第一章 注塑成型相关知识new
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1、Autodesk Moldflow 培训教材培训教材李昭敏李昭敏 13714555860上海卓睿信息科技有限公司上海卓睿信息科技有限公司 2012 PiMold2前前 言言 由于塑料制品的应用日益广泛，传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机辅助技术（CAE）的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益，Moldflow就是行业中的佼佼者之一。 Moldflow是由美国Autodesk公司（收购了原Moldflow公司）发行的世界上最著名的塑料成型CAE分析软件。 2012 PiMold3 Moldflow通过计算机数值模拟方法结合有限元分析方法来求解
2、塑料熔体在模腔内流动、保压、冷却过程中各个物理量的变化，从而得出塑料熔体温度场、压力场、速度场的分布，进而预测填充、保压、冷却过程中潜在的各种问题。 由于其独特的求解技术和精确的分析结果，使得Moldflow成为业界独树一帜的品牌，广泛应用于航空航天、汽车、通信、材料、电子、快速消费品等各行各业，并成为许多大型企业的首选分析软件。 2012 PiMold4模流分析为何备受关注？模流分析为何备受关注？产品设计模具设计试验模具制作试模修模量产模具制作量产试模发生再次修模修模费用修模费用试模费用模具设计CAE分析量产结构设计试验模具制作周期量产试模周期量产最终调整CAE验证（试模）缩短开发的lead
3、 time减少试验模具制作费用减少试模费用预先回避量产时可能出现的问题降低PLM的总体成本缩短供货期 2012 PiMold5Moldflow的价值链的价值链试模成型,一次80以上成功率成型问题原因分析改善优化分析工艺交互前期产品结构设计快速验证R & D研发材料供应商热流道厂商气辅厂商结构设计详细评估与工程认证-可行性分析-排位及流道优化-水路优化-工艺优化注塑机厂商模具设计与制造 2012 PiMold6Moldflow 全球用户超过全球用户超过10000家家AutomotiveElectronicsMedical ConsumerMaterialsContract Manufacturi
4、ng 2012 PiMold7第一章第一章 注塑成型相关知识注塑成型相关知识第二章第二章 Moldflow软件介绍软件介绍第三章第三章 Moldflow快速入门快速入门 第四章第四章 网格划分与修理网格划分与修理第五章第五章 流道与水路建模流道与水路建模第六章第六章 分析类型与工艺设定分析类型与工艺设定内内 容容 简简 介介 2012 PiMold8第七章第七章 分析任务管理分析任务管理第八章第八章 结果解释与后处理结果解释与后处理第九章第九章 创建分析报告创建分析报告第十章第十章 数据库管理数据库管理第十一章第十一章 Moldflow结果数据输出接口结果数据输出接口实例讲解实例讲解内内 容容
5、 简简 介介 2012 PiMold9第一章第一章 注塑成型相关知识注塑成型相关知识 目的 这章目的是回顾 注射成型过程 注射成型产品和模具 注塑机 高分子材料 意义 理解注塑成型和塑料流动行为是开始使用AMI的基础 理解影响成型和最终产品的材料特性，以便更好地导入分析 2012 PiMold101.1注塑成型工艺原理注塑成型工艺原理注塑成型原理示意图注塑成型是将塑料在加热料筒中加热塑化形成熔融状态，然后由螺杆推挤到闭合模具的模腔中成型的一种方法。 2012 PiMold11加料斗加料斗料筒料筒螺杆螺杆模具模具 填充 模具闭合 螺杆向前推进，推动塑料熔体进入模腔 熔体表面冷却 速度控制 保压
6、熔体继续填充模腔，直到填满 螺杆对熔体保持一定压力 冷却发生 浇口冻结 压力控制注塑成型过程注塑成型过程 2012 PiMold12 冷却 制件继续冷却直到足够硬到能抵住顶出力为止 螺杆回退，为下次注塑储存熔体 开模 模具打开 顶出制件 螺杆停止运动循环重复动作 2012 PiMold13周期时间:填充时间:保压时间:冷却时间:开合模时间:22Sec.19102注射成型周期注射成型周期每一次重复动作所需要的时间 2012 PiMold14塑料流动动力来源塑料流动动力来源 通过注塑压力驱动熔体流动 熔体从高压到低压流动 注塑压力顺着流长降低主流道主流道压力压力流道流道浇口浇口制品制品前进的前进的
7、流动前沿流动前沿流动长度流动长度 2012 PiMold15注塑压力注塑压力 注塑压力是推熔体到模腔所需的压力，由注塑机提供 注塑机的最大注塑压力 取决于液压缸容量 通常140 180 Mpa左右 (20,000 26,000 psi) 高速电动注塑机可以达到300 Mpa (43,500 psi) 制品成型所需要的注塑压力，主要由制品尺寸决定 2012 PiMold16定模（母模）定模（母模）动模（公模）动模（公模）模具是将熔融塑料成型为具有一定形状制品的工具1.2 模具和成型品模具和成型品 2012 PiMold17Part CavityPolymer Entrance PointSeco
8、ndary RunnerGateCold Slug Well Primary RunnerSprue注塑成型品经模具复制出来的塑料产品（包括制件和流道） 2012 PiMold181.3 注塑机简介注塑机简介加料斗加料斗螺杆螺杆 (Ram)料筒料筒液压单元液压单元模具模具将塑料熔化并注射到模具的设备 2012 PiMold19结构详细图结构详细图 2012 PiMold20止逆阀工作原理止逆阀工作原理双向功能双向功能 2012 PiMold21热塑性高分子材料展望热塑性高分子材料展望1.4 高分子材料高分子材料由分子量较高（100001000000）的化合物构成的材料 2012 PiMold2
9、2 单词 “polymer”是希腊语 : “poly” (很多) 和“mer” (部分)的结合 高分子聚合物被形象化地为描述为重复单元体的长链接构 2012 PiMold23高分子材料的分类高分子材料的分类 热塑性高分子 单词 “thermoplastic” 是希腊语 “therm”（热） and “plastikos” （塑造性）的结合 材料被生成后能被加热后重复使用 热固性高分子 单词 “thermoset” 是希腊语“therm” （热）和“sets” (固定) 的结合 一旦材料被生成后将不能被熔融,再加热将使材料分解 2012 PiMold24形态上的分类形态上的分类 无定型高分子 在
10、成型过程中分析保持同以结构 结晶型高分子 冷却是紧密结构，加热时无定型结构 2012 PiMold25CAE分析分析代表性特性代表性特性: :成型条件模具温度熔融温度最大剪切应力最大剪切速率流变特性黏度Juncture loss method coefficients（接合点消失法系数）转变温度流动系数 (MFR)热性能比热热传导系数物理性能融体密度固体密度压力体积温度特性曲線 (pvT曲線)机械性能弹性模量泊松比剪切模量热膨胀系数收缩性能收缩模式测试平均收缩率测试收缩率范围 2012 PiMold26A.成型条件成型条件模具温度树脂接触模具时模具的温度n融化温度- 树脂开始进入型腔时树脂的温
11、度注射温度材料能够阻止被注射的温度最大剪切应力材料发生降解时的最大剪切应力最大剪切速率材料发生降解时的最大剪切速率 2012 PiMold27B.流变特性流变特性黏度() 材料阻止流动的系数Juncture loss method coefficients计算当熔体经过一个尺寸变化较大的通道时压力的损失,如从流道进入浇口，n转变温度高分子冷却，固化发生时的温度无定型树脂符合玻璃转化温度 (Tg)结晶型树脂符合结晶温度 (Tc)流动系数 (MFR)描述融体流动难易程度的行业标准问题:低剪切速率时是间断点每分钟流经固定通道的树脂质量 (g/10 min) 2012 PiMold28黏黏度影响因素度
