Расчет технологических параметров процесса литья под давлением с помощью программы Moldflow
Для того чтобы еще на этапе проектирования изделия провести анализ заполнения модели расплавом полимера, применяется программа MoldFlow . Она позволяет прогнозировать, как будет влиять конструкция детали, материал изделия, технологические параметры на процесс реального производства, учесть особенности процесса при изготовлении литьевой пресс-формы и, как следствие, избежать проблем, которые появятся при изготовлении пресс-формы и соответственно запуске детали в производство.
Для расчетов используется сетка конечных элементов, построенная на поверхности модели, причем сетка создается в автоматическом режиме.
Работа в программе происходит следующим образом:
1. Определение места впрыска расплава. Перед проведением анализа заполнения имеется возможность провести анализ на определение оптимального расположения места впуска (исходя из геометрии модели).
2. Определение технологических параметров процесса. Исходя из указанного места впрыска и материала изделия, программа проведет анализ, и предложит технологические параметры процесса: температуру расплава, температуру формы, а так же скорость впрыска, с тем, чтобы при заполнении скорость сдвига (напряжение сдвига - соответственно) не приводило к деструкции материала.
3. Анализ впрыска. Для проведения непосредственно анализа заполнения, необходимо выбрать место впрыска расплава, материал изделия и задать технологические параметры процесса.
Результаты компьютерного анализа:
Время заполнения модели расплавом
Распределение и перепад давления по модели
Распределение поля температур
Наличие линий спая и мест скопления газов
Расположение утяжин при заполнении
Качество поверхности модели при охлаждении изделия
Разброс времени охлаждения различных участков модели и т.д.
4.4.1 Номинальная толщина стенки.
Поддержание равнотолщинности стенки должно быть основной целью конструирования изделия.
В тех зонах, где изделие будет иметь разную толщину, будет наблюдаться анизотропия усадки. Колебания в усадке будут усложнять достижение нужных размеров отливки и приводят к короблению. Изменение толщины стенок будут также влиять на стадии заполнения и уплотнения литьевой пресс-формы или на продолжительность цикла литья.
Кроме того, заполнение зон с толстыми стенками через зоны с относительно тонкими стенками будет приводить к утяжинам и пустотам в толстых стенках. Если разнотолщинности избежать нельзя, то надо пытаться сделать эти изменения минимальными, а переход плавным. На рисунке 7 видно что практические все изделие имеет номинальную толщину стенки, а в тех местах где присутствует разнотолщинность имеются плавные переходы.
Рисунок 7 – Номинальная толщина стенки
Поднутрения
На рисунке 8 представлена эпюра поднутрений изделия. Как и следовало ожидать боковые грани изделия крышки и резьба выделены красным цветом (показывает наличии поднутрений). Поэтому конструкция формы будет спроектирована таким образом, что обеспечит легкое извлечение изделия и свободное течение полимерного материала.
Рисунок 8 – Эпюра поднутрений