模具熱流道系統(tǒng)應(yīng)用分析涉及到的三個主要步驟包括:計算機輔助工程分析、樹脂測試和熱流道概念的設(shè)計。
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1、計算機輔助工程(CAE)分析
計算機輔助工程分析工具包括MoldFlowTM分析軟件等,可用于分析模具系統(tǒng)中熔融塑料的流動情況。這些程序常常被模具設(shè)計人員用于預(yù)測零件的注入壓力、流動線路、氣孔、收縮率和翹曲度。
盡可能在最初階段將計算機輔助分析應(yīng)用到模具生產(chǎn)項目上。即使是初級階段所作的粗淺分析也有可能解決一些重要的問題,例如注塑的可能性、生產(chǎn)周期時間、對壓力的要求及對流動線路的預(yù)測。
借助于計算機工程設(shè)計軟件,可以很容易地對不同的場景進行重復(fù)模擬演示,這樣有利于降低生產(chǎn)成本和試驗時間。
將流動模型的程序用于零件分析是非常普遍的做法,但在分析過程中添加熱流道歧管的做法是最近才出現(xiàn)的。將歧管熔液通道的幾何形狀制成模型將有利于更精確的預(yù)測。而且,當(dāng)需要平衡一個多種尺寸型腔的模具時,這些軟件程序?qū)⑹欠浅S杏玫摹?br>2、樹脂試驗
樹脂試驗用于評價一種按一定成分配置的樹脂的加工性能。樹脂試驗可在實際應(yīng)用領(lǐng)域中進行,這類樹脂只有很短一部分經(jīng)過熱流道處理或者根本沒有經(jīng)過處理。
設(shè)計樹脂試驗的目的是為了評價樹脂和各成分組合的工藝窗口。試驗的基本步驟如下:
評價注射速度和相應(yīng)的壓力,為該試驗確定最佳的注入時間;
建立熱流道系統(tǒng)溫度窗口,有利于生產(chǎn)符合要求的零件;
以實驗的形式改變保持的時間和壓力,用最佳的尺寸和更佳的注入口質(zhì)量確定零件生產(chǎn)所需要的基線;
評價樹脂對駐留時間的靈敏度;
優(yōu)化每個模具參數(shù),評價總的應(yīng)用周期。
除了標(biāo)準(zhǔn)的試驗程序以外,還可進行專門的試驗,評價特殊的加工參數(shù)或要求。
在完成模具設(shè)計以前,通過樹脂試驗可以讓客戶獲得最初模具試驗前所需的實際工藝數(shù)據(jù),然后提供模壓零件的樣品。
3、熱流道系統(tǒng)的設(shè)計概念
另一個重要的步驟是熱流道的設(shè)計概念。一個詳細(xì)的設(shè)計概念,包括歧管和壓板,它們將成為模具審核中的一個重要部分。
熱流道是一種復(fù)雜而具有一定優(yōu)越性的模具零件。在模具生產(chǎn)項目中,CAE計算機輔助工程分析、樹脂試驗和設(shè)計概念等,都可以由熱流道系統(tǒng)供貨商來完成。
在一個項目的初期,如果讓熱流道供貨商共同參與工作,那么模具的設(shè)計人員就能夠進一步優(yōu)化最終產(chǎn)品。
歧管用于保證讓熔液通道能夠以最有效的方式進行布置。在理想的情況下,熔液通道采用對稱方式設(shè)計,所有下行流道的流動長度與轉(zhuǎn)彎數(shù)量都是一致的。
在采用多型腔模具或非對稱式模具的情況下,熔液通道可能包括人造長度和轉(zhuǎn)彎點,以便能夠適當(dāng)?shù)仄胶膺@個系統(tǒng)。這種概念對模具設(shè)計人員和熱流道設(shè)計人員均有所幫助,可以保證最佳的岐管設(shè)計。
此外,還要采用壓板技術(shù),保證能夠設(shè)計出客戶要求的閉合高度和關(guān)鍵特點,由于在噴嘴中包括熱流道噴嘴,模具設(shè)計人員還要確認(rèn)注入口的接近處和冷卻是否能滿足熱流道制造商的要求。
對熱流道系統(tǒng)評價的主要因素包括:流量平衡和岐管熱分布的情況;通道尺寸;高壓應(yīng)用領(lǐng)域中的岐管材料強度;注入口的尺寸;冷卻和注入口的接近;能夠承受研磨性和腐蝕性樹脂的成分。