【案例分享】東江集團Moldflow運用分享

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

一、東江集團公司簡介

東江集團1983年于香港成立。經(jīng)過二十多年的穩(wěn)健發(fā)展,東江已從一家小型的模具廠發(fā)展成為模具行業(yè)及注塑行業(yè)內(nèi)頗具規(guī)模及代表性的集團公司。東江控股現(xiàn)在深圳及蘇州分別設有3個及1個生產(chǎn)基地,而集團計劃在明年底前增設1個專門制造超大型標準模具的設施,藉以為汽車行業(yè)制作儀表盤、保險桿及門面板等模具。東江的主營業(yè)務為塑膠模具及塑膠制品,以精密模具及精密注塑產(chǎn)品為主。服務的行業(yè)包括通訊、數(shù)碼、醫(yī)療、家電及汽車。高品質(zhì)的產(chǎn)品遠銷歐美及日本等幾十個國家和地區(qū),擁有眾多國際知名客戶,在國際上擁有較高的行業(yè)聲譽。

2010年東江集團與新科益建立模流合作,成功導入了Moldflow軟件,實現(xiàn)了東江集團在前期的產(chǎn)品開發(fā)和模具設計預測中消除實際成型中可能出現(xiàn)的風險,并實現(xiàn)產(chǎn)品成型視窗的最大化,從而達到成本的最小化,在實際工作中,堅持以預測為主,用現(xiàn)有的理論來指導預測,比照預測與結(jié)果,總結(jié)經(jīng)驗,完善并拓展理論。

Moldflow目前在東江集團運用中效果最為明顯之處主要體現(xiàn)在:

1.優(yōu)化塑料產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、模具澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)設計。

2.預測產(chǎn)品可能存在的各種成型問題,進而優(yōu)化模具設計,提高產(chǎn)品成型質(zhì)量,提高生產(chǎn)效率,降低成本。

以下是案例分享:

1.1 Moldflow幫助解決外觀面熔接線問題

問題描述:試模后產(chǎn)品外觀面有明顯熔接痕。采用熱流道系統(tǒng),進膠點位置不能改動,只能在產(chǎn)品不可見面改動。

原始方案:產(chǎn)品平均壁厚3mm.

根據(jù)現(xiàn)有結(jié)合線位置以及產(chǎn)品壁厚分布,我們提出了多種壁厚調(diào)整方案,但需要借助Moldflow軟件分析,哪一種方案能夠?qū)⒔Y(jié)合線位置控制在我們可以接受的位置。

方案一和方案二改動如下,紅色區(qū)域是壁厚加厚區(qū)域:

壁厚改動之后,導入Moldflow分析,得出如下對比結(jié)果:

方案一:從MF分析結(jié)果上看熔接線位置改善不明顯,且改模成本較高。

方案二:從MF分析結(jié)果上看,熔接線的位置有明顯改善,改動部分在不可見面。較方案一容易改模。最終選到方案二改模。

模具設變試模后,得到原始方案與方案二成型產(chǎn)品對比:

從試模反饋回來的結(jié)果可以看出,結(jié)合線已經(jīng)移動到可以接受的位置,不會影響外觀,客戶接受。以上案例說明可以通過Moldfl ow軟件對結(jié)合線位置的精確模擬,幫助我們判斷改善的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)是否合理,避免反復試模,浪費時間和成本。

二、Moldflow幫助解決產(chǎn)品披鋒問題

如下圖產(chǎn)品,實際試模時會出現(xiàn)披鋒,實際試模用1000噸成型機仍解決不了披鋒問題

原始方案:制品材料為PA6+30%GF,平均壁厚2.5mm.型腔數(shù)1+1,原始方案每個產(chǎn)品2點潛水進膠,注塑機臺1000T,從分析結(jié)果來看,注塑壓力非常高,這是導致披鋒的主要原因。

原始方案分析結(jié)果:原始澆注系統(tǒng),制品填充不平衡,造成注塑壓力及型腔壓力分別達到了149.5MPa和107.3MPa,型腔壓力大,直接導致制品成型所需的鎖模力增大,如圖3所示,制品成型所需的鎖模力理論值為862T,而實際則至少需要958T(除以0.9的安全系數(shù)),鎖模力不足是造成此產(chǎn)品走批鋒的主要原因。

解決方案主要有兩個:降低注塑壓力或者選擇鎖模力大的注塑機臺。

我們選擇的改善方案:降低成型壓力。為調(diào)節(jié)平衡,每個產(chǎn)品增加一個澆口改善方案:從上圖看出,產(chǎn)品走膠基本平衡,注塑壓力及型腔壓力分別降至 91.54MPa和60MPa (之前是149.5MPA)。

改善方案結(jié)果分析:按照修改方案,制品的填充基本平衡,而且注塑壓力及型腔壓力分別降低至91.54MPa和60.01。鎖模力理論值為489T,實際需要543.67T(除以0.9的安全系數(shù)),可以保證制品不會走批鋒。

改模后的產(chǎn)品基本上消除了披鋒,客戶接受產(chǎn)品,如下試模產(chǎn)品圖,全部OK。

三、東江集團Moldflow使用心得

Moldflow工程師的培養(yǎng)

隨著塑膠行業(yè)日益的激烈的競爭以及日益苛刻的質(zhì)量要求和交貨期,提供準確可靠的Moldflow分析報告極為重要,而Moldflow
是一個專業(yè)性很強的模擬軟件,涉及高分子材料,產(chǎn)品設計,模具設計,注塑成型工藝以及Moldflow本身理論。“問泉哪得清如許,為有源頭活水來“因此我們要不斷地加強Moldflow工程師理論知識和現(xiàn)場經(jīng)驗的學習。

建立和完善企業(yè)自身的技術(shù)資料庫

Moldflow是基于實驗數(shù)據(jù)數(shù)學模型假設的,不可能考慮到實際成型的全部影響因素,但它是一個預測問題,還原實際問題,尋找并解決問題的工具。通常Moldflow工程師要根據(jù)分析結(jié)果與實際注塑的驗證以及結(jié)合企業(yè)本身的實際情況不斷地積累與總結(jié)經(jīng)驗,建立適合企業(yè)的自身的技術(shù)資料庫,遇到類似的問題就能快速有效地提出對策方案。

對產(chǎn)品實現(xiàn)輕量化

目前無論企業(yè)人還是消費者都希望產(chǎn)品外觀精美,質(zhì)量輕巧,經(jīng)久耐用。利用計算機輔助工程Moldflow與Simulation有效結(jié)合與統(tǒng)一,保證在不影響產(chǎn)品的成型質(zhì)量,使用功能及結(jié)構(gòu)強度的前提下,盡可能的優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進一步提高產(chǎn)品其特定工況載荷下的綜合力學性能和減輕產(chǎn)品重量達到節(jié)約材料成本。

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