运用Moldflow解决产品潜流.docx

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1、运用 Moldflow 解决制品潜流的问题宁波长华汽车装饰件有限公司黄智杰一、引言：本文主要是对汽车顶灯护板上的一个塑料制品（中心控制面板）产生严重的潜流问题进行研究、优化。潜流无论是对制品的外观还是结构性能而言，都将会产生严重的质量问题。通过运用 Moldflow 3D 技术的高仿真性能剖析制品产生潜流的原因，找出应对方案，为企业实际生产提供优化及参考。二、潜流分析概述：此产品要求较高，特别是产品表面不允许有较长较明显的熔接线产生，因此在模具设计的时候以熔接线最短、最不明显为目标。试模之后虽然熔接线可以接受，但发现产品表面产生了严重的潜流问题，客户不能接受。潜流产生的原因主要是料流前锋改变流

2、动方向造成的，如图 1 所示。潜流一般发生在料流前锋汇合之后，因此有熔接线的地方通常会伴随着潜流的发生。当两股熔料相遇之后，由于流动不平衡的影响，熔体将向阻力小的方向流动，最后潜流线形成的位置将是两股熔料压力达到平衡的位置，潜流停滞后就会在产品的上下表面形成凸起。潜流之所以会形成凸起痕，是由于分子拉伸造成的，当高分子熔体被压缩时将会在另一个方向发生变化即分子会被拉伸，也就是说流动熔体在此处发生了压缩拉伸，当潜流停滞时，拉伸将会释放，最终以产品表面凸起的形式而结束。这时我们可以通过 Moldflow 来解决这一问题，剖析有用的结果有针对性的研究和探讨，找到问题的关键，从而我们可以通过改变浇口的位

3、置和工艺调整来避免潜流的发生。三、案例描述：图 1 为两股料流前锋相遇后发生潜流的成因此产品为汽车顶灯护板上的一个塑料制品：产品最大外形尺寸：126*86*24，产品平均肉厚：2.0mm，如图 2 所示。材料：PP-T16 Hostacom ERC 161N Basell Advanced Polyolefins (Suzhou) Co. Ltd. 模具为一模一件，由于产品量大且外观要求较高，因此进胶方式为热流道转冷流道一点隧道进胶，如图 3 所示。图 2 为产品厚度分布图 3 为产品进胶位置试模之后的产品出现严重的潜流现象，具体表现为产品熔接线附近有两条长长地凸起痕，在试模阶段通过增加模温、

4、料温等各种工艺参数的调整均无效，试模之后的产品如图 4-1 所示，红色圈内为凸起痕。局部放大图如图 4-2 所示，红色圈内为 1 处熔接线，2 处和 1 处差不多，在此就不看 2 处了。图 4-1图 4-2四、案例分析及改善方案：此产品用Moldflow 3D 技术分析，查看潜流的分析结果有填充顺序和拉伸率两个指标。1. 填充顺序：仔细查看产品在填充的过程中速度方向是否发生改变，特别是料流前锋相遇的位置，打开熔接线结果图后我们再叠加速度和填充时间等值线图，如下图 5-1、5-1 所示。我们很明显的看到在熔接线处分子发生向下扭头的现象，因此我们断定此产品将会发生潜流现象，且潜流痕的位置一定在熔接

5、线的下方。2. 拉伸率：图 5-1图 5-2拉伸率越大，潜流作用越剧烈，潜流痕越严重。当流前两股熔料相遇后，会出现瞬间停止流动的现象，此时冻结层的厚度将会增加，但由于流动时压力不平衡的原因，将会流向压力较小的一方，从而使熔接线处内部的分子受摩擦热而重新融化，此时熔料将会继续流动，那么这股重新融化的料会流到什么位置呢？潜流痕又会有多严重呢？我们此时可以通过 Moldflow 3D 里面的一个重要结果“拉伸率”来解决这个问题。如下图 6-1 所示图 6-1 红色圈内为熔接时拉伸开始的位置上图可以看到流前相遇时拉伸率较大的位置是在熔接线和熔合线处，但随着熔料向压力较小的一侧推移，其拉伸率较大的位置也

6、在移动，移动结束的位置如下图 6-2 所示，可以看到潜流结束的位置明显偏离了熔接线和熔合线的位置，和实际试模出来的产品一致。3. 解决方案：图 6-2 为潜流的停滞拉伸结束的位置我们将移动浇口位置使流前两股熔料相遇时的压力相等，此时只会产生熔接线，不会有潜流痕的发生，但受产品结构的限制，我们只能使潜流痕最小化，不能避免潜流痕的产生，修改方案如图 7-1、7-2所示。黄色圈内为潜流发生的区域，潜流痕比原方案短了很多。图 7-1图 7-2实际的试模结果如图 8-1、8-2 所示，潜流痕的位置与分析结果一致，潜流痕的长短及严重程度客户可以接受。五、结论：图 8-1图 8-2 黄色圈内为潜流发生的区域此产品虽然结构较简单，但潜流痕的问题严重影响了产品的外观质量。虽熔接线较短，但实际试模出来的产品却出现了较严重的潜流问题，因此我们在模具设计阶段一定要对产品将来可能出现的缺陷问题权衡取舍，在寻找使熔接线最短的浇口位置时一定要考虑流痕的严重程度以及潜流痕的长短。由于现在还没有一个衡量潜流痕严重程度的一个标准，因此需要工程师的不断积累经验，观察试模出来的产品与模流分析结果是否一致，不断的对比以找到适合本企业的一个标准，作为企业宝贵的 Know-How. 通过 Moldflow的全面运用，建立企业最宝贵的知识数据库，这样工程师的水平会迅速提高，企业的整体水平也会得到提升。