MOLDFLOW技術正確應用

如何正確使用

推薦的螺桿注射曲線軟件在一次充填分析后會給出推薦的螺桿注射曲線()，若能正確用之使熔膠前沿恒常推進，成型品質自可更佳；反之，差之毫厘謬以千里！試簡述之：一模一腔的模具，熔膠自一直徑長的熱流道進入模具，型腔的公稱厚度是，分上、下游兩個區(qū)域，上游區(qū)寬長，下游區(qū)寬長(請注意，下游區(qū)寬度是上游區(qū)寬度的兩倍)。1006030?103060以塑料執(zhí)行一次充填分析，得到推薦的螺桿注射曲線:

將上述（）輸入并再次執(zhí)行充填分析，以主流道入口處單元為偵測點，得到主流道入口處流量對時間圖如下：充填的前半段是高流量(即螺桿速度高)，而后半段是低流量(即螺桿速度低)，但是設計的型腔的上游的大約是下游的的一半(因為上游流域寬度是下游流域寬度的一半)，怎么會在前半段小的時候螺桿速度反而快了、而在后半段大的時候螺桿速度反而慢了呢?這與優(yōu)化的原則“”或“螺桿速度應與當時的成正比”是相違背的！所以，正確的輸入應是:

總結目前的輸入是要以開始，而以結束，根據如此輸入的一系列(,)，輸出的，螺桿是從開始，而以結束，當我們看圖時，螺桿是自右向左移動注射的。但是經過一次之后自動輸出的:螺桿卻是從開始，而以結束，當我們看圖時，螺桿是自左向右移動注射的。注射成型的多段螺桿速度控制

的理論與實務

徐昌煜

先進成型技術學會

前言注射成型一般以螺桿的速度控制開始，繼之以熔體的壓力控制，直到所有澆口固化封凝、螺桿松退。速度控制可分多段控制，本文以實例探討螺桿速度對行程多段控制的理論與實務。螺桿速度對行程多段控制的理論背景注射融體進入成型制品的型腔之后，其前沿速度忽快忽慢、或走或停都不好，因為這樣會產生遲滯痕、光澤不勻、應力分布不均等問題。融體前沿速度(或)以保持恒定為原則，以維持制品質量(尤其是表面質量)的一致。恒定融體前沿速度()是螺桿速度對行程多段控制的目標。至于反應螺桿速度的注射時間則以完成型腔充填所須注射壓力最小為原則，可以注射壓力(縱坐標)對注射時間(橫坐標)的型曲線的底部相對應的注射時間進行初始參數設定。舍此不為的代價是高射壓、高鎖模力、高殘余應力和注射不穩(wěn)定。螺桿速度對行程多段控制的理論背景實務的作法是先以恒定融體前沿速度為前提，導出螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線，再以此一曲線為基礎求得不同注射時間所須之充模射壓之型曲線。優(yōu)化的注射時間就是相對于型曲線底部者。恒定螺桿速度的誤區(qū)圖的入口流量恒定(即螺桿速度恒定)時，融體前沿速度()在入子的兩側細框區(qū)因融體前沿面積(或)減小而加快的情形。這會造成圖中入子兩側細框區(qū)產生高剪切應力，然而，在入子的上下游的寬框區(qū)因融體前沿面積較大所產生的剪切應力較低，使得制品表面的應力分布不均，收縮差異大、光澤不同及翹曲變形的傾向較大。圖恒定螺桿速度使得制品質量不一恒定螺桿速度的誤區(qū)然而在不知如何優(yōu)化螺桿速度對行程曲線以及不明白恒定螺桿速度遺患的情形下，隨波逐流的采用恒定螺桿速度設定的業(yè)者比比皆是。這是何其悲哀的一件事。螺桿速度當慢不慢的后患螺桿速度當慢不慢最常引起的問題往往發(fā)生在澆口下游，如霧斑()、澆口暈()、銀紋()、噴流痕()等。料花()、黃化、氣痕()、焦痕()、變形()等問題也可能肇因于螺桿速度當慢不慢。圖是一聚苯乙烯()的置物盒，公稱厚度()。圖是一聚苯乙烯的置物盒螺桿速度當慢不慢的后患圖是某模塑廠注射成型該置物盒時，螺桿位置和螺桿速度的初始設定。由圖看出此一注射成型的初期(螺桿位置從推進到)熔體的流量(螺桿斷面積螺桿速度)是很大的最大流量的。這一階段熔體前沿通過澆口，快速流動的熔體前沿將繃拉得緊緊的高分子鏈卷到冷的模壁，并在其上固化定型，其中的應力很高，成型后澆口處易于開裂。圖注射成型置物盒時的螺桿位置和螺桿速度初始設定螺桿速度當慢不慢的后患依照融體前沿速度恒定的原則，當融體前沿通過澆口時，其前沿面積最小，當時的熔體的流量也應該對應的最小，才能保持恒定的融體前沿速度，而此一最小的流量是由相對應的最小螺桿速度提供的。依恒定的融體前沿速度為原則修正的優(yōu)化螺桿速度對行程的曲線如圖所示。圖注射置物盒模的螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線螺桿速度當慢不慢的后患圖中之射出體積()代表的是螺桿位置。射出體積是螺桿開始推進的位置在此案例中就是標示的位置。

改善后的螺桿速度對行程的六段設定(見圖藍色線段)，按照的估算，在熔體前沿通過澆口的一刻，剪切速率從原來的()(遠大于許容的())降到()，而剪切應力從原來的(大于許容的)降到。圖注射置物盒模的螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線螺桿速度當快不快的后患螺桿速度當快不快引起的問題包括波紋()、虎皮紋()、短射()、變形()等。

圖是一的汽車門板，公稱厚度，其上的虎皮紋歷歷在目。圖是汽車門板上的虎皮紋螺桿速度當快不快的后患圖注射成型汽車門板時的螺桿位置和螺桿速度初始設定審視其螺桿速度對行程的初始設定，如圖所示。圖設定基本是依循螺桿速度恒定的原則。但是當熔體前沿流到門板中央時，其前沿面積已然擴展到遠大于前沿剛自澆口流進型腔時，此時螺桿速度(即熔體流量)也應該大幅提升，以維持恒定融體前沿速度。不此而為，前沿大幅減速，熔體溫度隨之快速降低，增加推動前沿前行的阻力，使得虎皮紋俟機而出。依照融體前沿速度恒定的原則，得出的優(yōu)化螺桿速度對行程曲線如圖所示。圖中之射出體積()代表的是螺桿位置。射出體積是螺桿開始推進的位置，在此案例中就是標示的位置。螺桿速度當快不快的后患圖注射汽車門板的螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線改善后的螺桿速度對行程的四段設定(見圖藍色線段)將原先開始形成虎皮紋時及其后的螺桿速度提高到()倍，高速流動的熔體因流層之間的磨擦生熱而保持在較高的溫度水平，黏度和阻力小，推動融體前進行有余力，虎皮紋不易生成。螺桿速度當快不快的后患圖注射汽車門板的螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線注射壓力對注射時間的型曲線必須在獲得螺桿速度對行程的優(yōu)化曲線后求得同一注射時間下，不同的螺桿速度對行程的設定所須充模的最低射壓不同。不可以異于螺桿速度對行程優(yōu)化曲線的設定(如恒定螺桿速度)尋得優(yōu)化的注射時間。否則，該尋得的注射時間并非最佳的注射時間。結論恒定融體前沿速度和所須射壓最低的注射時間是螺桿速度對行程設定的最高指導原則。注塑成型冰箱置物盒

螺桿速度對行程曲線的優(yōu)化及六段螺桿速度的設定所用注射機規(guī)格.震雄()射膠量硬膠()螺桿直徑()射膠壓力()射出率()射出速度()螺桿行程()螺桿轉速()塑化能力()鎖模力()開模行程()模板最大距離()容模量(*)連接柱內距(*,)*油壓頂針(*)*模塑 () –[() ()] () [() ()] ：采用模溫() ：推薦模溫上值() ：推薦模溫下值 ：采用料溫() ：推薦料溫上值() ：推薦料溫下值建議采用的模溫和料溫的初始設定材料相關參數()→()→名義注射時間最大壓力最大壓力時間充填時間模具溫度熔體溫度冰箱置物盒()模()→()→材料相關參數°,注塑機可配料筒有二：射膠量(螺桿直徑)射料量射膠量射膠量(螺桿直徑)射料量射膠量塑料經過項之射膠量(螺桿直徑)料筒較不易降解，建議采用之。冰箱置物盒()模完成一次注射螺桿需要的計量行程：式中–螺桿計量行程()–一模射料量()–螺桿直徑()ν–融膠比容()ρ–材料熔體密度()螺桿直徑冰箱置物盒()模在°和時的是為，取填充切換保壓，螺桿注射階段行程為，料墊量(，即切換位置)取(中之松退以防流涎)。螺桿直徑冰箱置物盒()模黑色曲線：推薦的螺桿速度對射出體積曲線藍色曲線：推薦的螺桿速度對射出體積之六段化曲線紅色曲線：模塑三段設定→

→螺桿位置螺桿直徑冰箱置物盒()模主流道和澆口套的冷卻設計

方案一：傳統(tǒng)冷卻方式材料:()冷卻水入口溫度:?冷卻水壓力:網格澆口套(輸入界面?zhèn)鲗剩?)，以形式參與分析，模擬間接冷卻方式；?

袁中雙：?太小，應采用?：如此直接和間接冷卻之差異更小。年月日于.,,,年月日，徐昌煜訪,.之時，(從右到左)袁中雙、徐昌煜、張華在袁中雙辦公室合影。傳統(tǒng)冷卻方式計算冷卻時間時不包含流道方案一回路雷諾數回路冷卻水雷諾數達到，處于完全紊流狀態(tài)。方案一制品達到頂出溫度的時間制品達到頂出溫度的時間為秒

方案一流道尺寸ΦΦ方案一和方案二計算冷卻時間時包含流道達到頂出溫度的時間為秒達到頂出溫度的時間方案一溫度熱點在流道根部方案一方案二：澆口套內加水路松井金屬光成型澆口套水路設計之一如上圖所示(即在澆口套內添加新的冷卻水路)。Φ**在主流道周圍布置冷卻水路，水壓仍為(所以該水路中水流為)方案二：澆口套內加水路達到頂出溫度的時間達到頂出溫度的時間為秒(比傳統(tǒng)冷卻方式所需時間短秒)方案二熱點在流道根部，從而延緩了出模的時間。溫度方案二方案三：在方案二的水路設計基礎上

主流道底端掏膠主流道

底部掏膠達到頂出溫度的時間達到頂出溫度的時間為秒

(比方案二所需時間短秒)方案三溫度熱點由流道根部向中部移方案三方案四：主流道底部掏膠

澆口套內加螺旋形水路，

該水路較前設計接近主流道底端Φ3.0mm的螺旋形水路水壓仍為0.1Bar(螺旋形水路中水流為laminarflow)此一松井金屬光成型澆套中的水路與前不同處為：1.無死水；2.較接近主流道底端。達到頂出溫度的時間制品達到頂出溫度的時間為秒(較之方案三所需時間減少秒)方案四小結(材料：)達到頂出溫度的時間方案一(傳統(tǒng)冷卻方式)秒(不考慮流道)秒方案二(澆口套內加水路)秒方案三(方案二水路設計基礎上，主流道底部掏膠)秒方案四(澆口套內加螺旋形水路主流道底部掏