熔接線問題的Moldflow解決方案VIP

1、一、熔接線產(chǎn)生的原理 在注塑成型過程中，當(dāng)采用多澆口或型腔中存在孔洞、嵌件、以及制品厚度尺寸變化較大時，塑料熔體在模具內(nèi)會發(fā)生兩個方向以上的流動，當(dāng)兩股熔體相遇時，就會在制品中形成熔接線，盡管熔接線是在模具充填過程中形成的，但它們的結(jié)構(gòu)、形狀和性質(zhì)與整個注塑成型過程相關(guān)。熔接線的存在不僅影響到制品的外觀質(zhì)量，而且對制品的力學(xué)性能影響很大，經(jīng)常令無數(shù)工程技術(shù)人員頭痛不已，在此將解決熔接線問題的方法歸納總結(jié)，供參考，希望廣大工程技術(shù)人員能從中得到啟發(fā)。 熔接線產(chǎn)生的原理：在注塑成型過程中，模具相對于熔融塑料，溫度低，因此在填充過程中在模具壁上形成凝固層（如Fig 1），而且凝固

2、層溫度低，因而當(dāng)兩股料流匯合時，交界處產(chǎn)品表面的凝固層熔合不好，熔接線很深，從而看起來很明顯。熔接線的深度可以用粗糙度儀進(jìn)行測量（如Fig 2）。另外兩股料流的匯合角度也會影響到熔接線的明顯程度，而且匯合角度和深度有關(guān)系（如Fig 3）。 Fig 1 噴泉流動和凝固層 Fig 2 粗糙度儀及熔接線深度判定 Fig 3 熔接線匯合角度與深度的關(guān)系從Fig 2 可以看出，熔接線深度超過2m, 熔接線可見。從Fig 3 可以看出，當(dāng)熔接線深度為2m時，熔接線的匯合角度剛好是75，所以匯合角度75也是熔接線可見與不可見的分界線；而moldflow可以分析出熔接線的匯合角度

3、，所以可以應(yīng)用moldflow 分析考察熔接線是可見還是不可見。 Fig 4 Meld line和Weld line的定義熔體匯合時形成的接縫分熔合線(meld line)和熔接痕(weld line)，熔合線的性能明顯優(yōu)于熔接痕。 一般而言，匯合角大于135 度時形成熔合線，小于135 度時形成熔接痕，如下圖所示。熔合線的性能明顯優(yōu)于熔接痕，匯合角對熔接縫的性能有重要影響，因為它影響了熔接后分子鏈熔合、纏結(jié)、擴(kuò)散的充分程度，匯合角越大，熔接縫性能越好。 二、解決熔接線問題的方法 解決熔接線問題的方法有很多種，比如從成型工藝上，原料方面，模具加工方面，產(chǎn)

4、品結(jié)構(gòu)優(yōu)化等等，這里我們主要介紹利用Moldflow 分析技術(shù)從以下方面幫助解決熔接線的困擾：（1）優(yōu)化澆口位置；（2）優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計；（3）采用時序閥澆口；（4）用驟冷驟熱模。 2.1 優(yōu)化澆口位置調(diào)整結(jié)合線分布 如下圖產(chǎn)品在開模時，原始兩點(diǎn)進(jìn)澆會導(dǎo)致外觀面上產(chǎn)生結(jié)合線，利用Moldflow 調(diào)整澆口個數(shù)及位置，直到結(jié)合線位置重新分布到非外觀區(qū)域，分析出最合適的澆口，最終成型出合格的產(chǎn)品。 Fig 5外觀面上有結(jié)合線 Fig6調(diào)整澆口位置后結(jié)合線位置轉(zhuǎn)移 Fig7成型出產(chǎn)品外觀OK2.2調(diào)整產(chǎn)品局部特征解決熔接線問題 如圖Fig8 產(chǎn)

5、品為汽車配光鏡，外觀件，成型材料為透明PC，產(chǎn)品尺寸: 63×20×26mm，成型出來產(chǎn)品問題是RR 花紋附近有熔接線，調(diào)整工藝條件無法消除，用Moldflow 分析，發(fā)現(xiàn)由于RR 花紋處產(chǎn)生明顯滯留，導(dǎo)致熔膠匯合產(chǎn)生熔接線，如圖Fig9 Fig8 實(shí)際產(chǎn)品RR花紋附近有熔接線 Fig9 Moldflow分析出RR花紋附近有滯留對此一般解決辦法自然是調(diào)整肉厚，但是究竟將肉厚調(diào)整到多少為最合適呢？根據(jù)經(jīng)驗可能很難判斷，反復(fù)試模成本高，趕不上交期這時利用Moldflow 分析可以幫到我們：根據(jù)以上介紹結(jié)合線是否可見跟匯合角度的關(guān)系，我們將產(chǎn)品RR 花紋處的肉

6、厚分別增厚0.2mm,0.4mm,0.6mm 三種方案，分別進(jìn)行Moldflow 分析，從充填模式我們不難發(fā)現(xiàn)其中只有肉厚增加0.6mm 的那一種，充填后沒有結(jié)合線，如圖Fig10Fig 10從充填模式可見, RR加厚0.6mm 流動模式最好2.3調(diào)整產(chǎn)品壁厚解決熔接線、包封問題 下圖產(chǎn)品為汽車轉(zhuǎn)向燈遮光罩，材料為PC，汽車外飾透明件外觀要求高，如圖Fig11Moldflow 壁厚檢查可以看出，產(chǎn)品中間壁厚為1.5mm 時，邊緣較厚為2.8mm, 利用Moldflow 進(jìn)行最佳澆口位置分析，如圖fig12，可以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品最佳進(jìn)澆位置位于產(chǎn)品中間部分的兩側(cè)，為此我們設(shè)計了兩種進(jìn)澆方案進(jìn)行

7、對比如圖Fig13，方案之一，從左邊進(jìn)澆，從流動模式及結(jié)合線分布可以看出產(chǎn)品右邊會有結(jié)合線產(chǎn)生；方案之二，如圖Fig15，從右邊進(jìn)澆，從流動模式及結(jié)合線分布可以看出產(chǎn)品左邊會有結(jié)合線產(chǎn)生，由此我們可以看出，產(chǎn)品流動模式不好主要是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)（壁厚）導(dǎo)致，從澆口因素改善效果不明顯，所以我們著手方向應(yīng)該是調(diào)整產(chǎn)品壁厚。Fig14從左邊進(jìn)澆，右邊會有包封、結(jié)合線 Fig15從右邊進(jìn)澆，左邊會有包封、結(jié)合線之后我們把產(chǎn)品中間厚度從1.5mm 增加到1.8mm，之后重新進(jìn)行Moldflow 分析，如圖Fig17，優(yōu)化后的充填模式很順暢，沒有包封和結(jié)合線，最后成型出的產(chǎn)品外觀OK。2.4采用閥澆口解決熔接線問

8、題 案例：汽車儀表板本體骨架 如果產(chǎn)品大而且復(fù)雜，經(jīng)常采用多個澆口，如果這些澆口都同時開放，在澆口中間會產(chǎn)生很多熔接線，影響外觀。經(jīng)常采用的方法就是采用閥澆口， Fig 19 是汽車儀表板本體骨架，由于是外觀件而且產(chǎn)品大，模具設(shè)計采用7 個澆口，如果不采用閥澆口，產(chǎn)品上會形成很多熔接線，從圖中看出，采用閥澆口后，開啟順序從中間向兩端依次打開，有效地避免了結(jié)合線的產(chǎn)生。 Fig 19 汽車儀表板本體骨架7個澆口及采用閥澆口后依次開啟成型狀況2.5采用驟冷驟熱模具解決熔接線問題 驟冷驟熱模具可廣泛應(yīng)用目前用于目前DVD/DMR/BD/BR/PDVD 等視聽播

9、放器的外裝面板、液晶電視機(jī)，電腦液晶顯示器，汽車液晶顯示器，空調(diào)、汽車內(nèi)飾件、車燈、光學(xué)儀器等家電、汽車、通訊、醫(yī)療等行業(yè)。2.6 Moldflow模擬高光成型解決方案 用Moldflow 模擬變模溫成型，首先我們要了解其成型關(guān)鍵及它是如何是成型出高光的產(chǎn)品的。 先來看傳統(tǒng)成型出來的產(chǎn)品為何產(chǎn)生結(jié)合線，如圖所示，兩股熔融塑料波前相遇，在模壁處由于溫度較低未合流而固化，產(chǎn)生結(jié)合線Weld line（結(jié)合線會影響產(chǎn)品外觀和強(qiáng)度），當(dāng)然并非所有結(jié)合線都可見或者結(jié)合線處都很脆弱，只有當(dāng)合流處溫度較低才出現(xiàn)這種情況?？梢栽O(shè)想：如果兩股熔料相遇時被繼續(xù)加熱，使熔膠在模具表面合流前沒有固化，這樣就有效地避免了熔接痕的產(chǎn)生，這也就是變模溫技術(shù)的關(guān)鍵之一。（原理如下圖所示）由于在變模溫成型過程中，最關(guān)心的問題有兩點(diǎn)：1.如何優(yōu)化溫度變化曲線；2.縮短成型周期。針對這些特點(diǎn)，Autodesk Moldflow Insight 模擬高光成型，其設(shè)置方法簡介如下： 選擇變溫區(qū)域mesh（可以設(shè)置多個區(qū)域多個溫度）1. 設(shè)置溫度隨時間變化參數(shù) 如果必要的話，可在產(chǎn)品表面不同位置設(shè)置不