Moldflow解决产品变形问题-余姚模具设计培训_知识普及

Moldflow解决产品变形问题-余姚模具设计培训

Moldflow解决产品变形问题

治病找到病因最关键，对于塑胶制品来说，解决成型后产品发生的变形问题如同治病，同样首要任务是找到变形的原因。产品变形常见因素如下：模具方面，如浇口位置不当导致充填不平衡，水路排位不合理会导致冷却不均（有些大件的产品需要分段设计水路，利于调整可以调整翘曲变形），顶出不合理会导致产品顶出变形等等；产品方面：有时产品本身就设计不合理，比如产品太长又没加强筋，肉后不均会导致收缩变形等等；成型方面：如保压时间不够，料温过高或过低，压力过大或过小都会引起产品变形。

解决产品变形问题，只依赖传统的经验或是对变形原因进行逐一排除的方法来摸索，周期太长，满足不了目前市场对产品越来越高的品质、交期、成本上的要求，特别是目前许多消费性产品更新换代迅速，开发周期过长就意味着失去了竞争优势。

如果采用Moldflow分析技术，可以帮我们在第一时间找出产品变形原因，再针对问题点进行修改，问题就变得容易多了。Moldflow可以分析塑胶熔体在型腔中的成型情况，预测潜在的问题，供设计者及时调整产品的壁厚、结构等，这样就大大缩短了开发周期，降低生产成本。

以下通过一个案例来介绍如何通过应用Moldflow软件，有效做到减少产品与模具的修改次数，缩短了产品上市的周期，为企业创造了更大的价值。

本案例是一地拖面板，从2005年就开始量产的一款旧产品，一模二穴，成型材料为PP-1120,采用侧水口两点进胶，实际生产注塑周期50s，但实际生产中由于变形严重，成型之后另需外加夹具校正，所需时间为10s，其品质相当不稳定，废品率较高。公司自导入Moldflow之后，就尝试借助软件分析对该问题点进行优化改进。

1、运用Moldflow寻找产品翘曲原因

收集现场提供的成型条件，用Moldflow对成型过程进行分析，变形结果如图3，其中Z轴总的变形量（翘曲变形）在2.657~-1.452mm之间，再将变形原因进行分类发现，冷却不均导致的变形量为0.0310~-0.0608mm（如图4）由此可知影响很小，可以排除冷却因素；收缩不均导致的变形量为2.698~-1.483mm（如图5），由此可以确定，导致产品变形的主要原因在于产品的结构问题。正是由于Moldflow让我们快速定位了产品变形量与原因，迅速了解到问题的主要原因在哪，有效避免了盲目调机和休谟改模，在本案例中首先可以排除冷却的因素，收缩不均才是引起产品翘曲变形的主要原因，经过与实际产品的对比变形方向相同（如图6）。

2、运用Moldflow优化产品结构

根据翘曲分析结果我们发现产品存在有料厚不均现象，导致了局部收缩不均从而引起翘曲变形。通过测量产品肉厚分布，其平面平肉厚为2.2mm，Moldflow分析结果中的平均体积收缩率为2.445%；局部肉厚达到2.8mm（如图7），对应的平均体积收缩率为4.488%，虽然产品料厚相差0.6mm但其平均体积收缩率相差约2倍（见图6），可见出现了明显的收缩不均。

为了达到平均收缩的条件，我们把产品作了减胶处理(见图8红色区域)，把2.8mm料厚区域减薄到2.2mm，再将修改后的产品模型导入moldflow分析，平均体积收缩分布（见图9），翘曲变形已经达到我们产品设计要求（见图8）。

3、试模结果

通过应用Moldflow优化后的产品不但在翘曲变形上得了明显的改善（蓝色是旧产品，红色是优化结构后新产品）（见图9）,成型周期可缩短到43S（之前成型周期为50S），另外免去了夹具校正（节省10秒），而且产品的品质与产能得到了显著的提高（如图12）。

结论

导致产品变形的因素众多，通过Moldflow分析可以在第一时间找出导致产品变形的主要原因，让我们知道到底是产品结构原因，还是模具设计问题，还是成型工艺不合理，有了方向之后针对问题点来分别解决，避免了反复修模与改模，从而缩短产品开发周期，切实为企业节约成本。

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