【案例分享】東江集團Moldflow運用分享

2016-11-14 by:CAE仿真在線來源:互聯網

一、東江集團公司簡介

東江集團1983年于香港成立。經過二十多年的穩健發展,東江已從一家小型的模具廠發展成為模具行業及注塑行業內頗具規模及代表性的集團公司。東江控股現在深圳及蘇州分別設有3個及1個生產基地,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,藉以為汽車行業制作儀表盤、保險桿及門面板等模具。東江的主營業務為塑膠模具及塑膠制品,以精密模具及精密注塑產品為主。服務的行業包括通訊、數碼、醫療、家電及汽車。高品質的產品遠銷歐美及日本等幾十個國家和地區,擁有眾多國際知名客戶,在國際上擁有較高的行業聲譽。

2010年東江集團與新科益建立模流合作,成功導入了Moldflow軟件,實現了東江集團在前期的產品開發和模具設計預測中消除實際成型中可能出現的風險,并實現產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,用現有的理論來指導預測,比照預測與結果,總結經驗,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在:

1.優化塑料產品結構、模具澆注系統及冷卻系統設計。

2.預測產品可能存在的各種成型問題,進而優化模具設計,提高產品成型質量,提高生產效率,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:試模后產品外觀面有明顯熔接痕。采用熱流道系統,進膠點位置不能改動,只能在產品不可見面改動。

原始方案:產品平均壁厚3mm.

根據現有結合線位置以及產品壁厚分布,我們提出了多種壁厚調整方案,但需要借助Moldflow軟件分析,哪一種方案能夠將結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,紅色區域是壁厚加厚區域:

壁厚改動之后,導入Moldflow分析,得出如下對比結果:

方案一:從MF分析結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品對比:

從試模反饋回來的結果可以看出,結合線已經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軟件對結合線位置的精確模擬,幫助我們判斷改善的產品結構是否合理,避免反復試模,浪費時間和成本。

二、Moldflow幫助解決產品披鋒問題

如下圖產品,實際試模時會出現披鋒,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1+1,原始方案每個產品2點潛水進膠,注塑機臺1000T,從分析結果來看,注塑壓力非常高,這是導致披鋒的主要原因。

原始方案分析結果:原始澆注系統,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),鎖模力不足是造成此產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。為調節平衡,每個產品增加一個澆口改善方案:從上圖看出,產品走膠基本平衡,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),可以保證制品不會走批鋒。

改模后的產品基本上消除了披鋒,客戶接受產品,如下試模產品圖,全部OK。

三、東江集團Moldflow使用心得

Moldflow工程師的培養

隨著塑膠行業日益的激烈的競爭以及日益苛刻的質量要求和交貨期,提供準確可靠的Moldflow分析報告極為重要,而Moldflow
是一個專業性很強的模擬軟件,涉及高分子材料,產品設計,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場經驗的學習。

建立和完善企業自身的技術資料庫

Moldflow是基于實驗數據數學模型假設的,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工程師要根據分析結果與實際注塑的驗證以及結合企業本身的實際情況不斷地積累與總結經驗,建立適合企業的自身的技術資料庫,遇到類似的問題就能快速有效地提出對策方案。

對產品實現輕量化

目前無論企業人還是消費者都希望產品外觀精美,質量輕巧,經久耐用。利用計算機輔助工程Moldflow與Simulation有效結合與統一,保證在不影響產品的成型質量,使用功能及結構強度的前提下,盡可能的優化產品結構進一步提高產品其特定工況載荷下的綜合力學性能和減輕產品重量達到節約材料成本。

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