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1、第3部分 注射成型过程数值模拟,第1节 注射成型过程常见质量问题,注射成型过程常见质量问题,注射成型过程常见质量问题,短射（short shot） 熔接痕 (Weld Line) 气穴 (Air Trap) 溢料 (Flashing) 翘曲 (Warpage),注射成型过程常见质量问题,短射(short shot)也可以称为填充不足或欠注,是指聚合物不能完全充满模具型腔的各个角落的现象。,注射成型过程常见质量问题,注塑设备选择不合理 聚合物流动性能较差 浇注系统设计不合理 料温,模温太低 注塑喷嘴温度低 注塑压力,保压不足 制品结构设计不合理 排气不良,注射成型过程常见质量问题,熔接痕(wel
2、d line)属于表观质量缺陷,它是产品注塑过程中两股以上的熔融树脂流相汇合所产生的细线状缺陷。,熔体流动性不足,料温低 模具设计不合理 塑料制品结构设计不合理 模具排气不良 脱模剂使用不当,注射成型过程常见质量问题,气穴(air trap)也称为气泡或气孔,它是在成型制品内部所形成的空隙, 根据气穴形成的原因,可以把它分成两类: -由于排气不良等原因造成熔体中的水分或挥发成分被封闭在成型材料中所形成的气泡; -由于熔体冷却冷却固化时体积收缩而产生在制品或加强筋,凸台等壁厚不均匀处的气泡.,注射成型过程常见质量问题,注塑原料不符合要求 注塑工艺不当 模具设计不合理,注射成型过程常见质量问题,溢
3、料(Flashing)也称为飞边,当熔体进入模具的分型面,或者进入与滑块相接触的面及模具其他零件的空隙时,就会发生溢料现象,锁模力较低 模具设计不合理 注塑工艺不当,注射成型过程常见质量问题,翘曲及扭曲(Warpage)都是脱模后产生的制品变形。沿边缘平行方向的变形称之为翘曲,沿对角线方向上的变形称之为扭曲。,冷却不当 分子取向不均衡 浇注系统设计不合理 脱模系统不合理 成型条件设置不当,总体变形,X向变形,Y向变形,Z向变形,注射成型过程常见质量问题,第2节 注射成型模拟技术研究内容,注射成型模拟技术研究内容,预测塑料熔体流经流道、浇口、填充型腔的过程，计算流道、浇口及型腔内的压力场、温度场
4、、速度场、剪切应变率分布以及剪切应力分布。 优化成型工艺参数；确定合理的浇口、浇道数目和位置；预测所需的注射压力及锁模力；注射不足、热降解、不合理的熔接线位置等,充填分析,注射成型模拟技术研究内容,保压分析,注射成型模拟技术研究内容,冷却分析,注射成型模拟技术研究内容,结晶、取向分析,注射成型模拟技术研究内容,翘曲分析,注射成型数值模拟的一般流程,产品几何模型,以IGES，DXF，STL等 格式导入CAD模型,构建模拟模型 （前处理）,分析求解,后处理,充模过程 动画,制件 温度场,缺陷 分析,冷却过程 分析,网格划分,材料参数输入,边界条件设置,工艺结构补充,第3节 注射成型模拟技术,中性面
5、模型技术（mid-plane）,假设产品的厚度远小于其他两个方向即流动方向的尺寸，忽略了熔体在厚度方向上的速度分量，并假定熔体中的压力不沿厚度方向变化，由此将三维流动问题简化为流动方向的二维问题和厚度方向的一维分析。,中性面模型技术（mid-plane）,优点：能够成功地预测充模过程中的压力场、速度场、温度分布、熔接痕位置等信息，具有技术原理简单，网格单元数量少，计算量小。,缺点：由于采用了简化假设，它产生的信息是有限的、不完整的。因此，中性面技术在注射成型分析中的应用虽然简单、方便，但是具有一定的局限性，所以表面模型和三维实体模型技术便应运而生了。,三维实体模型技术,实体模型技术在数值分析方
6、法上与中性面技术有较大差别。在实体模型技术中熔体在厚度方向的速度分量不再被忽略，熔体的压力随厚度方向变化。实体流动技术直接利用塑料制品的三维实体信息生成三维立体网格。,优点：利用这些三维立体网格进行有限元计算，不仅获得实体制品表面的流动数据，还获得实体内部的流动数据，计算数据完整。,缺点：计算量大，计算时间长,表面模型技术是指型腔或制品在厚度方向分成两部分，与中性面不同，它不是在中面，而是在型腔或制品的表面产生有限元网格，利用表面上的平面三角网格进行有限元分析。在流动过程中，上下两表面的塑料熔体同时并且协调地流动。,从本质上讲，表面模型技术所应用的原理和方法与中性面模型相比没有本质上的差别，其主要不同之处是采用了一系列相关的算法，将沿中性面流动的单股熔体演变为沿上下表面协调流动的双股流。,表面模型技术（fusion）,
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