中产品内部的压力分布从图 3 的体积收缩可以看出，收缩在产品上的分布不均匀收缩的范围为 1%9%，靠近浇口处的收缩在 1%以
5、上，填充末端的收缩在9%以内。靠近浇口的区域有过保压现象发生，这会导致产品由于不均匀收缩而发生翘曲。同时通过产品上不同位置上的压力曲线也可了解到产品各区域上的压力梯度分布也不均匀。3、通过 Moldflow 确定保压曲线的方法(1)确定压力开头衰减的时刻我们以位于填充末端的压力监测点 N532 的压力变化作为打算第一段保压压力即恒定压力完毕的推断依据。一般是以填充末端的压力曲线的顶点时间与压力降低到零的时间，两者之间时间差值的一半作为保压曲线中恒定压力完毕的初始值在 Moldflow 中由图 4 的结果可以直接测量到远端的压力最高时刻为 1.9 秒压力降低到零的时刻为 7.6 秒平均值为 (1
6、.9 + 7.6) / 2 = 4.75 秒因此保压恒定压力作用的时间为 4.75-1.4填充时间=3.35 秒(2)确定保压完毕的时刻保压曲线中保压压力的衰减速度应与产品上的压力梯度保持全都，这样才能使各区域在凝固时具有一样的保压压力，从而获得均匀的体积收缩。保压压力的完毕是以浇口凝固的时间做为界定标准，在 Moldflow 中可通过凝固层系数有效的推断出浇口凝固的具体时间，浇口的凝固时间为 14 秒，如图 5。图 5：浇口的凝固时间确定保压第一段恒定压力的大小Profiles90Pr es sure75604530150Prof102468101214Time sec第一段保压压力与原始方
7、案保持全都，仍使用 65Mpa 的压力进展保压。(4)确定的保压曲线如下：持续时间压力(MPA)0653.35659.250图 6：通过 Moldflow 优化后的保压曲线原始方案与优化后的产品压力分布及体积收缩比照，见图 7。图 7：保压方案 1 和原始方案的比照通过承受保压曲线的方式，产品获得了较为均匀的体积收缩，同时产品内各区 域的压力梯度也较原始方案均匀了很多。但产品填充末端的收缩偏大，同时，产品 的体积收缩明显分为三个区域，靠近浇口的区域和填充端的体积收缩较大，产品中 间区域的体积收缩较小。因此需要进一步调整保压曲线，使产品获得更均匀的收缩。4、保压曲线进一步调整的一般原则(1)、调
8、整填充末端的体积收缩转变恒定压力作用的时间缩短：增大体积收缩延长：减小体积收缩ShortenLengthenFasteSlowe(2) 、调整产品浇口四周区域的体积收缩转变压力衰减的速度缓慢：减小体积收缩快速：增大体积收缩IncreasDecreas(3) 、调整产品中间区域的体积收缩转变压力在拐点以前的衰退速度缓慢：减小体积收缩快速：增大体积收缩5、保压曲线的进一步优化(1) 、延长恒定压力作用的时间从保压曲线方案一的结果中我们可以看出，产品填充末端的体积收缩增大，因此，需要延长恒定压力作用的时间；(2) 、提高产品中间区域凝固时压力的衰减速度为了增加产品中间区域的体积收缩，使整个产品的体积
9、收缩尽量的均匀，就必需加快产品中间区域在凝固时的压力衰减速度，使该区域获得与填充末端全都的体积收缩。Profiles90Pr es sure75604530150Prof1Prof202468101214Time sec(3) 、进一步调整后的保压曲线持续时间压力(MPA)06556522570图 8：方案二的保压曲线原始方案与优化后的产品压力分布及体积收缩比照，见图 9。图 9：保压曲线方案 1 和方案 2 的体积收缩的比照从结果比照可以看出，经过进一步的优化保压曲线，产品的体积收缩进一步减小， 同时产品各区域上的体积收缩分布更加均匀。这样可有效降低产品由于体积收缩的不全都所引起的应力、密度等差异和收缩不均所导致的翘曲变形。6、完毕语本文介绍了如何通过 Moldflow 进展产品的保压曲线的设定和优化。通过 Moldflow 用户可以直观实时的了解到保压曲线的变化对产品收缩的影响状况，帮助用户设定并优化保压中的各项参数。参 考 文 献1、 MPI 培训手册