工艺条件
该柜机上面板制品材料选用CHIMEI ABS‘POLYLAC PA707’,其工艺参数为:熔体温度230℃,型腔温度60℃。冷却管道的直径为φ10mm,冷却介质为水,冷却水温度为25℃,入口雷诺数为10000。整个注塑成型周期为35s,其中注射、保压及冷却时间为30s,用于顶出的时间为5s。
模拟结果
按照上述工艺条件,对该制品的冷却过程进行了完整的模拟分析,得到的部分模拟结果如图2、图3、图4、图5、图6、图7所示。
由图2可知,母模侧表面温度分布情况,从图中不难发现其表面温度分布不太均匀,冷却效果不太理想,决定将母模侧根据实际情况在每道水路上增加3~5个翻水孔,并适当调整水道的数量与位置,以加强其整体冷却效果,消除区部冷却不均的现象。
由图3可知,该方案中公模侧冷却水流速约为5.174liter/min,母模侧冷却水流速约为4.234 liter/min,它们均超过了2.5 liter/min,从而表明该制品所设置的冷却工艺参数也较为合理。
由图4可知,该制品从循环周期开始到产品完全凝固所需要的时间为62.32s,大部分区域在20s内就可以凝固(开模前该制品的凝固率已远远超过80%,因此不会影响脱模),开模时一小部分红颜色区域仍未凝固,而最长凝固时间竟达60s左右(也正是产品上两股料流汇流区域),故将有轻微缩水现象发生,需在该区域适当调整冷却水路和翻水孔的位置,以降低该处的温度,从而减少该处的热弯曲变形,提高制品的整体质量。
由图5可知,水温升高较小(进出口水温差在2度以内),冷却水路的长度设计是可以达到其冷却要求的。成型时不要为了省事而将部分或全部水路串联起来,否则会因整个水路过长而导致水温持续升高,从而降低模具与制品的冷却效果,延长了顶出时间,降低了劳动生产效率。
由图6可知,母模侧入口雷诺数为10000,公模侧翻水孔雷诺数为10000,入口雷诺数为12221,部分超过了设定的雷诺数10000,表明其所设置的冷却工艺参数也较为合理。
由图7可知,型腔中大部分料流前锋温度没有超过材料极限(极限值:+/-20℃),在薄壁部分料流前锋温度稍微偏低一点,但整个制品温差没有超过20℃,表明该制品的质量将能得到很好的保证。
结束语
MPI/Cool通过对冷却过程的模拟分析,可以帮助模具设计人员和工艺人员全面了解模具冷却系统的冷却效率及其合理性。这对于优化出合理的冷却系统,提高制品的劳动生产效率和质量,具有非常重要的指导意义