1、DESIGN SOLUTIONS1MoldflowMoldflow帮助解决注塑件常见成型缺陷帮助解决注塑件常见成型缺陷CAD-IT Consultants (Shanghai) Co., Ltd Bring you tomorrows technology today. DESIGN SOLUTIONS2注塑过程中的常见问题注塑过程中的常见问题 短射短射 困气困气 发脆发脆 烧焦烧焦 飞边飞边 分层起皮分层起皮 流痕流痕 银纹银纹 凹痕凹痕 熔接痕熔接痕 成型周期成型周期 翘曲变形翘曲变形DESIGN SOLUTIONS3引起注塑件常见成型缺陷的各种因素引起注塑件常见成型缺陷的各种因素Mold
2、flow树脂树脂注塑机注塑机制品制品模具模具操作者操作者注塑件精度注塑件精度厂家厂家干燥温度干燥时间含湿率含湿率粘度结晶性和非结晶性收缩性能添加剂种类种类螺杆螺杆螺杆头加热方式止逆环形状多级控制形状压力时间保压保压时间冷却冷却缓冲量多级设定喷嘴形式驱动方式合模方式模板平行度速度注射注射压力压力合模合模背压扭矩温度转速计量装置预塑预塑壁厚壁厚加强筋加强筋强度要求强度要求装配要求装配要求外观要求外观要求温控精度加热方式温度温度形式位置速度顶出顶出浇口尺寸 浇口形式型腔数流道尺寸型腔精度分型面精度平行度结构尺寸材质刚度刚度精度精度浇道系统浇道系统熟练程度熟练程度知识知识DESIGN SOLUTION
3、S41 1、短射、短射短射是指模具型腔不能被完全充满的一种现象。短射是指模具型腔不能被完全充满的一种现象。短射形成原因：短射形成原因：1、模温、料温或注塑压力和速度过低2、原料塑化不均3、排气不良4、原料流动性不足5、制件太薄或浇口尺寸太小6、聚合物熔体由于结构设计不合理导致过早固化材料1、选用流动性更好的材料模具设计1、填充薄壁之前先填充厚壁，避免出现滞留现象2、增加浇口数量和流道尺寸，减少流程比及流动阻力3、排气口的位置和尺寸设置适当，避免出现排气不良的现象注塑机1、检查止逆阀和料筒内壁是否磨损严重2、检查加料口是否有料或是否架桥工艺条件1、增大注塑压力和注塑速度,增强剪切热2、增大注塑量
4、 3、增大料筒温度和模具温度 短射短射- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS5短射短射- -案例案例Fill time结果能准确的预测，塑料融体的充填模式，及短射的区域。浇口远离厚薄变化区域，解决滞流短射问题DESIGN SOLUTIONS62 2、困气、困气困气是指空气被困在型腔内而使制件产生气泡。困气是指空气被困在型腔内而使制件产生气泡。 它是由于两股熔体前锋交汇时气体无法从分型面、顶杆或排气孔中排出造成的。困在型腔内气体不能被及时排出，易导致出现表面起泡，制件内部夹气，注塑不满等现象。结构设计 1、减少厚度的不一致，尽量保证壁厚均匀模具设计1、在最后填充的地方增设排气口2
5、、重新设计浇口和流道系统工艺条件1、降低最后一级注塑速度. 2、增加模温困气困气- -解决方案解决方案Moldflow能准确分析出困气的分布位置。我们则可以通过优化产品壁厚或在模具上设置顶针或排气槽等方式，把型腔中的气体及时排出。DESIGN SOLUTIONS73 3、发脆、发脆发脆原因分析：发脆原因分析：1、干燥条件不适合；使用过多回收料 2、注塑温度设置不对3、浇口和流道系统设置不恰当 4、熔解痕强度不高 制件发脆是指制件在某些部位出现容易开裂或折断。制件发脆是指制件在某些部位出现容易开裂或折断。材料1、注塑前设置适当的干燥条件2、减少使用回收料，增加原生料的比例.3、选用高强度的塑胶.
6、模具设计1、增大主流道、分流道和浇口尺寸注塑机1、选择设计良好的螺杆，使塑化时温度分配更加均匀工艺条件1、降低料筒和喷嘴的温度2、降低背压、螺杆转速和注塑速度3、通过增加料温，加大注塑压力，提高熔解痕强度发脆发脆- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS8发脆发脆- -案例案例通过Moldflow分析，能准确的确定出该产品前端开裂的原因：熔接纹区域出现明显潜流，并且残余应力较大，导致容易开裂。客户根据模拟分析结果，通过在产品内侧导R角降低应力值，并适当加大产品前端的壁厚，使熔接纹出现在截面较大处，消除潜流效应，解决产品前端开裂问题。DESIGN SOLUTIONS94 4、烧焦、烧
7、焦焦痕形成原因焦痕形成原因: : 1、型腔空气不能及时排走 2、材料降解：过高熔体温度；过快螺杆转速； 流道系统设计不当焦痕是指型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末断产生烧黑现象。焦痕是指型腔内气体不能及时排走，导致在流动最末断产生烧黑现象。模具设计1、在容易产生排气不良的地方增设排气系统2、加大流道系统尺寸工艺条件1、降低注塑压力和速度2、降低料筒温度3、检查加热器、热电偶是否工作正常烧焦烧焦- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS10烧焦烧焦- -案例案例Temperature at flow front表示的是料流前锋温度。一般料流前锋温度应在料温的20以内。如果由于充填
8、速度太快，剪切热可能使料流前锋温度达到材料降解温度，则制品烧焦。DESIGN SOLUTIONS115 5、飞边、飞边飞边是指在模具分型面或顶杆等部位出现多余的塑料。飞边是指在模具分型面或顶杆等部位出现多余的塑料。 飞边产生原因：飞边产生原因：1、合模力不足 2、模具存在缺陷3、成型条件不合理 4、排气系统设计不当Flash模具设计1、合理设计模具，保证模具合模时能够紧闭2、检查排气口的尺寸 3、清洁模具表面 注塑机1、设置适当大小吨位的注塑机成型工艺1、增加注塑时间，降低注塑速度2、降低料筒温度和喷嘴温度 3、降低注塑压力和保压压力飞边飞边- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTION
9、S12飞边飞边- -案例案例当型腔内的压力大于80MPa，或体积收缩为负值时，制品较易出现飞边。DESIGN SOLUTIONS136 6、分层起皮、分层起皮分层起皮原因分析分层起皮原因分析: :1、混入不相容的其他高分子聚合物 2、成型时使用过多的脱模剂 3、树脂温度不一致 4、水分过多 分层起皮是指制件表面能被一层一层的剥离。分层起皮是指制件表面能被一层一层的剥离。材料1、避免不相容的杂质或受污染的回收料混入原料中模具设计1、对所有存在尖锐角度的流道或浇口进行倒角处理工艺条件1、增加料筒和模具温度 2、成型前对材料进行恰当的干燥处理 3、避免使用过多的脱模剂分层起皮分层起皮- -解决方案解
10、决方案DESIGN SOLUTIONS147 7、流痕、流痕流痕的原因分析：流痕的原因分析：1、模温和料温过低2、注塑速度和压力过低 3、流道和浇口尺寸过小4、由于产品结构的原因，引起充填流动时，加速度过大流痕是指在产品表面呈波浪状的成型缺陷。流痕是指在产品表面呈波浪状的成型缺陷。模具设计1、增大流道中冷料井的尺寸2、增大流道和浇口的尺寸3、缩短主流道尺寸或改用热流道产品设计1、优化产品壁厚，使充填速度均匀工艺条件1、增加注塑速度2、增加注塑压力和保压压力3、延长保压时间4、增大模温和料温 流痕流痕- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS15流痕流痕- -案例案例1 1此区域滞流
11、局部区域料流前锋温度太低，充填出现滞流，容易在制品表面形成流痕。DESIGN SOLUTIONS16模具表面模具表面模具表面模具表面树脂流动树脂流动模具表面模具表面模具表面模具表面改善后树脂流动改善后树脂流动改进改进实例实例： ：Mazida 应应力痕力痕流痕流痕- -案例案例2 2DESIGN SOLUTIONS178 8、银纹、银纹银纹产生的原因：银纹产生的原因：1、原料中水分含量过高2、原料中夹有空气3、聚合物降解：材料被污染；料筒温度过高；注塑量不足 银纹是指水分、空气或炭化物顺着流动方向在制件表面呈现发射状分布。银纹是指水分、空气或炭化物顺着流动方向在制件表面呈现发射状分布。材料1、
12、注塑前先根据原料商提供数据干燥原料模具设计1、检查是否有充足的排气位置成型工艺1、选择适当的注塑机和模具2、切换材料时，把旧料完全从料筒中清洗干净 3、降低熔体温度、注塑压力或注塑速度 银纹银纹- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS189 9、凹痕、凹痕 凹痕是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象。凹痕是指制件在壁厚处出现表面下凹的现象。凹痕形成的原因分析：凹痕形成的原因分析： 1、注塑压力或保压压力过低2、保压时间或冷却时间过短3、熔体温度或模温过高4、制件结构设计不当产品设计1、在易出现凹痕的表面进行波纹状处理 2、减小制件厚壁尺寸，尽量减小厚径比，相邻壁厚比应控制在1.52，
13、并尽量圆滑过渡3、重新设计加强筋、沉孔和角筋的厚度，它们的厚度一般推荐为基本壁厚的40-80%成型工艺1、增加注塑压力和保压压力2、增加浇口尺寸或改变浇口位置凹痕凹痕- -解决方案解决方案DESIGN SOLUTIONS19凹痕凹痕- -案例案例红色区域由于壁厚较大，体积收缩较大，易出现凹痕。一般，脱模时相邻区域体积收缩差值2%，产品表面易出现凹痕。可通过优化产品壁厚、浇口放置在壁厚区域、加大保压等措施，来降低体积收缩。壁厚减薄1mmDESIGN SOLUTIONS201010、熔接痕、熔接痕 熔接痕是指两股料流相遇熔接而产生的表面缺陷。熔接痕是指两股料流相遇熔接而产生的表面缺陷。熔接痕产生原
14、因分析：熔接痕产生原因分析：制件中如果存在孔、嵌件或是多浇口注塑模式或是制件壁厚不均，均可能产生熔接痕。Contac AngleGateGateWeld LineContact angleVanishing angle 75 Weld depth 材料1、增加塑料熔体的流动性模具设计1、改变浇口的位置2、增设排气槽工艺条件1、增加熔体温度2、降低脱模剂的使用量熔接痕熔接痕- -解决方案解决方案当熔接线的对接角度大于75，且料流前锋温度高，熔接纹区域没有困气时，熔接纹较不明显。DESIGN SOLUTIONS21熔接痕熔接痕- -案例案例此处有明显的熔接纹和困气。熔接纹和困气沿着此边分布，可自然
15、排气，熔接纹不明显。2.5mm-3mm2mm-1mm原始方案优化方案DESIGN SOLUTIONS22 应用Moldflow软件，可以准确的预测出充填时间、保压时间、冷却时间，再加上开合模的时间，就是成型周期。并可通过优化产品壁厚或模具结构来缩短成型周期，提高生产率。假设开闭模具时间为5秒,则该产品的成型周期为21s.Fill Time 2.28SPacking Time 9.2-2.2=7SCooling Time 16.0-9.2=7S1111、缩短成型周期、缩短成型周期 DESIGN SOLUTIONS23冷流道: D12mm减小到7 mmCycle Time 从53S减少至24+5=
16、29 S缩短成型周期缩短成型周期-案例案例原始方案优化方案DESIGN SOLUTIONS241212、翘曲变形、翘曲变形塑料件设计和生产中遇到最多和最难解决的问题就是翘曲变形。制品翘曲的主要原因包括：制品翘曲的主要原因包括：1、模具结构：浇注系统、冷却系统与顶出系统等。 2、产品结构：塑件壁厚的变化、具有弯曲或不对称的几何形状、加强筋及BOSS柱设计不合理等。3、生产工艺：塑件尚未完全冷却就顶出，注射和保压曲线不合理等因素。4、塑胶材料：塑件材料有、无添加填充料的差异，收缩率的大小等。DESIGN SOLUTIONS25Moldflow软件能预测产品的翘曲变形原因软件能预测产品的翘曲变形原因
17、 Moldflow将产品的翘曲变形归纳为四个主要因素：1、冷却不均匀：冷却水路设计不合理，使产品不能获得均匀的冷却。 解决方案：优化冷却水路解决方案：优化冷却水路2、收缩不均匀：产品各处收缩不一致。 解决方案：更改材料、产品结构、浇口数量和位置、保压曲线解决方案：更改材料、产品结构、浇口数量和位置、保压曲线3、纤维取向不均匀:当纤维取向不均匀引起产品大的翘曲变形。 解决方案：浇口数量和位置、产品结构解决方案：浇口数量和位置、产品结构4、角落效应：深盒状产品角落处热量集中，收缩较大，带来弯曲变形。 解决方案：加强角落处冷却解决方案：加强角落处冷却DESIGN SOLUTIONS26原始方案减少翘
18、曲变形减少翘曲变形-更改成型材料更改成型材料 产品Z方向上变形主要原因是材料收缩较大。更改材料后，变形量从2mm减少至几乎没有，基本属于自然收缩。优化方案DESIGN SOLUTIONS27原始方案减少翘曲变形减少翘曲变形-优化产品结构优化产品结构 产品Z方向上变形主要原因是加强筋太厚。减薄加强筋后，变形量: 1.68mm减小至0.56mm。优化方案DESIGN SOLUTIONS28原始方案减少翘曲变形减少翘曲变形-优化浇口位置优化浇口位置 产品Y方向上变形主要原因是收缩不均匀。将三个内侧的潜浇口，更改为四个外侧的潜浇口，最大变形量: 0.44mm减小至0.09mm。优化方案DESIGN S
19、OLUTIONS29原始方案减少翘曲变形减少翘曲变形-优化冷却水路优化冷却水路 产品Y方向上变形主要原因是冷却不均匀。优化冷却水路后，变形量: 0.98mm减小至0.47mm。优化方案DESIGN SOLUTIONS30原始方案减少翘曲变形减少翘曲变形-优化工艺参数优化工艺参数 产品Z方向上变形主要原因是过保压。将保压压力减小后，最大变形量: 0.49mm减小至0.15mm。优化方案Packing pressure (MPa) Time (s) 90 0 90 3 0 2Packing pressure (MPa) Time (s) 140 0 140 3 0 2DESIGN SOLUTIONS31Moldflow分析结果判断表分析结果判断表 确定确定CAECAE应用标准应用标准DESIGN SOLUTIONS32谢谢 谢谢 大大 家家 !
