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多型腔模具失衡的真正原因bet188娱乐城

关于剪切诱导熔体变化的一课结束了关于多腔模具平衡流道系统的一些困惑。bet188娱乐城

博蒙特效应被认为是模具填充不平衡和有四个或更多型腔的模具产品变化的来源。bet188娱乐城由这种现象引起的最严重的故障在有8个或更多空腔的模具中最容易(直观地)识别出来。bet188娱乐城然而,剪切引起的熔体变化对每个注塑件都有影响,其影响比大多数人意识到的要大。bet188娱乐城尽管这一现象已经被理解,甚至在塑料工程技术项目中被教授,但关于如何用模拟软件开发和预测它,仍然有很多困惑。

理解博蒙特效应
图1使用工业标准几何平衡(通常称为“自然平衡”)流道系统的八腔模具中出现的特征故障。bet188娱乐城许多人混淆了这个问题的根本原因是模具偏转,模具中心温度较高,排气不良或尖角引起的高剪切。bet188娱乐城
这是一个有趣的争论,特别是对于模具制造商在承诺模具设计之前使用模拟软件来预测这样的问题bet188娱乐城。有时模具过度偏转,排气不良或中心区域的模bet188娱乐城具温度较高实际上可能是一个问题。然而,即使在这些情况下,博蒙特效应通常是最重要的贡献者,忽视它是不明智的。注塑仿真软件1可以预bet188娱乐城测这些麻烦的现象,甚至帮助确定最佳解决方案。

为了理解博蒙特效应的发展,我们必须关注在流动物质中发生的剪切、粘度和温度之间的关系。在流道中流动的塑料呈层流流动,最大剪切发生在流道壁面附近,而在流道中间存在接近零剪切的条件。熔融聚合物也是伪塑性非牛顿流体,这意味着材料的粘度被剪切稀释。这种剪切变薄(粘度随着剪切速率而降低)导致流动在通道最外围附近的熔融物质实际上具有比通道中心低得多的粘度。

我们还知道,熔体沿通道长度流动时发生摩擦加热。剪切最大的地方,摩擦加热也最大。这些剪切引起的熔体变化的发展实际上开始于成型机的喷嘴,并通过浇口和流道建立。bet188娱乐城通道越长,积聚的热量就越多。在角落的剪切暴露是非常短暂的,因此没有能力提高任何显著量的材料中的热量。通过温度或非牛顿剪切变薄,尖角对材料粘度的影响可以忽略不计。注意在图2摩擦加热在通道的最外层周长附近形成,因为它沿着主流道的长度移动,并在拐角处继续。转角本身对相邻壁面流动长度附近的剪切热没有影响。

理解分支角落发生的事情很重要。图3清楚地显示了在第一个分支之前发展的更热的熔体。遵循其外部高剪切层压板通过第一和第二分支,并进入左边的两个腔。两个右手腔接收原本流过中心的材料,接近零剪切,从主要流道层压板。这将不可避免地导致完全包装的零件的密度、收缩和翘曲变化。虽然这种变化的负面影响在有两个或多个分支的模具中最为明显,但这种现象甚至可以影响单腔模具bet188娱乐城正确使用注塑模拟可以预测这些熔体条件的发展,并帮bet188娱乐城助设计人员了解它们在模具中的分布及其潜在的负面影响。

认识问题
虽然现代模具模拟工具可以预bet188娱乐城测博蒙特效应,但它需要大量的计算资源。必须特别注意通过流道系统和浇口的网格,甚至机器喷嘴也应该建模,因为效果是从那里开始建立的。无论您使用哪种注塑模拟软件,下面的指导方针将提高您对bet188娱乐城剪切诱导熔体变化的预测。
•三维网格,最好是四面体元素
•贯穿流道和闸门厚度的12-20个元件
•在模型中包含机器喷嘴
•可选:更高级别的流量解决方案(如一些注塑模拟软件中的惯性求解器选项1)bet188娱乐城

遵循这些准则将有效地在多腔模拟中开启预测博蒙特效应的能力。通过流道厚度的高元素计数是捕捉材料变化所必需的。经验表明,通常需要12到20个元素(见图4)

图5显示了使用体素类型元素的模拟结果。在这种情况下,为了避免博蒙特效应,一个不明智的尝试是在跑步者身上添加横扫式的拱门。尽管在模拟中,弧形的跑道似乎提供了平衡的材料,但物理测试并不一致。这种情况下的模拟具有误导性,可以看出是完全错误的。一位模拟技术供应商指出,“尽管这里使用的结构化网格应该足够密集,但在弯曲区域的砖网格中常见的插值误差实际上可以在第一个分支之后的温度分布中看到。当流动与体素网格中的元素对角线时,会产生误差,填充和热变化都被完全忽略。四面体网格可以避免这种情况。”

由于材料剪切在进入模具之前就开始在机器喷嘴中构建,因此应该将其包含在CAE模型中。bet188娱乐城否则,一些剪切引起的温度变化将被忽略。在一些注塑仿真软件中,梁单元可以在直bet188娱乐城线段发生分支之前代替三维单元。这有助于优化求解时间,因为梁单元可以在熔体流分叉之前准确预测熔体流的剪切变化。然而,在第一个分支中,3d元素仍然是必要的,并且在接下来的所有部分(参见图6).

在数字原型上使用一些注塑模拟软件时,可以bet188娱乐城通过打开程序的惯性效应来激活更高级别的流量求解器。虽然博蒙特效应不是惯性的结果,但相关的高级解算器将提高流动前沿的精度。这个求解器还提供了预测喷射可能性的机会(参见图7).

总结
遵循这些指导方针将有助于预测博蒙特效应,但与使用程序默认设置相比,在求解时间方面也会花费更多。在多腔模具的情况下,正确地捕捉博蒙特效应对于预测从浇口持bet188娱乐城续到形成腔的部件的热变化是绝对必要的。一旦可以看到效果,并认识到这是不可避免的,创造性的流道布局可以提高零件的一致性。

参考文献
1欧特克模拟Moldflow。bet188娱乐城
2欧特克大学Moldflow Powertracks。bet188娱乐城
3 Autodesk bet188娱乐城Moldflow Insight。

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