SolidWorksPlastics在汽车零部件设计中的应用
基于SolidWorksPlastics的塑胶成型仿真分析

基于SolidWorksPlastics的塑胶成型仿真分析梁恩铭【期刊名称】《《CAD/CAM与制造业信息化》》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】3页(P49-51)【作者】梁恩铭【作者单位】智诚科技有限公司【正文语种】中文以常见的塑胶产品外壳为研究对象,应用SolidWorks Plastics对产品的注塑成型过程进行仿真。
在产品开发前期对产品进行浇口位置和数量、成型压力、填充时间、冷却时间、冷却水路排布及翘曲的预测,同时评估产品熔合线、包封等缺陷,从而减少试模次数,缩短开发周期,进而降低成本。
塑胶由于其重量轻、强度高且价格低而被广泛地应用在家电、仪器仪表、电线电缆、建筑器材、通讯电子、航天航空、日用、玩具及汽车等行业。
但是由于涉及到高分子材料性能、成型工艺、模具设计及注塑机等多方面的原因,在实际的注塑成型中经常会出现一些缺陷,如短射、缩痕、烧焦及飞边等。
大多数的工程师会根据经验去设计产品或模具,经常要经过多次试模、修模才能满足注塑成型的需求,这样就造成了开发周期长和成本过高的问题。
因此,我们可以利用CAE技术,模拟注塑的整个过程,并预测成型后产品的缺陷。
本文以SolidWorks Plastics对某产品外壳进行模拟分析,并根据分析结果进行优化。
SolidWorks Plastics是一款基于SolidWorks平台的模流分析软件。
它可以模拟塑料制品在注塑成型过程中的流动、保压和冷却过程,预测产品的残余应力分布、纤维的排向、收缩和翘曲变形等,帮助设计人员及早发现问题,减少试模及修模次数,帮助我们缩短产品的上市周期,提高市场竞争力,其分析流程如图1所示。
1.3D模型图2为某产品的外壳3D模型,采用SolidWorks建立模型,无需数据转化,可以直接切换到SolidWorks Plastics进行模流分析。
产品要求外观光滑,设计浇注和注塑成型条件合理且准确。
2.网格及材料SolidWorks Plastics根据用户输入的网格尺寸自动划分网格,支持局部网格加密,如图3所示。
solidworks实例教程——汽车简单建模

小汽车设计一、车体设计1)打开solidworks软件,进入界面以后点击新建,选择新建“零件”。
2)选择前视基准面,在草图上绘制车体轮廓,使用直线工具,样条曲线工具,并使用智能尺寸设定尺寸,形成的草图如下:3)使用圆角工具,对草图添加圆角,大小为R=5尺寸。
4)退出草图,使用特征工具中的拉伸命令,设置拉伸深度为200mm,拉伸后如图;5)使用特征工具栏中的抽壳命令,使车体抽壳后如图:6)选择车体侧面,绘制如下草图,两个D=66的圆,并约束两圆间距为198mm。
7)使用特征工具中的拉伸,设置为完全贯穿。
8)在车体面上使用矩形工具绘制如图大小的矩形,并添加圆角R10:9)使用特征工具中的拉伸切除命令,设置深度为10mm。
10)在车体上绘制如图大小的多边形:11)使用拉伸切除,选择完全贯穿,车体完成,如下图:二、车轮设计1)新建零件图,选择前视基准面,在草图上绘制R=56的圆,并拉伸,形成如下圆柱:2)在圆柱底面上绘制如下几个同心圆,尺寸如下;3)使用直线工具,添加延长线过圆心的两条线段。
4)选择中的。
选择圆心为阵列中心,选择两条线段为阵列元素。
形成如下草图:5)选择草图工具栏中的,对草图进行裁剪,如下图:6)使用特征工具栏中的拉伸切除。
如下图:7)选择上视准面,在些面上使用直线工具和圆弧工具绘制如下图的草图,并约束直线与圆柱素线重合:8)选择特征工具栏中的旋转凸台,中心线选择圆柱的轴线,轮廓选择上步中的草图。
形成薄壁如下图:三、轮胎的设计:1)新建零件图,选择前视基准面,在草图上使用直线、圆角、智能尺寸等工具,绘制如下草图:2)选择右视基准面,绘制D=56的圆:3)使用特征工具中的扫描,轮廓选择草图1中的封闭多边形,路径选择圆。
形成实体,并上色如下:四、车轴的设计:1)新建零件图,选择前视基准面,绘制D=22的圆。
2)使用拉伸,深度为200,形成圆柱如下:五、玻璃设计:1)新建零件图,选择前视基准面,将车体零件图中,车窗的草图复制,粘贴过来:2)使用拉伸,深度为10mm:3)选择,设置颜色和透明:4)侧边车窗的做法同上,形成的效果如下图:六、装配汽车:1)新建装配图,并插入零件,如下图,使用配合命令,将车胎和车轮配合:2)保存些装配体,作为子装配。
车轮装饰盖零件的注射成型模拟

车轮装饰盖零件的注射成型模拟
傅建;罗旭
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2003(031)011
【摘要】利用Pro/E建立了车轮装饰盖零件的3D模型,并用Moldflow Plastics Insight软件对其进行流动、保压、冷却和翘曲过程模拟.在数值模拟分析的基础上,得到该零件注射成型的可行工艺参数为:充模时间0.30~0.70 s、注射压力75~78 MPa、锁模力300 t、注射速率410 cm3/s、注射温度230℃、模具温度60℃、保压压力62MPa、保压时间10 s、冷却时间20~30 s.
【总页数】4页(P27-30)
【作者】傅建;罗旭
【作者单位】四川工业学院材料科学与工程系,四川,成都,610039;四川工业学院材料科学与工程系,四川,成都,610039
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.66+2
【相关文献】
1.基于残余应力分布的框类零件装夹方案优选的有限元模拟 [J], 董辉跃;柯映林;吴群;许德
2.柴油机维修因漏装和反装零件导致的故障分析 [J], 付金华;张鑫磊
3.MgTiO3陶瓷零件注射成型本构模型及数值模拟 [J], 顾星建;刘凯;胡佳明;杜艳迎;孙华君
4.MgTiO_(3)陶瓷零件注射成型本构模型及数值模拟 [J], 顾星建;刘凯;胡佳明;杜艳迎;孙华君
5.纳米结构零件注射成型过程的分子动力学模拟 [J], 蒋炳炎;周明勇;鲁立君;翁灿因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
汽车行业-塑料与弹性体在汽车行业的应用1 精品

塑料与弹性体在汽车行业的应用10.1 概述本章主要涉及塑料与弹性体在汽车行业中内饰、外饰、罩内、传动装置及底盘等部件的应用现状与发展前景。
汽车的制动系统、输油系统、转向系统和传动系统中,又多处都使用了塑料部件。
制动系统中的应用包括驾驶区的刹车踏板和车轮上的鼓式刹车、碟式刹车等;输油系统中的应用始于供油管,一直到发动机的气缸;转向系统中有方向盘、吸能式转向管柱、转向横轴、转向柱、加强盘、连杆、球节、轮轴;动力转向系统中有方向盘、软管、油泵、油箱和其他传动装置;发动机产生的能量由传动系统上的齿轮组传递至车轮处,根据传动方式的不同可分为前轮驱动、后轮驱动和四轮驱动。
对于一些组件如进气歧管、输油输气系统、仪表板、变速器、驱动器等,虽然不同厂家有各自的生产平台,相应制品的设计形式会有所差异,但从概念上说,这些内燃机型汽车在很多方面都有着相通之处。
本章所介绍的塑料与弹性体应用中采取的成型工艺包括注射成型、挤出成型、中空吹塑成型、热成型、转塑成型、反应注射成型(RIM)、树脂传递模塑(RTM)、模压成型、纤维毡增强成型、拉挤成型、缠绕成型,以及手糊成型和喷附成型等。
此外还介绍了21世纪汽车工业中一些传统配件和应用的最新发展情况,比如汽车固定和可动车窗专用仿玻璃材料、数字/无线通讯设备、燃料电池板和薄膜材料。
传动装置中的应用包括拉挤和缠绕法成型的高抗扭强度、高负载能力、强耐磨性以及阻燃性好的制品。
而在汽车用化学纤维及其织物(如应用在座椅上的聚酯织物、应用在气囊的尼龙织物、汽车地毯用聚丙烯等)和涂料(除了新兴的模内涂装技术)方面,本章未予涉及。
通常,现在开发出的任何一样产品应用都对应着不只一种的适用材料,也就是说现有制品使用的材料可以被其他材料代替,这使得汽车工业成为向其他塑料相关行业技术转化的实验场。
本章仅仅对汽车工业常用的塑料与弹性体材料进行了简要介绍,如果要更全面更详细地了解每种材料的各种应用,可以参看其他文献。
CAE在汽车塑料模上的应用

CAE在汽车塑料模上的应用作者:中国重汽集团济南商用车公司鞠翠荣汽车轻量化、环保化发展的需求,使得越来越多的塑料类产品应用到汽车上。
同时,在推出的各种新车型上,更换最为频繁也是塑料材质的汽车内饰件、外饰件。
在实际生产中,传统的注塑方法主要是依靠设计人员的经验设计模具,通常需要反复进行试模和修改工艺参数,生产成本高且产品开发周期长。
随着汽车工业对塑料模具的需求越来越大,传统方法已无法满足生产需求,随之CAE技术逐渐成为主流。
注塑模CAE软件介绍注塑模CAE软件是根据塑料加工流变学、传热学和数值计算方法的基本理论,建立塑料熔体在模具型腔中流动、传热的物理数学模型,利用计算机图形学技术在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体在型腔中的动态充填过程、保压过程和冷却过程,定量地给出成型过程的状态参数。
塑料制品的许多缺陷都与树脂在模具中的流动方式有关,MPI(MoldFlow Plastics Insight 注塑成型模拟分析,简称“MPI”)通过数值分析,可以对充填过程进行模拟、预测和显示熔体流动前沿的推进方式、充填过程的压力和温度变化、气穴和熔接痕的位置等,帮助工艺人员在试模前对可能出现的缺陷进行预测,找出缺陷产生的原因并加以改进,提高一次试模的成功率。
充填过程的数值分析聚合物熔体在模具型腔中的流动是非牛顿不可压缩流体的具有自由面的非等温瞬态Laminar流动。
利用广义的Hele-Shaw流动模型,熔体在型腔内流动的控制方程为:其中,μ、ν分别是x、y方向的速度分量;P、Cp、T、ρ、η、κ、y分别为压力、定压比热容、温度、密度、粘度、热传导系数和剪切速率。
考虑到熔体的剪切变稀行为和冷却效应,采用与温度、剪切速率和压力有关的修正Cross-WLF粘度模型。
控制方程的求解主要包括三个部分:压力场、温度场和流动前沿位置的自动更新。
沿用FEM/FDM/CVM的基本思想,型腔内的压力场采用有限元法求解,通过对时间和厚度方向的差分求解温度场,并根据节点控制体积的充填状态更新流动前沿,从而实现了充填过程的动态模拟。
塑料在汽车设计中的应用

塑料在汽车设计中的应用1.塑料的定义及分类塑料是以单体为原料,通过加聚或缩聚反应聚合而成的高分子化合物,俗称塑料或树脂。
一般按照它的热熔性,把塑料分成热固性塑料和热塑性塑料。
塑料作为汽车内饰件主要有以下4大优点:(1)质量轻。
塑料的平均密度只有一般普通钢材的15%-20%。
这特点尤其对高档大型轿车有突出的优点,可以减去大量的车身自重。
(2)良好的加工性能。
由于塑料材料的可塑性和与其他材料之间良好的兼容结合性能可以利用不同的材料组分,借助于各种现代化的成型加工机械,通过挤出、注塑、压延、模塑、吹塑等方法加工成具有各种不同形状不同性能、颜色、功能的高分子汽车材料,如直接挤成管材、型材、板材,注射成有各种造型的制品、压延加工成薄膜等,还可根据需要制成各种颜色、有夹层、中空、放嵌件等各种产品,还可根据要求进行二次加工,如机械制品一样的车削、冲切、裁剪、焊接、热熔、冷锯、复合等。
(3)优良的物理化学性能。
塑料具有良好的绝缘性能,卓越的防腐蚀性能、耐老化性能、良好的耐磨和耐洗刷性能、良好的防水性能和力学性能、良好的能结结合性能,可以被加工成各种性能和功能的汽车内外饰件。
(4)优秀的装饰效果。
汽车塑料最突出的优点是装饰效果优秀,它可以被一次加工成具有复杂造型和多种色彩的制品,有时还需印刷、贴膜、轧花、复层、着色,加工成具有非常逼真的形状、花纹和图案,可以仿制天然木材、金属、动物皮的纹理,还可以表面烫金、贴膜、镶嵌等。
汽车塑料材料也有不如传统材料的地方,主要表现在它的刚性、耐热性和可燃烧性、耐老化性能、表面耐刻划性和抗冻性等。
根据各种塑料不同的理化特性,可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。
(1)热固性塑料。
热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不熔特性的塑料,如酚醛塑料、脲醛塑料、环氧塑料等。
热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。
甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料。
其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。
改性工程塑料行业培训教程-塑料在汽车工业中的应用(ppt 页)_3688
为此,增加塑料类材料在汽车中的使用量,便成为降低 整车成本及其重量,增加汽车有效载荷的关键。
环保化: 1、汽车塑料零部件的可回收利用; 2、汽车塑料更换为生物塑料,首当其冲是汽车“内饰件”。
汽车塑料化的优势
一、最大优势是减轻车体的重量,节能降耗; 二、塑料成型容易,加工十分便利; 三、塑料制品的弹性变形特性能强,对车辆和
汽车塑料化的优势
汽车制造商适应塑料代替传统的钢制材料还可降低成本。 戴姆勒-克莱斯勒公司宣称,该公司用模吹塑料制成了吉普车前 后保险杠,从而使制造组装成本减少了12%、重量减少了9%。
在我国,塑料件约占汽车自重的7%~10%。我国汽车用塑料的品 种按用量排列依次为PP,PVC,PU,不饱和树脂,ABS,PF,PE, PA,PC,复合材料。
在世界各大汽车制造公司中,最热衷于 塑料的是戴姆勒—克莱斯勒汽车公司。 他们正在开发一项与传统方法完全不同的汽车生产工艺,一 项花费浩大,风险也相当大的试验,但是一旦成功,那么它 将对整个汽车工业的加工方式产生革命性的影响。
所需性能的塑料,改变材料的机械强度及加工成型性能,以适应车上不 同部件的用途要求。 例如:保险杠要有相当的机械强度;
坐垫和靠背就要采用柔软的聚氨酯泡沫塑料; 塑料颜色可以通过添加剂调出不同颜色,省去喷漆的麻烦。 有些塑料件还可以电镀,如ABS塑料具有很好的电镀性能,可用 于制作装饰条、标牌、开关旋钮、车轮装饰罩等。
方向盘
增强缓冲作用
车身装饰条
汽车塑料化的优势
四、塑料耐腐蚀性强,局部受损不会腐蚀。 钢材制作一旦漆面受损或者先期防腐做的不好就容易生锈腐蚀。塑
料对酸、碱、盐等抗腐蚀能力大于钢板,如果用塑料做车身覆盖件,十 分适宜在污染较大的区域使用。
SolidWorks2001在塑料成型模具设计中的应用
文章编号:1001-4934(2002)03-0043-03SolidWorks2001在塑料成型模具设计中的应用成经平(黄石高等专科学校,湖北 黄石 435003)摘 要:介绍了Solid Works2001在塑料成型模具设计中的应用,并通过二次开发SolidWorks 2001建立了模具标准零件库,对三维CAD技术在塑料成型模具产品开发过程中的应用作了有益的尝试和探索。
关键词:应用;塑料成型;模具设计;三维CAD技术中图分类号:TP391172 文献标识码:BAbstract:The application of SolidWorks2001in plastics formation mould design is introduced.Mould standard parts storage is built through developing to SolidWorks2001software again.The profitable trial and research for the application of3D CAD technology are taken in mould develop2 ment of plastics formation.K ey w ords:application;plastics formation;mould design;3D CAD technology0 引言塑料制件应用的日益广泛和大型塑料制件的不断开发,对塑料成型模具设计的要求越来越高。
传统的模具设计方法不能适应工业产品不断开发和及时更新换代与提高质量的要求,为了适应这些变化,先进国家的CAD技术已进入实用阶段,市场上已有商品化的系统软件,如:Pro/E、U G、SolidWorks等。
目前,国内少数厂家在塑料模具设计上用Pro/E进行三维实体模型设计,但由于该软件较难掌握,不易推广;大部分厂家在塑料模具设计上仍处于二维模型阶段。
3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用
3D打印塑料材料在汽车配件设计中的应用发布时间:2022-05-06T07:04:19.026Z 来源:《新型城镇化》2022年8期作者:杨盛1 袁杉先2 [导读] 在汽车行业的快速发展下,技术应用水平提高,这为汽车设计生产提供了良好的条件。
在汽车汽车配件设计方面,3D打印技术应用发挥了有效作用,可满足多种设计需求,同时可运用塑料材料来实现对配件的设计,保证了材料的性能以及设计的效果。
上汽通用五菱汽车股份有限公司广西汽车新四化重点实验室广西柳州 545007摘要:在汽车配件设计领域,运用有效的技术可使配件设计生产质量提高,以满足更多的生产需求。
为了加强设计效果,可借助3D打印技术及塑料材料来实现目标。
通过对3D打印塑料材料的种类进行介绍,分析3D 打印技术在汽车塑料件设计的应用,为汽车配件的生产带来有效支持。
关键词:汽车配件设计;3D打印塑料材料;应用引言在汽车行业的快速发展下,技术应用水平提高,这为汽车设计生产提供了良好的条件。
在汽车汽车配件设计方面,3D打印技术应用发挥了有效作用,可满足多种设计需求,同时可运用塑料材料来实现对配件的设计,保证了材料的性能以及设计的效果。
因此,应对3D打印塑料材料的应用进行分析,使其得到有效运用,为汽车生产带来更多的技术支持。
1 3D打印塑料材料的种类塑料材料有较多种类,3D打印塑料材料应满足技术应用的需求,应普通的塑料材料之间有着一定区别。
3D打印塑料材料在熔融之后应有流动性特点,在产品成型后不容易产生断裂的情况。
在目前的3D打印塑料材料中包括了以下几种类型。
1.1工程塑料工程塑料的强度高,不容易受到外界条件影响,使用范围比较广泛,常用的材料包括丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)、聚碳酸酯(PC)、聚苯砜(PPSF)等。
在3D打印技术中使用较多的是丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS),这种物质不容易产生变形情况,耐热性比较好,同时在丁二烯的支持下发挥出良好的韧性,还可使电性能得到改善。
Solid3000在东风汽车设计中的应用
a) 旋转体草图b) 旋转体图1 绘制旋转基体a) 创建基准面对话框b) 创建基准面图2 绘制基准面第三步:绘制单个切除在先前绘制的基准面上开始绘制草图,使草图中的中点过图1a中的顶点。
由于齿轮为渐开线,绘制图形如图所示,(也可以读入一个渐开线齿轮CAD/CAM与制造业信息化・www.icad.com.cn90a) 创建齿型草图b) 拉伸切除结果图3 绘制单个切除第四步:阵列形成完整齿轮做一条回转体的中心轴线,然后将拉伸切除的特征绕轴进行圆周阵列,4所示。
图4 阵列结果第五步:其他操作对需要的边进行圆角、倒角,绘制键槽,最终绘制出的圆锥齿轮结5所示。
图5 圆锥齿轮对于一个企业而言,标准化的工作是非常重要的。
在一个产品的设计图7“定义标准件”对话框(4)建立国标代号若有需要,您还可以对相应的标准件定义代号。
选择对话框中的编辑国标代号,在调出的标准件描述对话框中输入此类标准件的代号,如图8所示。
图8“标准件描述”对话框(5)尺寸定义用尺寸定义可以建立尺寸之间的关系,使某些尺寸的值可以由其他尺寸决定。
同时,还可以根据工程实际,自定义新的尺寸,以方便使用。
首先在自定义尺寸编辑框中添加尺寸名称,然后在尺寸定义编辑框(见图9)中添加尺寸之间的数学关系式来驱动尺寸。
无论是已存在的尺寸名还图6 垫圈下面介绍将此零件定义为标准件,并添加到标准件库中的具体步骤。
(1)建立基本库名在软件安装目录下的stdPart\子目录下,新建标准件的库名,如“东风汽车厂”,将需要的标准件新建为一类。
(2)新建标准件类选择工具菜单下的定义标准件功能,调出定义标准件对话框。
首先在标准件库结构树中选择基本库名(即第一级节点):东风汽车厂,然后在对话框中单击“插入一类标准件”,系统自动在结构树上插入一个新的第二级节CAD/CAM与制造业信息化・www.icad.com.cn图9 “尺寸定义”对话框(6)生成系列尺寸在标准件库中,对于某一个规格尺寸值都可以来生成系列尺寸。
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SolidWorksPlastics在汽车零部件设计中的应用
作者:席久恒
来源:《CAD/CAM与制造业信息化》2014年第09期
一、塑料在汽车工业中遇到的问题
塑料相对于金属来说密度低、熔点低,非常适合加热后用模具成型。
塑料成型方式也琳琅满目:压塑、挤塑、注塑、吹塑、压延和发泡等,其中以注塑最为常见,据统计,超过80%的塑料零件属于注塑模具加工。
虽然塑料有诸多的优点,但是在生产中也会遇到很多令人头疼的问题。
塑料加热加工过程中的影响质量的因素很多,流动方向、模具温度、浇口布置位置和冷却方式等。
这些因素极易引起一些质量上的缺陷。
如:翘曲变形、凹陷、缩孔、气泡、变色和表面粗糙等。
汽车零部件要求美观、耐用。
因此,对于塑料件来说,上述问题都是需要尽量减少或避免掉的。
如图1所示,图中手持的零件为一汽车温度传感器的塑料安装支架。
从图中可以明显看出,该零件发生了翘曲变形。
这种问题一旦发生,不易找出产生问题的原因。
因此引入一种科学、高效、准确的解决这类问题的工具是非常迫切的。
SolidWorks Plastics正是解决这一系列问题的利器。
二、SolidWorks Plastics对塑料零件缺陷的解决方法
图2为通过SolidWorks设计完成的产品模型,模型绿色部分表示材料为PA66 GF30,红色部分代表不锈钢镶嵌件。
图中箭头所指即为浇口位置,浇口直径为0.5mm~1mm;模温未控制,料温280℃。
1.划分网格
在SolidWorksPlastics中可以做两种形式的网格:一种是实体网格,沿着零件的厚度方向布置满网格。
这种多用于复杂的、大厚度、需要精确布置浇口、冷却水道以及模具的情况。
另外一种网格是壳网格,这种网格只布置在零件的表面,沿厚度没有布置,多用于均值、厚度尺寸相当且壁厚较小的情况。
由于塑料注塑件多为壁厚相当的零件,而且实体网格会占用更多的计算资源,实际应用上实体网格用得会少一些。
不管是什么类型的网格,我们均可指定哪些是嵌入件、哪些是冷却水路。
并且SolidWorks Plastics有完备的网格报告系统和修复系统,如图3所示。
在SolidWorksPlastics中网格划分完成后,系统会用不同的颜色标示出不同形式的网格。
如图4所示,黄色为模穴,白灰色为镶嵌的金属件。
2.指定材料
不同的材质表现出来的注塑性能是不同的,在 SolidWorksPlastics的几千种材料中找到需要的其实也很简单。
可以通过材料的关键词查找,也可以通过材料生产厂家查找,甚至可以通过材料的各种参数范围查找。
如果是自己的配方材料,也可以很轻松地加入到系统中,查找的时候只需选择“使用者材料数据库”查找即可。
图5即为SolidWorksPlastics的材料选择对话框,详细地记录着每种材料的各项指标和性能参数。
需要注意的是,塑料材料和嵌入件的材质要分别进行定义。
3.设定边界条件
我们每设定完一部分,在SolidWorksPlastics的树形目录中都会非常清楚地指示出来。
系统会在完成的项目上加一个“绿色对勾”,让操作者明白哪些是设定好的,哪些是未设定的。
如图6所示:图中(a)是SolidWorksPlastics的树形结构,图中(b)是流动设定参数。
根据给定的工况条件,在“操作条件”下分别设定好需要的参数。
操作条件下的流动设定、保压设定和翘曲设定有默认值,有时是不必一一重新设定。
需要注意的是边界设定下的“浇口选择”是必须手动设定的。
可以设定一个或多个浇口,也可以让计算机自动选择合适的浇口位置。
4.计算和结果
上面都设定好以后,就可以计算了。
SolidWorks Plastics提供了六种计算,可以根据具体的需要进行计算(如图7(a)所示),不过计算时间基本上是计算越复杂时间越长。
计算后的结果形式也是非常丰富且直观的。
填充时间分布可以展示整个注塑过程的先后顺序,通过观察可以了解到红色部分是最后被填充的,图7(b)箭头处部分的填充是塑胶从四周往中心的填充,如果没有适当地添加排气机构,容易产生气穴。
这是无法用肉眼观察到的内部缺陷,严重影响产品寿命和稳定性。
“体积收缩率”是控制塑料零件注塑质量的重要指标之一。
大部分缺陷都是由于收缩不统一引起的,较大变化的“体积收缩率”数值是需要避免的。
图8是填充结束时的体积收缩率分布。
可以看到红色部分是收缩较大的,最高甚至达到12%。
图8箭头处要特别注意,此处收缩会导致局部缩痕和翘曲的产生。
塑料件注塑一般在注塑完成后,还有一个保持恒定压力的时间。
如何确定注塑压力和保压时刻与压力是优化生产效率的重要有效途径。
图9是入口压力变化曲线图,通过观察,模流要想完整地填充型腔浇口,压力要达到10.7MPa,最好18.5MPa以上。
对于保压时长的确定,可以通过观察图10获得。
塑料不是晶体,没有恒定的凝固温度,一般通过“玻璃转换温度”确定是否“固化”。
图10中“绿色”点划线为PA66 GF30的玻璃转换温度,因此温度降低到绿色线以下后,再保压就没有什么意义了。
据此可以得到科学的保压时间,也就是图示的绿色线与红色线焦点对应的时间0.88秒。
通过上面的分析验证,发现了存在的诸多问题。
引起这些问题(气穴、变形)的原因有两个:其一是浇口的布置位置不合理,引起塑料模流填充时有的位置流动快,先填充完成,有的则相反;其二,是厚度不均,引起冷却时间不同,收缩不同。
另外引起气穴部分的壁厚较小,导致流动性受限。
因此合理布置浇口位置和权衡壁厚就能解决问题。
三、结语
使用SolidWorksPlastics进行模流分析,是预防塑料注塑件中各种缺陷的非常高效且科学的手段之一。
SolidWorks Plastics与SolidWorks的无缝集成组建起了塑料件的“结构设计—模流分析验证—科学优化”的一体化平台,SolidWorks Plastics也继承了SolidWorks的易学易用、直观明了和功能强大的优点,使得用户的设计流程更加顺畅。
本文是对 SolidWorksPlastics在汽车零部件设计中应用的一次小窥,更多的功能还需要大家在实践中去发现、总结。