基於SOLIDWORKS Plastics的塑膠成型模擬分析

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塑膠 成型 基於 模擬 分析    時間:2020-11-27 10:16:02
基於SOLIDWORKS Plastics的塑膠成型模擬分析簡介
基於SOLIDWORKS Plastics以常見的塑膠產品外殼為研究對象,應用SOLIDWORKS Plastics對產品的注塑成型過程進行模擬。在產品開發前期對產品進行澆口位置和數量,成型壓力,填充時間,冷卻時間,冷卻……
基於SOLIDWORKS Plastics的塑膠成型模擬分析正文

基於SOLIDWORKS Plastics以常見的塑膠產品外殼為研究對象,應用SOLIDWORKS Plastics對產品的注塑成型過程進行模擬。在產品開發前期對產品進行澆口位置和數量,成型壓力,填充時間,冷卻時間,冷卻水路排布及翹曲的預測,同時評估產品熔合線,包封等缺陷,從而減少試模次數,縮短開發周期,進而降低成本。

一 塑膠由於其重量輕,強度高,價格低而被廣泛地應用在家電、儀器儀錶、電線電纜、建築器材、通訊電子、航天航空、日用、玩具及汽車等是一款基於SOLIDWORKS平台的模流分析軟體。它可以模擬塑料製品在注塑成型過程中的流動,保壓和冷卻過程,預測產品的殘餘應力分佈、纖維的排向、收縮和翹曲變形等,幫助設計人員及早發現問題,減少試模及修模次數,幫助我們縮短產品的上市周期,提高市場競爭能力。其分析流程。


2.1 3D 如圖2 所示為某產品的外殼3D模型,採用SOLIDWORKS建立模型,無需數據的轉化,可以直接切換到SOLIDWORKS Plastics網格及材料

SOLIDWORKS Plastics根據用戶輸入的網格尺寸自動劃分網格,支持局部網格加密。一般在幾何變化較大的地方需要做網格細化處理。另外,SOLIDWORKS Plastics內置大概有5000多種材料可供我們選擇,同時支持自定義。產品採用的材料為ABS。


2.3可以根據流動的平衡自動選擇澆口的位置跟數量。綜合產品外觀要求,暫時採用設計如圖澆道,澆口位置位於澆道上端的位置。另外考慮產品的冷卻系統如圖。只需要在SOLIDWORKS繪製草圖線就可以定義冷卻水路及澆道。

2.4 冷卻結果及優化

冷卻分析參數主要有塑件和模具的溫度、模具熱通量、冷卻結束時產品溫度及冷卻時間等。通過冷卻分析結果判斷產品冷卻效果,所需的冷卻時間,確定成型周期。如圖6所示,冷卻時間為10.34s,冷卻結束時產品溫度最高溫度為69.44℃,最低位56.20℃,冷卻效果較差。我們可以將冷卻水路進行優化,將冷卻水路貼近產品。優化后冷卻時間降低到9.04s,模面溫度降低到60攝氏度。優化后的結果如圖7所示。


2.6 翹曲分析是基於冷卻分析過程,對產品成型后可能出現的變形以及形狀尺寸等進行分析,便於對成型過程進行優化。從結果可知,總的變形量為0.71mm,如圖8所示。總變形由兩部分構成,分別是材料本身熱脹冷縮導致的收縮變形和不同區域收縮不均或材料分子取向不平衡導致的翹曲變形。通過SOLIDWORKS Plastics分析,可以預測產品變形,為設計方案提供參考,從而減少試模次數。


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