SOLIDWORKS Plastics：塑料注射过程中的底部填充检测

文章来源：solidworks代理商-卓盛信息

 

如今，材料在工业中发挥着极其重要的作用。它们决定了制成品的外观、重量以及物理和化学特性。技术的发展意味着设备和车辆的参数和性能越来越好。通常，改善这些指标是通过减轻结构的重量来实现的。得益于此类创新，塑料加工业正在发展，能够生产具有优异隔热和电绝缘性能的轻质产品。购买solidworks

然而，生产塑料部件也是一个非常复杂的问题。据估计，70% 的塑料是通过注射制成的。因此，为了正确设计此过程，SOLIDWORKS 提供了 SOLIDWORKS Plastics 插件，它允许您模拟塑料注射。该程序具有许多功能，允许用户模拟以下过程阶段：填充、重新包装、冷却和翘曲。该程序还允许您检测气穴或连接线。然而，本文将演示该程序检测填充不足的能力。

什么是通货膨胀不足以及何时会发生？当熔融塑料在完全充满模具之前冷却并凝固时，就会发生这种现象。正如您所看到的，这是一个严重的问题，借助 SOLIDWORKS Plastics 程序，可以在设计阶段就发现并消除该问题。

下图就是一个例子，其中设计了一个塑料杯。非常重要的信息是壁厚为 0.60 毫米。

图 1测试的几何形状 – 杯 

注入点的位置在下图中用紫色的圆柱体标记出来。进气喷嘴的直径为5毫米。

图2注射位置 

送入模具的材料是 PS / Asahi-PS 404 塑料。

图3材料数据库 

仿真的下一阶段是设置注射模块的参数。用户有权访问：

熔点 — 这是塑料被引入注射点的温度

模具温度 — 这是填充过程中壁的温度

填写时间 — 填写表格所需的时间

注射压力极限 — 塑料可以输送的最大压力

灌装/保压切换点 — 指定程序切换到保压过程的时刻。这通常是在塑料填充模具 99% 时完成

充模不足的温度标准 — 如果熔化的塑料温度达到该值，程序会自动检测该地方为充模不足的地方

其中许多参数是在选择材料后立即自动设置的。但是，用户可以更改这些参数的值。在本文中，所有参数都有默认值，但填充时间除外，该值设置为 0.5 秒。

图4进样模块设置

 

填充时间是一个非常重要的参数。它对塑料送入模具的速度和压力有重大影响。填充时间短时，速度高，同时有大量塑料通过入口喷嘴。这增加了压力。另一方面，如果填充时间长，速度低，并且由于其非牛顿性质，液态塑料有固化的风险，其在低剪切下开始固化。这种现象也会导致压力增加。下图显示了注射压力与填充时间的关系。下图显示了可以用尽可能低的压力填充模具的填充时间。solidworks官网

图5注射压力对填充时间的依赖性

设置完与注入方法相关的所有参数后，需要进行网格的离散化。 SOLIDWORKS Plastics 允许您创建正交、自动和混合网格。在此示例中，决定使用单元尺寸为 2 mm 的混合网格。此外，您还选择了所有元素应具有相同大小的选项。对于这些选定的选项，网格由 62,700 个元素组成。网格的形状如下所示。

图6计算网格外观

对于以这种方式设定的参数，进行了模具填充模拟。所得结果如下所示。

图 7填充时间 – 填充不足检测

图8灌装结束压力-达到最大压力

 

正如您所看到的，整个表格尚未填写。由此可见，现实中也会出现填充不足的情况。此外，您可以看到塑料已经在最大压力下注射并且无法增加。

要消除此缺陷，请执行以下两个选项之一。第一个选择是增加壁厚，第二个选择是增加入口压力。以下文章介绍了两种可能性的结果。一开始，壁厚从0.60毫米变为1.20毫米。该解决方案使模具能够完全填充。然而，这一解决方案将涉及对塑料的更大需求。此配置的结果如下所示。

图 9填充时间 – 1.20mm 墙壁

图 10 1.20 mm 壁填充结束时的压力

 

第二种选择是增加最大压力。在这种情况下，压力变为150MPa。您应该知道，大多数注塑机的最大压力为100 MPa，但也有注塑机的最大压力为240 MPa。因此，150 MPa 是一个可以实现的值。该最大压力的结果如下图所示。正版solidworks

图11最大压力=150MPa时的充装时间

图 12压力 = 150 MPa 时填充结束时的压力 

从上图可以看出，两种方法都可以保证模具的完全填充。然而，应该认识到，在实际注射过程中，入口喷嘴处会产生额外的压降，因此建议填充结束时的压力约为仅模具成型时最大注射压力的 50% 左右。建模。南通solidworks

SOLIDWORKS Plastics 允许您以非常简单直观的方式对塑料注射过程进行建模。此外，还有一个指南可以帮助分析所获得的结果并建议应改进哪些元素。总之，SOLIDWORKS Plastics 对于经验丰富的人员和刚刚开始塑料注射冒险的人员来说都是正确的工具。

 

一如以往，谢谢阅读，快乐阳光！——solidworks代理商（SOLIDWORKS 2024）