
注射机在往模具型腔内注射塑料熔融体的时候会施加压力,不过这个压力会随着注塑周期变来变去。拿汽车拨动件当例子,来设计注塑模具的浇注系统、冷却系统、脱模机构和抽芯机构,做出合理又好用的模具结构。还总结了冷却水道的基本设计方法,从注塑模具的传热原理去分析,发现模具主要靠热传导来散热,然后建立了冷却系统的数学模型,也对成型零件的刚度和强度做了检查。带随形冷却的注塑模具,因为随形冷却管道和模具型腔的距离又均匀又小,在注塑的时候能带走大部分熔融体塑料的热量。这样就会让最先和熔融体接触的模具型腔部分温度比较高,而最后和模具型腔接触的部分温度变化不大,最后模具里面的温度就会从里到外有个温度差,这种温度差会让注塑过程中的辐射散热量变少。而且,模具型芯及型腔结构在快速成型后,都得经过一些机加工,再和模架组合起来用,这样加工和安装的时候就会有误差,型芯及型腔结构和模架之间就会有缝隙。一般来说,大部分缝隙里都是热导率很小的固体介质,像空气之类的,空气传热的效率比金属固体低多了。在注塑的时候,缝隙里就会有传热不均匀的情况,导致型芯及型腔结构和模架接触的地方温度不一样,温度传递就不连续了,对温度传递的阻碍就变大了,所以在随形冷却注塑过程中,通过对流散出去的热量也不多。所以说,随形冷却的注塑模具在注塑过程中的热量,基本上是靠冷却管道里的冷却介质排出去的。带随形冷却水路的注塑模具在注塑的时候,热量一般是通过这两个办法传递的:一是利用模具和外界的温度差,让模具型腔内的热量通过热传递跑到模具外面;二是用随形冷却管道里的冷却介质把模具型腔内的热量带出模具型腔。因为模具传到大气里的热量跟冷却介质带走的热量比起来,少得可以忽略不计,所以随形冷却注塑模具里传递的热量,一般就看成是随形冷却管道带出模具的热量值。

Moldflow 的模流仿真分析原理,是在 AMI 对塑件产品温度场做三维模拟的基础上建立的,通过模拟不同方向上的温度变化,再把得到的温度场变化趋势和随形冷却介质的传热情况联系起来,就能得到和温度场变化有关的实验参数数值,这样就能分析注塑过程的加工效率。把仿真分析序列设成“冷却 + 填充 + 保压 + 翘曲”,通过这个流程就能分析出整个注塑流程的填充时间、填充压力、冷却时间、冷却效果、保压时间和翘曲变形量这些参数,就能知道在一定的工艺参数组合下,做出来的塑件产品质量怎么样。设一个最大模温迭代次数,就能知道注塑流程结束后,整个模具表面的温度分布情况。开模时间决定了注塑过程的效率,把开模时间缩短(就是塑件顶出前到模具闭合花的时间),就能大大提高注塑的生产效率。这个时候,模具型腔和塑件产品之间没有热量传递了,不过随形冷却水道还能吸收模具表面的热量。