Moldflow设计指南-流动行为注射压力

主讲：匡唐清华东交通大学资料工程系Moldflow简介MoldFlow软件是澳大利亚MOLDFLOW公司的产品，该公司自1976年刊行了世界上第一套塑料注塑成型流动剖析软件以来，向来主导塑料成型CAE软件市场。2000年4月，收买了美国AC-Tech公司开发的世界有名的塑料成型分析软件C-Mold，推出了MPI3.0，该软件综合了Moldflow和C-Mold的功能。2008年5月1日，Moldflow被Autodesk收买。经过30多年的连续努力和发展，Moldflow已成为全世界塑料行业公认的剖析标准。公司经过Moldflow这一有效的优化设计制造的工具，可将优化设计贯串于设计制造的全过程，完全改变传统的依赖经验的“试错”的设计模式，使产品的设计和制造尽在掌握之中。Moldflow为公司产品的设计及制造的优化供给了整体的解决方案，帮助工程人员轻松的达成整个流程中各个重点点的优化工作。Moldflow简介2011年5月，欧特克公司宣告推出AutodeskMoldflow2012版，该软件包含：AutodeskMoldFlowInsight(Moldflow家，简称AMI)AutodeskMoldFlowAdvisers(Moldflow

高级成型剖析专塑件顾问，简称

AMA)AutodeskMoldFlowDesignLink（设计链接，简称MDL）AutodeskMoldFlowCADDoctorAutodeskMoldFlowStructuralAlliance（构造关系，简称MSA）AutodeskMoldFlowCommunicator（Moldflow阅读器，简称AMC），原著作者简介原著作者简介翻译人员主要内容聚合物在注射模塑中的流动行为成型条件与注射压力熔体充模图Moldflow设计原则Moldflow网格技术产品设计浇口设计浇注系统设计冷却系统设计缩短与翘曲Moldflow设计流程制件缺点聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程???

充填阶段：压实阶段：熔体拥有可压缩性（约15%）补缩阶段：熔-固转变有体积缩短（约25%）聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程充填阶段流动形态喷泉流动:通道内为向前流动，流动前沿为向外流动表层分子取向程度低聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程充填阶段热均衡冻结层厚度一准时，由熔体流动带来的热输入及剪切热与由热传导进入模具的热损失之间会达到均衡注射速率、料温、模温对冻结层厚度的影响聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程充填阶段分子取向剪切速率散布聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程充填阶段分子取向分子取向散布剩余应力散布（超出折服强度则惹起翘曲变形）表层熔体（来自喷泉流中心）迅速冻结，取向程度低次表层熔体剪切应力大，停止流动时即冻结，取向程度高中心熔体剪切应力小，熔体冷却慢，取向程度低取向程度高，缩短大；取向程度低，缩短小外面受拉应力，内部受压应力聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程压实阶段压力控制，成立起模腔压力，熔体流速降低，冻结层厚度增添模腔静水压增大（静水压自己不在制件内留下任何剩余应力）聚合物在注射模塑中的流动行为注射过程补缩阶段不稳固流动温度不稳固流动不稳固河流状的补料流取向缩短翘曲变形注塑件内大多半应力产生于补缩阶段，经过控制熔体流动状态，将流动应力降至最低，进而优化产质量量聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为黏弹属性聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为变形剪切、拉伸聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为剪切粘度聚合物熔体一般2k-3kPa.s聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为剪切变稀解缠、重排，减少流动抗力水：P增大一倍，v增大一倍；聚合物熔体：P增大一倍，v增大2-15倍聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为速率散布及剪切速率散布模腔内剪切速率100/s-1000/s喷嘴出来剪切速率应大于10000/s聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为温度、压力、剪切对粘度的影响聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为充模时压力散布与变化聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为压力梯度和注射时间充模时间越短，所需压力梯度越大充模时，速率控制，压力梯度应保持恒定聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为熔体流长与制件壁厚、工艺条件、资料自己热性能及剪切性能相关聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为注射压力与充填时间迅速充填要求高慢速充填，剪切热少，的注射压力来克熔体温度降落快，黏度服流动阻力增添，流动阻力增大优化的充模时间取决于注射压力、熔体温度变化及切应力变化聚合物在注射模塑中的流动行为流变行为流动的不稳固性熔体流速高剪切速率和剪切热高熔体黏度低熔体流动加快剪切速率和剪切热更高切敏性资料与生俱来的流动不稳固性成型条件与注射压力注射压力注射压力用于战胜流动阻力，流动阻力与浇注系统构造、模腔构造及熔体黏度相关成型条件与注射压力影响注射压力的要素制件设计成型条件与注射压力影响注射压力的要素浇注系统设计成型条件与注射压力影响注射压力的要素工艺条件成型条件与注射压力影响注射压力的要素资料性质成型条件与注射压力数学关系圆截面流道矩形截面流道P为压力，n为资料常数（，一般取0.3做近似）成型条件与注射压力数学关系成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响制件质量剩余应力越小越好，尽量防止产生翘曲和表面缩痕剩余应力的测定透明件——偏振光实验非透明件——网目实验（退火去应力）丈量椭圆长短轴认识剩余应力的种类、大小和分子取向程度成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响熔体温度料温高，密度小，制件重量小；冷却缩短大，易产生表面缩痕料温高（低于降解温度），剪切应力小成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响模具温度对制件质量的影响近似于熔体温度在制件发生熔-固转变前，模温对压力和应力的影响不太显然对制件冷却时间的影响比熔体温度大提升模温，可适合降低充模注射速率成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响充模时间充模时间越长，流前温度降落越大充模时间短，要求注射速率快，所需的注射压力也高

充模时间长，料流前沿温度降落大，熔体粘度增添，流动阻力增大成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响剪应力变化料流尾端充模时间短，注射速度就快；充模时间长，料流温度越低；多半状况剪应力与注射时间呈U型曲线关系有些状况剪应力随注射时间增添而连续增加料流始端热量损失很小，剪应力主要由剪切速率决定，充模时间越长，注射速度越慢，剪应力就越小成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响保压压力和保压时间短时高保压的制件应力往常比长时低保压的制件的应力小在资料、构造和工艺条件不变的前提下，保压力越高，为获取同样重量制件所需的保压时间越短成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响静水压制件内不产生剩余应力剩余应力主要产生在保压补缩时（流动与冻结同时进行）成型条件与注射压力成型条件对制件质量的影响回流发生在浇口还没有凝结，保压力又低于模腔压力时易致使较大的缩痕理想模塑方案熔体充模-保压切换后，短时保压，直到制件表面缩痕达到可接受的程度，同时让浇口充分冻结，保证无熔体流进/出模腔成型条件与注射压力应用MF优化成型工艺——成型窗口剖析成型窗口剖析可迅速评论多个影响制件质量的要素优化工艺条件确立成型参数取值范围（成型窗口地区）精选资料展望熔体充模所需压力设置浇口给出制件壁厚参照成型条件与注射压力应用MF优化成型工艺——成型窗口剖析精选资料示例制件5浇口单侧进胶——保证单向、均衡的熔体充填成型条件与注射压力应用MF优化成型工艺——成型窗口剖析?精选资料示例资料：ABS1/ABS2成型工艺范围模温：40℃-80℃料温：200℃-280℃注射时间：0.3s-10s

红色：—不行行注射压力超出设施额定注射压力的80%黄色：—可行注射压力低于设施额定压力的50%，但其余参数可能在资料同意范围外绿色：—首选全部参数在资料允许范围内（充模压力额定50%内、剪切应力、剪切速率、流前温降20℃、锁模力额定80%内）成型条件与注射压力应用MF优化成型工艺——成型窗口剖析精选资料示例注射压力模温、料温同样的状况下，ABS2的注射压力为ABS1的2倍多。在都可成型的状况