注塑模流道的理論計算和交互設計
1流道系統設計的理論計算1.1均等壓降原理均等壓降原理認為:最有效的填充形式是沿整個流徑,每步長有均等的壓力降。利用該原理即可在某個溫度、壓力降的時刻計算出最小流道的容積尺寸。同時提供某種粘度下的摩擦熱,使注塑機料筒溫度堅持在較低的水平,盡可能減少料筒內塑料的過熱和降解。
在熔體充模時,注塑模擬軟件將整個流徑的壓力降離散成若干個相等部分,把相等的壓力降連成一條線,就得到熔體充模時霎時充斥時刻的壓力散布圖。
1.2流道系統設計的理論計算依據圓管的泊肅葉(Poiseuille)活動,采納冪律模型的非牛頓流體。若要在Af的充模工夫內堅持熔體在每個分流道內的體積、流量、壓力相等,則任一分流道內的體積流量與其半徑的立方之比為常數,即:分流道j在經過At工夫后,其壓力降合乎下列關系式:道的壓力降10kPa,假如各分流道的活動互不影響,見,則下列等式成立:對應的上半部分,公式(2)能夠寫成:基金項目:圍家出色t年科學氈金贊助項H -),男,吉林長存人,占林大學教授,博士生導師對應的下半部分,依據均等壓降和平衡活動原理,下式成立:為二分支下游流道的流量;為二分支下游流道的長度;為所示的二分支的流道數(/利用等式(1)得:則公式(4)能夠寫成:因為所以令i,=為每個分支的流道總數),則有:別離用這種方式對公式(6)的分子和分母停止推導,可得:假使已知流道總體積和分流道各部分的長度,利用公式(2)和公式(8)能夠求出各流道的半徑。用這種辦法計算得到的各種流道半徑,在理論上能保障各分流道堅持平衡的流量,使熔體同時達到各型腔分流道的末端停止流道初始設計,流道修正時,通常先設定離主流道最遠的澆口,離主流道最近的分流道獲得最小,而后,填充模擬和流道修正交錯停止(如)。每批改一次尺寸,便作若干次相應的流道模擬,直到稱心為止。
表1引薦的流道尺寸材料直徑材料直徑聚酯聚甲醛聚乙烯(PE)丙烯酸聚丙烯纖維素聚苯醚(PPC)離子交聯聚合物聚砜尼龍聚苯乙烯(PS)聚碳酸酯(PC)聚乙烯(PVC)2.2優化公式的建立首次作人機交互式流道設計的人員要費許多工夫能力修正到最佳尺寸,為摸索優化設計的門路,本文在理論模擬與理論推導相聯合的根底上,建立了流道優化的數學模型,假如流道中允許的壓力降為:流道=凡*公稱一充(9)因為各段流道中的實際剪切速率為:XL+V制品為0/處的分'支數。
式(10)可標明各流道半徑的函數關系,能夠與式(9)構成優化的目的函數式:若要在ZU工夫充模后堅持熔體在各流道內的壓力降相等,則與之比應為常量,即依據式(7>可知,為使流道系統中每個分流道都堅持恒定的體積流童,則下式必需成立:3實例剖析取1模12腔的塑料件停止造型簡化(簡化的網格模型如所示)。由于其具有對稱性,取一半進*行流道設計,流道直徑與填充工夫的變遷見表2、表3所示,初始設計采納表1的引薦值。修正時,通常先設定離主流道最遠的澆口,離主流道最近的分流道獲得最小,而后,填充模擬和流道修正交錯停止。
直至得到稱心結果為止。
次數流道次數龐道由模擬結果可知,后流道用料相應減少,合模力有所下降,壓力的有效利用率也有所進步,見表4.比較項目流道重量/g流道體積/cm3合模力/T壓力有效利用率F(rJ傳統設計優化設計4結論對流道系統設計的理論停止了介紹,對流道系統的尺寸計算停止了理論推導,提出了交互式流道設計的優化公式,并以1模12腔的簡化模型停止了注塑活動模擬,與傳統流道設計停止了對比,闡明利用流道設計的優化公式能夠勤儉流道的體積,減少合模力。