Moldflow在英柯欧热流道选型中的应用

2016-11-14 by:CAE仿真在线来源:互联网

一、英柯欧(INCOE)热流道公司介绍

INjectionCOntrolEngineering®--注塑控制工程

英柯欧热流道于1958年在美国创立,到今天已有57年的历史,是世界上第一个生产热流道的专业公司; INCOE中国公司位于上海浦东新区,并在东莞有分公司,香港贸易公司,台湾办事处,在长春, 沈阳,天津, 青岛, 武汉, 长沙,浙江(宁波,宁海,台州), 江苏(苏州,昆山,常州)厦门, 成都, 重庆等城市均有销售及售后服务。INCOE热流道几乎应用于所有的塑胶注塑行业,包括航空汽车家电电子等等;

二、公司CAE团队介绍及主要工作

INCOE上海模具有限公司技术团队主要由应用开发部,设计部,生产部及质检部等组成,INCOE目前已与新科益系统与咨询(上海)有限公司保持了长期的合作的关系,今年更是一次性签订了长达3年的维护合作协议,也感谢新科益公司的大力支持,为我们提供最新的技术培训及软件服务,以最新最先进的CAE技术服务于广大客户。

三、INCOE模流分析案例

案例一:材料裂解的分析

热流道应用上经常会遇到一些体积非常小的产品,而热流道在小产品上的应用有时会比大产品更难些,因为需要克服材料在热流道中因停留时间过长而导致材料裂解问题,这就需要我们选择一个合适的热流道系统来克服这个问题,下面就举例说明一下moldflow在这方面的应用情况:

分析背景:德国INCOE –热流道系统编号1S14000019

产品生产问题点:

1. 塑胶材料发生裂解;
2. 注塑压力随着注塑模次的增多不断增大。

发现上述两个问题后,INCOE 德国售后拆开了热流道进行检查发现:热流道内部大量的裂解材料使流动通道越来越窄。直至因流道通道过窄,压力过大而无法继续生产。INCOE德国就找了我们,希望我们CAE可以给出一个有效的解决方案。

首先我们进行产品的分析:

产品尺寸:14.48mm X 17.067mm X 14.48mm

材料为PEI+40% GF;牌号为SABIC Ultem 2410模具温度160C,料温400C以上。
实际成型时热流道温度分布情况如下图:

需注意:Moldflow 并不考虑材料的降解,以及材料对流道壁的粘附。

产品裂解问题分析:

1. 产品较小,热流道存胶量过多,滞留时间产生长;
2. 热流道设定温度过高,超出材料推荐温度。

解决材料的裂解及注塑压力过大的问题,我们就需要降低热流道中的储胶量,减少热流道的死角区域----也就是材料在热流道中流速较慢的区
域,为此我们制订了包括原热流道方案在内的共10种流道尺寸/3种流道形式进行分析比对:

分别观察各方案的热流道内的塑胶材料流速及压力损失情况---模流分析中热流道需采用3D网格形式才能观察到热流道内部流速情况:

因方案较多,这里就不一一展示其他方案的热流道内部流速及压力损失情况了。

直接展示分析结果对比:

综合以上对比结果可以得出:

● 热流道采用3D网格后,通过查看塑胶在流道内的流动速率,可以判断出:在流道内的拐角处,是有“死角”存在的;
● 此材料流动性相对较差,热流道的压力损失与流道孔径的大小息息相关;
● 减少材料在热流道里停留的时间,我们需要提高塑胶在流道内靠近流道壁的流动速率。那么我们就需要把流道尺寸从14mm至少缩小至 8mm左右;
● 折中处理,既要考虑材料裂解又要考虑压力问题;还有材料在热流道里裂解后的清洗问题,建议采用:Option-G,Option-I;
● 最终德国客户采用Option-G,压力也相对小些,目前产品仍在量产中。

五、英柯欧热流道Moldflow使用心得

近年来热流道应用越来越广泛,热流道的形式也多种多样; Moldflow也紧跟着行业形势进行了很多的功能优化,,做出了很多与热流道相关的技术改进; 比如Moldflow 2016 就增加了阀针开启/关闭的可控制功能,这一功能与INCOE的Soft-Gate技术完全吻合,可以很好的模拟Soft-Gate技术在注塑成型时的应用效果,为客户提供充分的数据说明Soft-Gate技术的优点所在。

在INCOE,Moldflow 更多的是帮助AE工程师为客户提供一个更加合理的热流道方案,比如分流板怎样排布最为合理,怎样有利于产品充填以及热流道的加工;热流道大小是否合理,喷嘴是否需要扩孔处理等等,都需要Moldflow来提供这些数据;在Moldflow的分析结果中我们可以看出热流道的压力损失情况,热流道与产品的体积比,各喷嘴的流通量等等;这些结果在热流道选型当中都起到了很大的辅助作用。热流道与传统的两板模或三板模有很大不同,一旦加工成型,后期可改善的空间相当有限,并且即使后期有更改,如果更改效果不理想,再进行新的更改就几乎不可能了。

所以前期的方案很重要,而Moldflow就在这前期的方案制定中起到了非常关键的作用;在后期也为售后工程师提供了修改方向。热流道公司面对的客户各种各样,涉及到塑胶行业的各类产品,热流道工程师很难从实际的成型中获取比较好的经验,不可能对任何产品任何材料都有比较深入的了解或者是成型经验,这时moldflow就可以给热流道工程师们一些最直观最有价值一些数据参考,也有利于经验的积累。

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