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本文采用SolidWorks Plastics .对某一注塑件进行了缩痕分析。通过分析,可以直观地观察到注塑件表面的缩痕,并分析出注塑件中容易产生缩痕的部位。通过比较不同的加强筋厚度、加强筋圆角以及拔模斜度等参数的计算结果,分析加强筋厚度、加强筋圆角和拔模斜度对注塑件缩痕的影响,对注塑件中加强筋的设计具有一定的指导意义。
一、引言
缩痕是指注塑件在模腔内冷却凝固时,由于注塑件壁厚不均匀,冷却的快慢不同,在注塑件较厚处的表面产生了一些凹陷。这是因为,注塑件厚壁部分的有效保压偏低,补塑不足,当模具冷却时便产生了缩痕。缩痕通常发生在局部壁厚较大的区域,如加强筋或凸台的背面。
如何准确预测注塑件表面是否产生缩痕、容易产生缩痕的部位以及产生缩痕的大小,是我们非常关注的问题。本文采用专业的计算流体动力学软件SolidWorks Plastics对某一注塑件的充模过程进行数值模拟,非常直观地分析了该注塑件产生缩痕的情况。SolidWorks Plastics操作简便、易学易懂,是一款分析注塑件的注射和保压过程的专业软件。该软件的分析结果可指导我们对注塑件、模具、注塑工艺参数、材料、浇口及浇道等进行设计,避免因设计失误而产生巨大的浪费,在一定程度上节约了产品开发的成本,同时缩短了产品的研发周期。
本文采用S olidWorks Plastics软件对不同加强筋厚度、加强筋圆角大小及加强筋拔模斜度的注塑件进行模拟,分析了这三者对制品缩痕的影响,得出三者的合理范围,有效地指导我们对注塑件加强筋进行设计。
二、模型组成及分析说明
注塑件模型中壁面较厚的区域为: 5个加强筋和 8个凸台所处区域,如图 1所示,这些区域可能容易产生缩痕。本文通过对比不同厚度、圆角大小及拔模斜度的加强筋所处背面的缩痕大小,如图 2所示,分析加强筋的厚度、圆角大小及拔模斜度对注塑件缩痕的影响。加强筋的厚度、圆角大小及拔模斜度如表1所示。
三、创建分析
1.基本设定
对SolidWorks Plastics及注塑件设定如表2所示。
2.添加浇口
首先采用自动增加浇口的功能,确定浇口的大概位置(图3)。删除该浇口,并在该浇口位置附近且靠近圆形边线的中点位置放置浇口,浇口直径采用默认值。
3.结果分析
注塑件表面的缩痕分布如图4所示,红色区域为缩痕较大的区域。从图4可知,较大的缩痕都集中在加强筋和凸台处,说明制品较厚的区域容易产生缩痕,这与实际情况是相吻合的。
不同厚度、圆角大小及拔模斜度的加强筋所处位置背面的缩痕对比如图5所示。由图5中(a)和(b)可知,加强筋厚度较大的地方,其缩痕较明显。同时,加强筋圆角对缩痕也有一定的影响,当加强筋圆角较大时,其所处位置背面的缩痕也较大,如图5中(c)和(d)所示。这是因为,当加强筋的圆角变大时,加强筋的根部将变厚,如图6所示,导致有效保压偏低,补塑不足,很容易形成缩痕。此外,增大拔模斜度也会造成加强筋厚度变大,如图7所示,从而导致缩痕变大,如图5中(e)和(f)所示。因此,不能为了好脱模而无限制增大拔模斜度,否则会在制品表面出现较大的缩痕。
四、结语
SolidWorks Plastics可以很直观地分析注塑件表面的缩痕分布,为注塑件设计、模具设计、浇口设计、浇道设计和注塑工艺参数设计提供强有力的参考。通过上述模拟,可以得出注塑件加强筋尺寸参数的一般设计范围。
(1)加强筋厚度。
加强筋厚度不宜太厚,否则保压偏低,容易产生缩痕;也不宜太薄,否则注塑件强度不够。通过模拟,其厚度为制品厚度的1/2~2/3时较合适。
(2)筋板圆角。
加强筋圆角大小太大容易造成加强筋根部较厚,容易产生缩痕;太小会导致加强筋根部强度不够。通过模拟,其圆角大小为制品厚度的1/4~3/4时较合适。
(3)拔模斜度。
拔模斜度较大时有利于脱模,但这会造成加强筋厚度偏大,容易产生缩痕;反之,虽然拔模斜度较小时产生的缩痕较小,但不容易脱模。通过模拟,拔模斜度一般设为1°~1.5°较合适。
一、引言
缩痕是指注塑件在模腔内冷却凝固时,由于注塑件壁厚不均匀,冷却的快慢不同,在注塑件较厚处的表面产生了一些凹陷。这是因为,注塑件厚壁部分的有效保压偏低,补塑不足,当模具冷却时便产生了缩痕。缩痕通常发生在局部壁厚较大的区域,如加强筋或凸台的背面。
如何准确预测注塑件表面是否产生缩痕、容易产生缩痕的部位以及产生缩痕的大小,是我们非常关注的问题。本文采用专业的计算流体动力学软件SolidWorks Plastics对某一注塑件的充模过程进行数值模拟,非常直观地分析了该注塑件产生缩痕的情况。SolidWorks Plastics操作简便、易学易懂,是一款分析注塑件的注射和保压过程的专业软件。该软件的分析结果可指导我们对注塑件、模具、注塑工艺参数、材料、浇口及浇道等进行设计,避免因设计失误而产生巨大的浪费,在一定程度上节约了产品开发的成本,同时缩短了产品的研发周期。
本文采用S olidWorks Plastics软件对不同加强筋厚度、加强筋圆角大小及加强筋拔模斜度的注塑件进行模拟,分析了这三者对制品缩痕的影响,得出三者的合理范围,有效地指导我们对注塑件加强筋进行设计。
二、模型组成及分析说明
注塑件模型中壁面较厚的区域为: 5个加强筋和 8个凸台所处区域,如图 1所示,这些区域可能容易产生缩痕。本文通过对比不同厚度、圆角大小及拔模斜度的加强筋所处背面的缩痕大小,如图 2所示,分析加强筋的厚度、圆角大小及拔模斜度对注塑件缩痕的影响。加强筋的厚度、圆角大小及拔模斜度如表1所示。
三、创建分析
1.基本设定
对SolidWorks Plastics及注塑件设定如表2所示。
2.添加浇口
首先采用自动增加浇口的功能,确定浇口的大概位置(图3)。删除该浇口,并在该浇口位置附近且靠近圆形边线的中点位置放置浇口,浇口直径采用默认值。
3.结果分析
注塑件表面的缩痕分布如图4所示,红色区域为缩痕较大的区域。从图4可知,较大的缩痕都集中在加强筋和凸台处,说明制品较厚的区域容易产生缩痕,这与实际情况是相吻合的。
不同厚度、圆角大小及拔模斜度的加强筋所处位置背面的缩痕对比如图5所示。由图5中(a)和(b)可知,加强筋厚度较大的地方,其缩痕较明显。同时,加强筋圆角对缩痕也有一定的影响,当加强筋圆角较大时,其所处位置背面的缩痕也较大,如图5中(c)和(d)所示。这是因为,当加强筋的圆角变大时,加强筋的根部将变厚,如图6所示,导致有效保压偏低,补塑不足,很容易形成缩痕。此外,增大拔模斜度也会造成加强筋厚度变大,如图7所示,从而导致缩痕变大,如图5中(e)和(f)所示。因此,不能为了好脱模而无限制增大拔模斜度,否则会在制品表面出现较大的缩痕。
四、结语
SolidWorks Plastics可以很直观地分析注塑件表面的缩痕分布,为注塑件设计、模具设计、浇口设计、浇道设计和注塑工艺参数设计提供强有力的参考。通过上述模拟,可以得出注塑件加强筋尺寸参数的一般设计范围。
(1)加强筋厚度。
加强筋厚度不宜太厚,否则保压偏低,容易产生缩痕;也不宜太薄,否则注塑件强度不够。通过模拟,其厚度为制品厚度的1/2~2/3时较合适。
(2)筋板圆角。
加强筋圆角大小太大容易造成加强筋根部较厚,容易产生缩痕;太小会导致加强筋根部强度不够。通过模拟,其圆角大小为制品厚度的1/4~3/4时较合适。
(3)拔模斜度。
拔模斜度较大时有利于脱模,但这会造成加强筋厚度偏大,容易产生缩痕;反之,虽然拔模斜度较小时产生的缩痕较小,但不容易脱模。通过模拟,拔模斜度一般设为1°~1.5°较合适。