Moldex3D模流分析之3D打印异性水路镶件设计与验证

本期视频大纲如下：

1.冷却系统设计原则与目标

一个完整的成型周期，包括充填阶段（螺杆前进）、保压阶段、冷却阶段（包含射嘴关闭/螺杆后退）、开幕/顶出、合模几个阶段，其中大部分的时间是冷却阶段，冷却效率高低是缩短整个成型周期的成本的关键

影响冷却时间的因素：

1） 产品设计

薄肉化/均肉厚/造型设计

2） 模具设计

水路的配置/流道系统优化/热流道的应用/冷却组件

3） 成型参数

料温模温温等的控制/水路的串接方式/模温机/顶出与开合模

4） 材料特性

热性质特性/高强度材料

5） 其他

特殊制程的应用

冷却设计原则：

迅速从模具中移走热量

—产品表面固化，以利顶出

—均匀冷却，以降低翘曲

—时间越短越好，缩短周期

—冷却速度不可太快，降低后收缩

温度均匀是关键，影响冷却效果的主因：

水路布局设计/冷却液流量/冷却液温度/产品肉厚

良好冷却系统目标

1） 缩短周期时间，增加产量

2） 改善成型产品表面质量与翘曲现象

3） 控制生产质量的一致性

4） 改善产品收缩与对尺寸精度的控制

5） 改善成形产品的强度

常见的冷却问题为何？

1）塑料制品常见问题：凹痕(Sinkmark)、翘曲（Warpage）、循环周期长（longcycle time）

2）以下原因引起的不均匀体积收缩引起的翘曲：保压压力不均匀、模温不均匀、纤维配向影响

3）适当的冷却设计有助于减少模具温差和翘曲

2.异型水路加工与使用优势

传统水路因为加工的局限性，一般用钻床或铣床用直线的方式加工出来，很难均匀靠近产品位置，而使用异型水路可以更好的贴合产品表面

异型水路设计的优势：

1）提供冷却速率（冷却通道的几何可以灵活、复杂、并且依照产品外观设计）

2）缩短周期时间（将循环时间从20%减少到60%）

3）提供产品质量（防止常见问题并确保尺寸精度）

异型水路设计的重要参数：

水路管径/水路间距/水路与模面的距离

3.Moldex3D软件如何快速进行异型水路分析

水路最主要的是均匀冷却，异型水路设计可以从以下几个方面评估好坏：

无积热问题、良好的产品质量、改善翘曲变形、冷却时间优化、良好的冷却效率、最好的冷却系统设置、适当冷却液选择

Moldex3D在异型水路解决方案：

1） 预测所需的冷却水路流量

2） 评估冷却水路中可能出现的压力损失

3） 可视化冷却水路设计中的涡流/死水区域

4） 以真正的3D方法模拟挡板/喷泉设计

4.案例分享

客户实际案例分享，先用Moldex3D验证3D异型水路的设计合理性，再与实际试模结果对比。

5结论及未来应用

Moldex3D实体水路分析成功预测异型水路的流场，并成功预测异型水路模具热温度分布，与实际测量温度差距1.3℃，流量差距0.17L/min

3D打印异型水路可达到与铍铜相同的制程周期时间，并且3D打印模具成本为铍铜模具的一半，寿命增加一倍。

视频如下: