Cómo utilizar los informes de análisis de moldeo por inyección para guiar el diseño de moldesCómo utilizar los informes de análisis de moldeo por inyección para guiar el diseño de moldes 1. Por qué es necesario el análisis de simulación de moldeo por inyección 1. Plásticos y sus características. Por qué realizar un análisis de simulación de moldeo por inyección 1 Los plásticos y sus propiedades Dado que la estructura interna de los plásticos es más compleja que la de los metales, es más difícil comprender sus características de rendimiento. Sin embargo, para realizar eficazmente el moldeo por inyección de plástico, es necesario comprender sus propiedades relacionadas con el moldeo. 1). Capacidad calorífica específica. La capacidad calorífica específica de diferentes plásticos varía mucho y cambia con la temperatura. 2) Coeficiente de difusión térmica El coeficiente de difusión térmica del plástico depende en gran medida de la temperatura y las condiciones de enfriamiento del material durante el proceso de moldeo, y también cambia con los cambios de temperatura. 3). Densidad/volumen específico La densidad del plástico está estrechamente relacionada con la temperatura y disminuye a medida que ésta aumenta. Durante el proceso de moldeo por inyección, la temperatura cambia constantemente, por lo que la densidad del material también cambia constantemente. Este cambio tiene un impacto importante en la calidad del producto. 4). Degradación térmica y temperatura de descomposición El fenómeno en el que el peso molecular promedio de los plásticos disminuye debido a temperaturas de procesamiento excesivamente altas o un tiempo de residencia excesivo a temperaturas más altas se llama degradación térmica. Si esto sucede, la viscosidad de la masa fundida disminuirá, aparecerán rebabas, burbujas y alambre de plata en el producto, y las propiedades mecánicas también se deteriorarán, como una elasticidad reducida y una resistencia reducida. La temperatura de descomposición se refiere a la temperatura a la que los polímeros se descomponen rápidamente en moléculas pequeñas cuando se calientan. Obviamente, la temperatura de descomposición es el límite superior de la temperatura de moldeo por inyección. 5). Adelgazamiento por cizallamiento. El coeficiente de viscosidad del plástico fundido no es una constante (fluido no newtoniano), sino que disminuye con el aumento de la velocidad de deformación por cizallamiento. El grado de adelgazamiento por cizallamiento varía ampliamente entre los plásticos. Dado que la viscosidad es un factor muy importante en el proceso de moldeo por inyección, el adelgazamiento por cizallamiento tiene un impacto significativo en la presión y la temperatura del moldeo por inyección. 2. La necesidad de aplicar software de simulación de flujo de moldes de inyección. La complejidad de las propiedades del material plástico determina la complejidad del proceso de moldeo por inyección. Algunos problemas de moldeo por inyección son difíciles de comprender incluso para los diseñadores de moldes experimentados. Al mismo tiempo, la calidad de los productos moldeados por inyección también depende principalmente del proceso de moldeo por inyección. El comportamiento de flujo del plástico fundido inyectado en el molde es crucial para determinar la calidad del producto. proceso de llenado del molde. La aplicación del análisis de flujo en el proceso de moldeo por inyección ha estado muy extendida en el extranjero. Se utiliza ampliamente sobre la base de computadoras y CAD. Su propósito es predecir el flujo de plástico fundido después de ingresar a la cavidad del molde, para determinar la masa fundida. fluir a Impacto en la calidad de las piezas moldeadas por inyección. La aplicación del software de simulación de flujo incluye principalmente tres aspectos: primero, usar el software para predecir la distribución de presión y temperatura del plan de inyección; segundo, usar la distribución de presión y temperatura prevista para mejorar el diseño de moldes y productos plásticos; inyección de múltiples candidatos Compare y optimice planes y elija el mejor. En el diseño tradicional de moldes de inyección, la primera consideración son las necesidades del propio molde, seguidas de las necesidades de los productos moldeados por inyección. En otras palabras, en el diseño de moldes tradicional, el flujo de plástico fundido en el canal y la cavidad es secundario. Por ejemplo, el diseño de molde tradicional generalmente determina el número y la ubicación de las compuertas basándose en la experiencia en lugar de determinar estos parámetros basándose en el análisis de flujo, lo que a menudo resulta en un número y tamaño de compuerta excesivos. Sin embargo, en las condiciones de la economía de mercado, la calidad y el costo del producto se han convertido en el sustento de la supervivencia y el desarrollo empresarial, y el software de simulación de moldeo por inyección puede ayudar a las empresas a establecer ventajas competitivas. II. Cómo utilizar los informes de análisis de moldeo por inyección para guiar el diseño de moldes Cómo utilizar los informes de análisis de moldeo por inyección para guiar el diseño de moldes 1. El impacto de las condiciones del moldeo por inyección en el moldeado del producto 1). Determina el impacto de la complejidad del proceso de moldeo por inyección. Las propiedades de los materiales plásticos varían mucho entre diferentes variedades, grados, fabricantes e incluso lotes. Diferentes parámetros de rendimiento conducirán a resultados de moldeo completamente diferentes. Los parámetros del material que tienen una influencia significativa en el proceso de moldeo por inyección se enumeran en la sección "Conceptos básicos" 2). La masa fundida fluye hacia la cavidad de enfriamiento y pierde calor por conducción térmica. Al mismo tiempo, el cizallamiento generará calor. Dependiendo de las condiciones del moldeo por inyección, el calor generado por el cizallamiento puede ser mayor o menor que el calor perdido por conducción térmica. La viscosidad de la masa fundida disminuye a medida que aumenta la temperatura. Por lo tanto, cuanto mayor sea la temperatura de inyección, menor será la viscosidad de la masa fundida y menor será la presión de llenado requerida.

Además, la temperatura de inyección también está limitada por la temperatura de degradación térmica y la temperatura de descomposición. 3). Cuanto menor sea la temperatura del molde, más rápida será la conducción y disipación del calor. Cuanto menor sea la temperatura de la masa fundida, peor será la fluidez. Este fenómeno es particularmente evidente cuando se utilizan tasas de inyección bajas. 4) Tiempo de moldeo por inyección. El impacto del tiempo de moldeo por inyección en el proceso de moldeo por inyección se manifiesta en tres aspectos: (1) Si se acorta el tiempo de moldeo por inyección, la velocidad de deformación por corte en la masa fundida también aumentará y el moldeo por inyección. La presión requerida para llenar la cavidad también debería aumentar. (2) Cuando se acorta el tiempo de inyección, la velocidad de deformación por corte en la masa fundida aumenta. Debido a las características de adelgazamiento por cizalla de la masa fundida de plástico, la viscosidad de la masa fundida disminuye y la presión de inyección requerida para llenar la cavidad disminuye. (3) Acorte el tiempo de inyección, la velocidad de deformación por cizallamiento en la masa fundida aumenta, mayor es la generación de calor de cizalla y menor es la pérdida de calor causada por la conducción de calor. Por lo tanto, cuanto mayor es la temperatura de la masa fundida, menor es la viscosidad requerida para llenar. la cavidad. También se debe reducir la presión de inyección. Debido a estas tres condiciones***, la presión de inyección requerida para llenar la cavidad de la Figura 1 tiene forma de "U". En otras palabras, hay un momento de inyección en el que la presión de inyección requerida es mínima. Figura 1 La relación entre el tiempo de inyección, la presión de inyección y la temperatura de fusión 2. El papel rector del software CAE La importancia rectora del software de simulación de flujo del molde de inyección es muy amplia. Es una herramienta de diseño que puede ayudar a los diseñadores de moldes a optimizar la estructura y el proceso del molde, guiar a los diseñadores de productos para mejorar la forma del producto desde una perspectiva de proceso, seleccionar plásticos con el mejor rendimiento de moldeo, ayudar a los fabricantes de moldes a elegir las máquinas de moldeo por inyección adecuadas y cambiar la situación actual. Variedades de plástico con moldes. Al cambiar las variedades de plástico, es necesario juzgar la viabilidad del molde existente y analizar los problemas existentes en el diseño del molde existente. Al mismo tiempo, el software de flujo también es una herramienta de software de enseñanza que puede ayudar a los trabajadores del molde a familiarizarse con el comportamiento del flujo de la masa fundida en la cavidad y a dominar los principios básicos del flujo de la masa fundida. A continuación se analizará paso a paso cómo utilizar los principales resultados de salida del software de flujo 3D para guiar el diseño. 1). Muestra dinámicamente el frente del flujo de fusión. El software de simulación de flujo tridimensional puede mostrar dinámicamente el proceso de llenado gradual de la cavidad desde la entrada, de modo que se pueda juzgar si el flujo de fusión es una forma de flujo único ideal ( flujo simple) (el flujo complejo es inestable, propenso a productos defectuosos). Si cada rama de flujo llena todos los rincones de la cavidad del molde al mismo tiempo (si el flujo está equilibrado). Si el proceso de llenado de masa fundida no es ideal, se puede cambiar el tamaño, el número y la ubicación de las entradas y se puede ejecutar el software de modelado de flujo repetidamente hasta lograr el patrón de flujo deseado. Si es sólo para obtener un mejor patrón de flujo sin verificar los cambios detallados del campo de tensión y temperatura o el ajuste inicial del sistema de canales de flujo, es mejor ejecutar primero un análisis de flujo tridimensional simple (análisis de flujo isotérmico) y luego hacer algunas modificaciones Ejecute un análisis de flujo 3D no isotérmico para obtener un diseño de ruta de flujo más satisfactorio. 2).Presión de la cavidad La presión máxima de la cavidad durante el llenado ayuda a determinar si la masa fundida puede llenar con éxito la cavidad en una jeringa determinada (disparo corto o no), dónde es más probable que se produzcan bordes y la longitud de la unidad si la diferencia de presión (también llamada presión gradiente) en cada dirección del flujo es casi igual en cada dirección del flujo (porque la forma de flujo más eficiente es aquella en la que la masa fundida tiene gradientes de presión iguales a lo largo de cada rama del flujo) y si hay alguna sobrepresión local (esto probablemente cause deformación). ). (Esto a menudo resulta en deformaciones). El software de simulación de flujo también puede proporcionar la fuerza de sujeción máxima requerida para que la masa fundida llene el molde, de modo que los usuarios puedan elegir una máquina de moldeo por inyección. 3). El software de simulación de flujo puede proporcionar el campo de temperatura de la masa fundida en la cavidad durante el proceso de llenado. Puede identificar si la masa fundida tiene puntos calientes locales debido al calor generado por la pasta de corte durante el proceso de llenado (que puede producir fácilmente puntos negros, rayas, etc. en la superficie y provocar una disminución de las propiedades mecánicas) y determinar si la distribución de temperatura de la masa fundida es uniforme (una diferencia de temperatura demasiado grande puede causar la principal causa de deformación) y para determinar si la temperatura promedio de la masa fundida es demasiado baja (lo que resulta en un aumento en la presión de inyección). La temperatura de la junta fundida también ayuda a determinar la resistencia relativa del revestimiento. 4). Tasa de corte La tasa de corte también se denomina tasa de deformación o gradiente de velocidad. Este valor tiene una gran influencia en el proceso de flujo de fusión. Los experimentos han demostrado que la mejor calidad se obtiene cuando la masa fundida se forma a una velocidad de corte de aproximadamente 103S-1. Los valores recomendados para la velocidad de corte de fusión en el canal son aproximadamente 5*102~5*103 S-1 y en la compuerta son aproximadamente 104~105 S-1.