第三章 成型拖把挂柄注塑模具设计 本塑件壁厚基本均匀,大多在2mm左右,根据经验,设置为网格线条长度值为默认值的三分之二左右,经过多次分析发现,当网格线长度为1mm时匹配率最高,达到77.68%,所以最终决定网格线长度为1mm。
网格划分好后要修改不合理的网格,使网格的最大纵横比在15左右。目前纵横比最大值为33.29,先找出纵横比大于20的网格,然后进行节点合并,使最大纵横比小于20。一般的分析最大纵横比小于20方可,但考虑到一模多腔的设计方案,为了让将来的分析更顺利的进行,在此特意修改网格的最大纵横比小于15。找出纵横比大于15的网格,进行节点合并,此时最大纵横比达到13.39。这时相关的数据合理,主要数据分析结果为自由边数为零,无交叠边,没有定向单元数,各方面参数都满足要求,可以进行模流分析。 3.2.2 进行最佳浇口位置分析
最佳浇口位置是保证塑件有非常好的内部质量和表面质量的一个重要方面,选择好最佳浇口位置,可以有效的减少熔接痕,有效的增加塑件的均匀程度,使得塑件质量整体水平提高。在试验中,通过软件的最佳浇口位置分析,gate location 的结果表明,最佳浇口的位置在塑件的内部,对于成型时的浇口位置不合理,无法实现,同时不利于分型面的设计,因此为了满足最佳浇口位置的设计,选择最贴近的浇口的位置,为最佳浇口位置,根据分析结果在变蓝位置都可宜采用。因此,将浇口初步定在塑件最大外圆处的上面、与侧孔的中心线在一条直线上且选择与侧孔距离较远的一端,这样可以满足浇口、分型面和侧型芯的合理布置,同时所在位置不会影响塑件的使用,表面质量也不会影响很大。 3.2.3 对单个塑件进行填充分析
为了检验所选的浇口位置是否合适,需要对单个塑件进行填充分析,若能填充满则可以进行下一步分析,若不能填满则需要修改所选浇口的位置。
将分析类型改为fill,把浇口设在所选位置,材料选择pp,经分析能够填充满整个塑件,可以进行下一步分析。 3.2.4 调入另外七个塑件
经过整体考虑,为在生产中提高效率,在设计中采取一模八腔,因此需要再调入另外七个塑件,在前一部分的过程当中已经将塑件进行了网格划分,因此可以直接进行复制。全部选中第一个塑件,在软件选用modeling 中的cavity duplication wizard,在弹出的对话框中选择column,并输入4,在与column spacing相对应的栏中输入距离40,执行后得到第二个塑件。但这时两个塑件侧孔方向是相反的,需要调整一下。全部选中其中一个塑件,执行modeling、move/copy、rotate,旋转轴选择z轴,角度为180°,这时两个塑件侧孔的方向一致,可以进行下一步操作。全部选中刚才的两个塑件,选用modeling 中的cavity duplication wizard,在弹出的对话框中选择row,并输入2,在与row spacing相对应的栏中输入距离50,执行后得到需要的八个塑件。 3.2.5 创建浇口
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第三章 成型拖把挂柄注塑模具设计 在创建浇口位置时,由于软件的本身造型能力差。因此,对于浇口的制作是一项非常复杂的事情。首先在初选的最佳浇口位置点处创建一点,并以此点为基础,以偏置的方式创建另一个点,两点之间的长度作为浇口的长度。在初选位置选中后,将以此点为基础向Y轴负方向偏2毫米,然后创建一点,依据两点创建线,此时一个重要环节就是,将自动创建对话框关闭,采用手动创建,在手动常见的编辑当中,选择cold gate,浇口的选择,我们可以选择各种不同形状浇口,包括圆浇口、半圆形浇口、锥形浇口梯形浇口等,在设计时采用普通的半圆浇口作为本次设计的浇口形状。长度为2mm,直径为2mm,创建线的目的是给创建浇口提供一个路径,因此在创建线的同时就要把浇口创建出来,为了使更好的把浇口进行网格划分,同时便于在以后的修改过程中调出,而不影响其他部分,将浇口创建在一个新的层进行显示。对于另外的浇口采用同样的方法,进行设计完成设计浇口。浇口的网格长度为1mm。 3.2.6 创建分流道
在软件当中,分流道的英文为cold runner ,分流道的设计与浇口的设计相同,都是先创建点,此时创建点要用中点的方式,分别选中上一步中创建的两个点,然后应用,就创建出了所需要的点。在点的基础上创建线,并以线为导向选择cold runner 来选择半圆形状的流道,进行流道的创建,同样是为了以后的修改和调用,将分流道创建在一个新的层,在创建将分流道时要注意的是,由于采用一模四腔的设计方案,分流道有两种类型,与主流道相连的分流道形状为半圆,直径是5mm,与浇口相连的分流道形状为半圆,直径是4mm。分流道创建时需要严格的尺寸,否则,在以后的注射过程当中,两个型腔的压力不同。分流道的网格长度是5mm。 3.2.7 创建主流道
在创建主流道的过程当中,其过程于与创建浇口的相同,分流道的中点为基点向Z方向偏置一定的距离,实际模具主流道的长度有一定的要求,因此主流道不能创建太长。设计时选择偏置距离为65mm,主流道的英文cold spure ,主流道当中也有很多的创建方式,有不变的直浇道,还有以尺寸变化的锥浇道等,本次设计,采用锥形浇道,浇道上口尺寸为2.5mm,下端设计为6.8mm。
整体设计完之后,我们需要双击浇口把浇口加上,其形状为注射器状。然后要进行的是连通性分析。选择主浇口上的一段,选择mesh 中的mesh diagnostics 中的connectivity diagnostics 进行联通向分析,分析结果表明连通性良好,可以进行下一步分析。
3.2.8 进行填充性分析
在以上几步完成之后,就可以进行的就是填充性分析,,将gate location 双击变为fill+warp ,进行分析,过程很简单,主要是分析的结果,分析得到的结果表明,填充时间、填充压力、保压时间等均符合要求,可以进行下一步分析。
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第三章 成型拖把挂柄注塑模具设计 3.2.9 创建冷却水道
在以后的分析当中,一个重要前提,就是必须有冷却水道,因此创建水道也是一个必要环节,水道的创建有两种方式,一种是通过手动,采用与创建浇口方式完全相同的过程创建,另一种方式就是采用提供的样板进行创建,对一些尺寸进行修改。由于自动创建的水道都距离塑件表面一定的距离,与设计的水道不相符,所以本次设计采用手动方式创建水道。根据设计尺寸,通过平移创建点,再以点创建线,水道直径为10mm,同样要把水道放入一个单独的层,最后对水道进行网格划分,网格长度为10mm。 3.2.10 进行冷却分析
由于采用复杂的一模八腔及手动创建4条创建水道,而且在分析过程中冷却分析容易出问题,所以在这里要先进行冷却分析。刚开始分析时冷却总是分析不出来,后经过老师的指导,对水道的网格长度进行了修改,又经过很长时间的分析,冷却终于完整的分析成功,方可进行下一步分析。 3.2.11 进行冷却、填充、翘曲分析
复制一模八腔且有水道的项目,把cool改为cool+fill+warp,在冷却分析成功的基础上进行冷却、填充、翘曲分析。 3.2.12 生成模流分析报告
模流分析报告如下图3-3~图3-23所示,分析结果显示设计方案合理,参数设置合适。
图3-3 最佳浇口位置分析报告
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第三章 成型拖把挂柄注塑模具设计
图3-4 所选浇口填充分析报告
图3-5 单个塑件压力分析报告
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第三章 成型拖把挂柄注塑模具设计
图3-6 单个塑件熔接痕分析报告
图3-7 未加冷却水道的填充分析报告
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