一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法技术

本发明专利技术公开了一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，对注塑步骤中的工艺参数进行优化，并通过模流分析，可以看出填充不平衡得到了很大的改善，流体几乎是平衡填充型腔，作为衡量不平衡因素的指标Y向变形值，在所有的实验数据中明显变小，说明通过工艺条件的优化，可以改善填充的不平衡情况。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及注塑工艺
，更具体地说，涉及一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法。
技术介绍
对于多型腔模具，型腔的排布与浇注系统密切相关，在模具设计时应综合加以考虑。型腔的排布应使每个型腔都能通过浇注系统从总压力中均等地分得所需足够压力，以保证塑料熔体能同时均匀地填充每个型腔，从而使各个型腔的塑件内在质量均一稳定。对于几何平衡布置的浇注系统，熔体到各型腔的流动距离相等，即各型腔是几何对称的，如果忽略制造误差，则充填过程应是自然平衡的，即不论成型条件如何变化，各型腔均应同时充满，而实际情况并非这样，会出现充填不平衡现象。对于平衡布置的浇注系统，熔体到各型腔的流动距离是相等的。由于剪切速率、温度以及材料粘性在流道长度和截面上的变化，使流道中的流动相当复杂。分析时建立在假设避免无滑移，材料粘性与剪切速率、和温度的关系之上的。靠近外壁的高剪切速度区域对黏性有多重影响。这个区域的黏性是下降的，一是材料的非牛顿特性，二是由此引起的摩擦热(shear heating)。摩擦热使流道外层熔体的温度比内层高。尽管一些热量可通过导热散发到较冷的模具壁上,但外层的高温度将一直存在。因为剪切造成高分子发生取向，大分子链排列一致，剪切剧烈的塑料层流动阻力降低，即剪切变稀(shear thinning)。高剪切和与壁面的摩擦生热是造成粘度降低的主要原因，这也是造成充填不平衡的根本原因。流道系统中当有两个以上的分支流道时，型腔之间的不平衡是公认的。当高分子熔体沿主流道向下流动，在流道外周边形成较高的剪切区域。当料流沿分支流道分流后，主流道一侧的高剪切(较热)外层将会沿第二左分流道的左边流动，主流道的低剪切(较冷)的中心层流将会流到该流道中的相反一侧；另一半右边分流道的情形与此相似。假如经过第二右分流道的熔料在进入第三分流道时,由这些流道进行填充的各型腔间就产生了不平衡。在二级流道中，熔体已经出现了不平衡，在二级流道 的末尾，如果再有三级流道，熔体会再一次分流，高的那部分熔体会流向内侧型腔，而温度较低的那部分熔体则会流向外部型腔，流向内外型腔的温度、黏度、流动速率将会不同。经过三级流道分流后的熔体会直接进入型腔，也有可能继续被分流，温度较高的熔体会流向内侧型腔，这些在流动速率和黏度上的变化，最终会影响到制件的重量、尺寸和形状。细长杆类零件尤其是大长径比制件的模具设计是目前企业生产的技术难点，尤其是制件的布局方式和进料位置直接影响了制件的质量，如果考虑不当，容易发生充模不全，制件翘曲变形的问题。因此，由于现有技术中存在上述的技术缺陷，是本领域内技术人员亟待解决的技术问题。
技术实现思路
本专利技术的目的为提供一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，旨在解决现有技术中存在的细长杆类零件尤其是大长径比制件容易发生充模不全，制件翘曲变形的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，包括如下步骤：(1)采用填充分析模块对不同布局，不同浇口位置时的填充情况进行分析，查看熔体的填充行为是否合理，通过方案比对，以获得合理的浇注系统设计；(2)将选取的模具温度范围分段，并对每一段内单点温度进行优化选取，选取最优温度值；(3)通过仪器对材料熔体粘度大小进行测试，选取粘度较大的塑料熔体作为最优材料；(4)对熔体加热温度范围内温度点进行试验，选取最优温度点或温度范围；(5)对采用不同注射时间所得注塑产品进行测试，选取最优注塑时间；(6)注塑过程中由速度控制(V)向压力控制(P)转换时型腔内熔体的压力分布情况，即在型腔即将被充满时，注塑机进行V/P转换，剩余的熔体在V/P转换点的填充压力或者是保压压力作用下充入型腔，此时的最高压力在主流道入口处；(7)流动前沿温度分析聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度，一般应 该是浇注系统的温度最高。优选的，所述步骤(2)中模具温度范围为20℃-80℃，并将上述温度范围分为20℃-50℃和50℃-80℃。优选的，所述步骤(3)中采用流变仪测得所用塑料熔体在不同剪切速率下的粘度。优选的，所述步骤(4)中熔体温度范围为200℃-280℃。优选的，所述步骤(5)中的注塑时间为1-3秒。优选的，所述步骤(2)中模具温度选取20℃、50℃或80℃。优选的，所述步骤(2)中模具温度选取为20℃。优选的，所述步骤(4)中熔体温度范围为200℃、230℃或280℃。优选的，所述步骤(4)中熔体温度范围为200℃。优选的，所述步骤(5)中的注塑时间最优为2秒。本专利技术的有益之处在于：根据以上对注塑步骤中的工艺参数进行优化，并通过模流分析，可以看出填充不平衡得到了很大的改善，流体几乎是平衡填充型腔，作为衡量不平衡因素的指标Y向变形值，在所有的实验数据中明显变小，说明通过工艺条件的优化，可以改善填充的不平衡情况。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术选用模具方案一的结构示意图；图2为本专利技术选用模具方案二的结构示意图；图3为本专利技术选用模具方案三的结构示意图；图4为模具温度对流动不平衡的影响示意图；图5为熔体温度对流动不平衡的影响示意图；图6为注射时间对流动不平衡的影响示意图。具体实施方式本专利技术提供了一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，通过对注塑步骤中各 工艺参数的优化，降低了变形率，提高了注塑产品质量稳定性。下面结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚和详细的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，包括如下步骤：(1)采用填充分析模块对不同布局，不同浇口位置时的填充情况进行分析，查看熔体的填充行为是否合理，通过方案比对，以获得合理的浇注系统设计；(2)将选取的模具温度范围分段，并对每一段内单点温度进行优化选取，选取最优温度值；(3)通过仪器对材料熔体粘度大小进行测试，选取粘度较大的塑料熔体作为最优材料；(4)对熔体加热温度范围内温度点进行试验，选取最优温度点或温度范围；(5)对采用不同注射时间所得注塑产品进行测试，选取最优注塑时间；(6)注塑过程中由速度控制(V)向压力控制(P)转换时型腔内熔体的压力分布情况，即在型腔即将被充满时，注塑机进行V/P转换，剩余的熔体在V/P转换点的填充压力或者是保压压力作用下充入型腔，此时的最高压力在主流道入口处；(7)流动前沿温度分析聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度，一般应该是浇注系统的温度最高。更进一步的，所述步骤(2)中模具温度范围为20℃-80℃，并将上述温度范围分为20℃-50℃和50℃-80℃。更进一步的，所述步骤(3)中采用流变仪测得所用塑料熔体在不同剪切速率下的粘度。更进一步的，所述步骤(4)中熔体温度范围为200℃-280℃。更进一步的，所述步骤(5)中的注塑时间为1-3秒。更进一步的，所述步骤(2)中模具温度选取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)采用填充分析模块对不同布局，不同浇口位置时的填充情况进行分析，查看熔体的填充行为是否合理，通过方案比对，以获得合理的浇注系统设计；(2)将选取的模具温度范围分段，并对每一段内单点温度进行优化选取，选取最优温度值；(3)通过仪器对材料熔体粘度大小进行测试，选取粘度较大的塑料熔体作为最优材料；(4)对熔体加热温度范围内温度点进行试验，选取最优温度点或温度范围；(5)对采用不同注射时间所得注塑产品进行测试，选取最优注塑时间；(6)注塑过程中由速度控制(V)向压力控制(P)转换时型腔内熔体的压力分布情况，即在型腔即将被充满时，注塑机进行V/P转换，剩余的熔体在V/P转换点的填充压力或者是保压压力作用下充入型腔，此时的最高压力在主流道入口处；(7)流动前沿温度分析聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度，一般应该是浇注系统的温度最高。

【技术特征摘要】
1.一种细长杆多腔模流动平衡的优化方法，其特征在于：包括如下步骤：(1)采用填充分析模块对不同布局，不同浇口位置时的填充情况进行分析，查看熔体的填充行为是否合理，通过方案比对，以获得合理的浇注系统设计；(2)将选取的模具温度范围分段，并对每一段内单点温度进行优化选取，选取最优温度值；(3)通过仪器对材料熔体粘度大小进行测试，选取粘度较大的塑料熔体作为最优材料；(4)对熔体加热温度范围内温度点进行试验，选取最优温度点或温度范围；(5)对采用不同注射时间所得注塑产品进行测试，选取最优注塑时间；(6)注塑过程中由速度控制(V)向压力控制(P)转换时型腔内熔体的压力分布情况，即在型腔即将被充满时，注塑机进行V/P转换，剩余的熔体在V/P转换点的填充压力或者是保压压力作用下充入型腔，此时的最高压力在主流道入口处；(7)流动前沿温度分析聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度，一般应该是浇注系统的温度最高。2.如权利要求1所述的细长杆多腔模流动平衡的优化方法，其特征在于：所述步骤(2)中模具温度范围为20℃-80℃，并将上述温度范围分为20℃-...

【专利技术属性】
技术研发人员：王莉静，李志萍，尤洪岭，闫晓红，王俊，
申请(专利权)人：天津城建大学，
类型：发明
国别省市：天津;12