moldflow在利用針閥式熱流道消除熔接痕中的應(yīng)用

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1、Moldflow在利用針閥式熱流道消除熔接痕中的應(yīng)用隨著中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)迅猛發(fā)展，用戶對(duì)大型注塑件的外觀質(zhì)量要求也越發(fā)嚴(yán)格。就大型注塑模具來說，已經(jīng)不僅限于以流動(dòng)、保壓、冷卻和注塑工藝等參數(shù)的嚴(yán)格控制來提高產(chǎn)品質(zhì)量，更高的要求是消除熔接痕及熔體流動(dòng)前沿交匯處由于內(nèi)部分子的多向性而造成的應(yīng)力集中?；谶@樣的發(fā)展需求，傳統(tǒng)的進(jìn)膠方式已經(jīng)不能滿足制件的成形需求。為此，我們引進(jìn)針閥式熱流道程序控制閥澆口的技術(shù)來解決這一技術(shù)難題。針閥式熱流道成形技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)針閥式熱流道技術(shù)以其特有的過程控制技術(shù)，可以在較高程度上提高制件的可靠性，使熔體在三維模腔中的流動(dòng)更快、更順暢，為制件帶來更快的循環(huán)周期，

2、在提高制件品質(zhì)上起到尤為重要的作用。1.通過控制澆口開啟時(shí)間，保證型腔填充順暢及熔體流動(dòng)平衡，消除熔接痕。大型注塑件的注塑制造通常需要兩個(gè)或多個(gè)熱澆口才能注滿。對(duì)于普通的熱澆注系統(tǒng)，在注射開始時(shí)澆口便隨之同時(shí)開啟。這樣的進(jìn)膠方式不可避免地存在熔合缺陷，即在兩股熔料前鋒匯合時(shí)，由于兩股熔體不能完全熔為一體，而形成熔合印跡，反應(yīng)在制品表面上就是通常所說的熔接痕。雖然可以通過提高熔料溫度、增大保壓壓力和調(diào)整注塑工藝參數(shù)等方法進(jìn)行改善，但實(shí)際改善效果有限。采用針閥式熱流道技術(shù)來構(gòu)建澆注系統(tǒng)，即可實(shí)現(xiàn)程序控制各閥澆口的開啟和關(guān)閉，又可控制在第一股熔體剛剛流過第二個(gè)閥澆口時(shí)，閥針開啟，打開

3、第二個(gè)澆口，此時(shí)可根據(jù)需要開啟或者關(guān)閉第一個(gè)澆口，一直進(jìn)行下去直到所有澆口都被打開和型腔被充滿，使熔體完全熔合，得到無(wú)熔接痕制品（圖1）。并可通過閥澆口的開關(guān)來獲得一個(gè)平衡的流動(dòng)狀態(tài)。圖1熔體從GATE1流出，當(dāng)流動(dòng)前鋒經(jīng)過GATE2時(shí)，開啟GATE2，以此類推2.利用該技術(shù)獲得的制件產(chǎn)品不會(huì)有殘留澆口痕跡，因此，可適用加工表面質(zhì)量要求較高的注塑件。有些時(shí)候使用閥澆口的原因是因?yàn)殚y澆口在制件上的痕跡平滑，只相當(dāng)于一個(gè)頂出銷所遺留的痕跡，所以它與潛伏式澆口和其他類型熱流道端部痕跡相比要小得多。3.更有效的控制保壓和成形周期。針閥式熱流道能夠使用較大直徑的澆口，可使熔體在模腔中的流

4、動(dòng)加快，從而縮短制件成形周期，并能更好的保壓。4.有效減少制品的內(nèi)應(yīng)力，提高制件穩(wěn)定性。如前所述，傳統(tǒng)熱澆注系統(tǒng)中兩股熔體流動(dòng)前鋒匯合后會(huì)形成熔接痕，其結(jié)果不單只影響制品外觀，同時(shí)也容易在制件內(nèi)部產(chǎn)生較大的殘余內(nèi)應(yīng)力。這種應(yīng)力集中現(xiàn)象將會(huì)降低制品的強(qiáng)度。如果采用閥澆口控制技術(shù)控制熔體的進(jìn)膠順序，可以有效避免熔體流動(dòng)前鋒的直接交匯，從而避免了應(yīng)力集中現(xiàn)象的產(chǎn)生，進(jìn)而提高了制件的穩(wěn)定性。此外，使用針閥式熱嘴還可防止在開模時(shí)物料反吸及牽絲現(xiàn)象的出現(xiàn)。針閥式熱流道系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及原理針閥式熱流道的閥針運(yùn)動(dòng)可通過彈簧控制，也可使用氣壓或液壓等控制，其結(jié)構(gòu)形式多種多樣。對(duì)于汽車保險(xiǎn)杠這樣的大型注

5、塑件，我們通常采用油壓缸控制閥針的運(yùn)動(dòng)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、加工方便，成本相對(duì)較低，穩(wěn)定性較好，澆口的開啟和關(guān)閉時(shí)間控制也比較可靠。如圖2所示，熱流道部分可與普通熱流道澆注系統(tǒng)相同，只是針閥式熱流道熱嘴部分比普通熱流道熱嘴中間多了一項(xiàng)結(jié)構(gòu)——閥針，此閥針為單向閥針，由油壓缸控制閥針的動(dòng)作。圖2針閥式熱流道結(jié)構(gòu)Moldflow應(yīng)用實(shí)例以汽車后保險(xiǎn)杠模具為例，該制件尺寸為1700mm×490mm×870mm，具有非常高的工藝加工要求，例如必須保證型腔填充平衡，并保證最終產(chǎn)品外觀面無(wú)熔接痕存在等，對(duì)于孔位凹陷處暫時(shí)不做要求。采用Moldflow軟件的目的及模擬要求：預(yù)測(cè)制件熔接痕位置及

6、長(zhǎng)度，判定其結(jié)果，如不能滿足要求，則應(yīng)改用針閥式熱流道系統(tǒng)，并在Moldflow中模擬其填充過程。1.方案一：普通熱流道澆注系統(tǒng)的建構(gòu)及模擬。首先將待加工零件的參數(shù)要求導(dǎo)入Moldflow軟件中，進(jìn)行建模，并設(shè)置如圖3所示的澆注系統(tǒng)：實(shí)現(xiàn)3個(gè)熱嘴同時(shí)開啟、同時(shí)進(jìn)膠。圖3在Moldflow軟件中對(duì)普通熱流道澆注系統(tǒng)建模圖4所示為通過Moldflow軟件模擬的分析結(jié)果，左圖為流動(dòng)分析結(jié)果，右圖為熔接痕分析結(jié)果。從圖4中顯示的流動(dòng)情況及熔接痕位置可以看出，采用3個(gè)熱嘴同時(shí)進(jìn)膠，保證了流動(dòng)的平衡性。但是，兩股熔體仍不能完全熔合為一體，在接近兩膠口幾何位置的中部交匯處，形成可見熔接線，且

7、長(zhǎng)度較長(zhǎng)，不能滿足制件的外觀要求。圖4Moldflow軟件對(duì)普通熱流道澆注系統(tǒng)成形分析2.方案二：針閥式熱流道澆注系統(tǒng)的建構(gòu)及模擬。首先在Moldflow軟件中構(gòu)建澆注系統(tǒng)，澆口位置仍然與方案1中的位置相同，而澆口參數(shù)設(shè)置改為針閥澆口控制，澆口狀態(tài)設(shè)置如下：Injectiontime設(shè)置為7s；中間澆口初始狀態(tài)設(shè)置為Open，30s后關(guān)閉（在實(shí)際填充過程中，此澆口狀態(tài)一直為開啟）；兩邊澆口初始狀態(tài)設(shè)置同為Closed，3.8s時(shí)澆口開啟。然后，進(jìn)行模擬分析，得出如圖5所示結(jié)果，左圖為流動(dòng)分析