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    如何運(yùn)用Moldflow解決制品變形的問題,深圳汽車模具制品廠家

    文章來源: 科翔模具 人氣:8263 發(fā)表時間:2019-02-12 09:56:59

    一、引言:

    本文主要是對汽車左右安全帶固定件類似的產(chǎn)品產(chǎn)生嚴(yán)重的變形問題進(jìn)行研究、優(yōu)化。變形無論是對制品的外觀還是使用性能而言,都將會產(chǎn)生嚴(yán)重的質(zhì)量問題。通過運(yùn)用 Moldflow 3D技術(shù)的高仿真求解器解析制品產(chǎn)生變形的原因,找出應(yīng)對方案,為企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)提供優(yōu)化及參考。

    二、變形分析概述:

    此產(chǎn)品要求較高,特別是產(chǎn)品的變形問題,此類產(chǎn)品的變形至今都很難找到準(zhǔn)確的應(yīng)對方法,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品變形較大,基本上都是超出公差范圍,客戶不能接受。那么交樣或批量生產(chǎn)該怎么進(jìn)行呢?

    我想每個公司都有自己的方法,但問題不解決制品肯定會出現(xiàn)潛在的問題,例如應(yīng)力釋放(在一定的溫度下)的一天,釋放之后的產(chǎn)品將會出現(xiàn)變形。又或者制品的機(jī)械性能降低,在出現(xiàn)意外事故的過程中,產(chǎn)品的機(jī)械性能明顯下降致使產(chǎn)品斷裂等。 產(chǎn)品變形產(chǎn)生的原因有很多,歸根結(jié)底都是由于制品的收縮不均導(dǎo)致制品各區(qū)域的拉力大小不等的結(jié)果。應(yīng)對方案也有很多,通常解決制品變形的方法有:加筋位、調(diào)整冷卻液溫度、局部區(qū)域加減膠、改變澆口位置、改變分子(玻纖)取向、修改制品結(jié)構(gòu)、調(diào)整工藝等。

    那么我們需要有針對性的對不同產(chǎn)品進(jìn)行分析,在分析時我們都會運(yùn)用相關(guān)的軟件進(jìn)行模擬,這里介紹一下Moldflow軟件,Moldfllow軟件里面有中性面、雙層面和3D這些網(wǎng)格類型,不同的產(chǎn)品應(yīng)該使用不同的網(wǎng)格類型,因?yàn)榉治龅臏?zhǔn)確性不一樣。即使選對了網(wǎng)格類型分析出來的變形結(jié)果有的仍和實(shí)際打出的產(chǎn)品相差較大,那么是什么原因?qū)е碌哪??原因有:不可信的UDB、工藝設(shè)置、實(shí)際試模的機(jī)臺、水路和水溫等,在這里簡單的講一下材料的UDB文件,我們知道Moldflow材料庫中的部分UDB文件和大多數(shù)材料廠商所提更的材料UDB均沒有測試修正后的收縮,這樣的誤差最高可達(dá)到一半的比例,不過Moldflow作為注塑界的知名軟件分析出的結(jié)果肯定是和實(shí)際產(chǎn)品變形趨勢是一致的,能否將軟件運(yùn)用到實(shí)際當(dāng)中去,這就需要Moldflow工程師應(yīng)當(dāng)具備各方面的技能和經(jīng)驗(yàn)。

    三、案例描述 :

    此產(chǎn)品為汽車安全帶固定件: 產(chǎn)品最大外形尺寸:70*45*63,產(chǎn)品平均肉厚:1.8~7.0mm,產(chǎn)品肉厚差異較大,因此采用3D網(wǎng)格分析,如圖1所示。材料:ABS+PA6-GF8 Terblend N NG-02 : BASF .此材料已做修正,質(zhì)量指示器為銀級,此材料可信度較高。 模具為一模兩件,由于產(chǎn)品量大,因此進(jìn)膠方式為冷流道隧道澆口進(jìn)膠,如圖2所示。

    此產(chǎn)品雖有拐角,但不可使用雙層面網(wǎng)格含有拐角效應(yīng)的選項(xiàng)進(jìn)行分析,由于此產(chǎn)品的形狀、壁厚分部不均且壁厚變化較大已不符合使用雙層面網(wǎng)格的要求(在這里我用雙層面網(wǎng)格分析了一下,如圖3所示。分析出的變形高達(dá)4.5MM),因此采用3D網(wǎng)格分析,分析出來的產(chǎn)品最大變形為1.18MM,如圖4所示。

    我們對產(chǎn)品做了1.2MM的反變形,理論上試模出來的產(chǎn)品不會變形,但實(shí)際試模出來的產(chǎn)品仍有1.8MM的變形,通過調(diào)整各種工藝參數(shù)均無效,試模之后的產(chǎn)品如圖5-1、5-2、5-3所示

    四、案例分析及改善方案:

    此產(chǎn)品用Moldflow 3D技術(shù)分析,也已經(jīng)做了反變形,但實(shí)際試模出的產(chǎn)品仍有較大的變形。

    1.澆口冷卻時間:

    使用牛角進(jìn)膠在Moldflow軟件中模擬出來的變形為1.2MM,使用澆口大小為1.2MM,我們來看一下澆口的凍結(jié)時間,如圖6-1、6-2所示。

    可以看到產(chǎn)品最后區(qū)域高達(dá)146S才可頂出,離澆口最近的區(qū)域也要近30S才可頂出,而澆口只需11S就可頂出,可見澆口冷卻過早,制品得不到充分的補(bǔ)縮,因此在頂出之后產(chǎn)品的收縮較大,導(dǎo)致產(chǎn)品變形也較大,那么在軟件里面的變形為什么保壓充分和保壓不充分產(chǎn)品的變形都是只有1.2MM呢?答案很明顯理論與實(shí)際不相符,實(shí)際所采用的工藝以及其他方面的問題都有可能會造成產(chǎn)品的變形。在這里要考察Moldflow工程師實(shí)際解決問題的能力。

    2.填充壓力:

    在制品填充的過程中壓力最好不要太大,較大的壓力會使壓力很難均勻的傳遞到產(chǎn)品的各區(qū)域,很有可能造成薄壁區(qū)域的快速冷卻,繼而阻止后繼壓力的傳遞,形成蝴蝶效應(yīng)。這種不良的效應(yīng)破壞性相當(dāng)大,會造成產(chǎn)品很多方面的缺陷。此產(chǎn)品噴嘴處的壓力及轉(zhuǎn)換時的壓力,如下圖7-1、7-2所示

    上圖可以看到此產(chǎn)品的壓力并不大,因此此產(chǎn)品的變形不是壓力較所致。

    3.解決方案:

    我們知道對這個產(chǎn)品而言不論澆口位置移動到什么地方,玻纖經(jīng)過產(chǎn)品上側(cè)的流動及取向都是一樣的,因此移動澆口位置改變不了玻纖的取向。要解決此產(chǎn)品的變形只能將壓力降低和充分補(bǔ)料,同時不可將冷料帶到模腔中去,我們知道此材料特別容易在高溫下冷卻,澆口處很容易出現(xiàn)流延和冷料,繼而堵塞澆口。因此取消牛角進(jìn)膠取而代之為搭底進(jìn)膠,同時也可降低壓力。修改方案如圖8-1、8-2所示。

    在這里制品仍做了1.2MM的反變形,澆口由原來的牛角進(jìn)膠改為現(xiàn)在的大水口搭底進(jìn)膠,分流道改為了S形,可防止主流道及分流道 的冷料進(jìn)入模腔。實(shí)際的試模產(chǎn)品如圖9-1、9-2所示,產(chǎn)品無變形

    五、結(jié)論:

    此產(chǎn)品雖然結(jié)構(gòu)較簡單,但變形問題嚴(yán)重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量并且很難解決。此類似產(chǎn)品的變形問題在注塑行業(yè)經(jīng)常出現(xiàn),雖用了其它的一些方法生產(chǎn),但始終解決不了根本性的問題,還浪費(fèi)了大量的人力物力。因此我們在模具設(shè)計(jì)階段一定要提前解決產(chǎn)品將來可能出現(xiàn)的缺陷問題,Moldflow 終究只是個軟件,并不能反映所有問題,因此需要工程師不斷的積累經(jīng)驗(yàn),觀察試模出來的產(chǎn)品與模流分析結(jié)果是否一致,找出原因并不斷的對比以找到適合本企業(yè)的一個標(biāo)準(zhǔn),作為企業(yè)寶貴的Know-How. 通過Moldflow的全面運(yùn)用,建立企業(yè)最寶貴的知識數(shù)據(jù)庫,這樣工程師的水平會迅速提高,企業(yè)的整體水平也會得到提升。

    深圳市科翔模具有限公司是一家專業(yè)的塑膠模具設(shè)計(jì)生產(chǎn)工廠,致力于中型汽車模具, 電子產(chǎn)品, 家電類產(chǎn)品, 家用品, 工業(yè)應(yīng)用, 農(nóng)業(yè), 醫(yī)療器械等產(chǎn)品模具設(shè)計(jì)開發(fā)及生產(chǎn).長期以來, 我們通過給客戶提供價格低, 質(zhì)量好, 交期準(zhǔn)的服務(wù), 贏得了海內(nèi)外客戶的一致好評??梢酝ㄟ^我們公司官網(wǎng)(http://www.rnh.net.cn/)查看更多塑膠模具產(chǎn)品、塑膠注塑產(chǎn)品、塑料產(chǎn)品等等一些定制模具開模。


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