你好。
目前，方便餐盒很有前景。美團做得利益，絕大多數是快餐的送貨，意味著快餐很有市場。
裙帶關系的后面; 就是快餐占有很大比例。
你做快餐盒，就一定很有前景。
可謂; 薄利多銷。利潤不菲。

希望幫到你，祝你愉快!

如何應用注塑成型分析報告指導模具設計

如何應用注塑成型分析報告指導模具設計 一.為什么要進行注塑成型模擬分析 1 塑料及其性質 由于塑料的內部結構比金屬復雜，故掌握其性能特點也就比較困難。然而要想有 效地進行塑料的注射成型，就應該對其與成型有關的性能有所了解。 1).比熱容 不同塑料的比熱容差別較大，并隨著溫度的變化而變化。 2). 熱擴散系數 塑料的熱擴散系數對成型中材料的溫度與冷卻有較大關系， 并且也隨著溫度的變 化而變化。 3). 密度/比容 塑料的密度與溫度有強烈的依賴關系，溫度升高時密度較小。注射成型過程中， 溫度不斷變化， 故材料的密度也在不斷變化， 這種變化對產品的質量有重要影響。 4). 熱降解、分解溫度 塑料因加工溫度偏高，或在較高溫度下停留時間過長，從而使平均分子量降低的 現象稱為熱降解。如出現這種情況，則熔體的粘度降低，制品出現飛邊、氣泡和 銀絲，機械性能變差，如彈性消失、強度降低等。分解溫度是指聚合物因受熱而 迅速分解為低分子的溫度。顯然分解溫度是注射成型溫度的上限。 5). 剪切變稀 塑料熔體的粘性系數并非常數（非牛頓流體），而是隨剪應變率的增加而降低， 這種現象稱為剪切變稀。不同塑料的剪切變稀程度差別較大。因為粘度特性在注 射成型工藝中是一個非常重要的因素，故剪切變稀對注射成型的壓力、溫度等有 重要影響。 2. 應用注射模流動模擬軟件的必要性 塑料材料性能的復雜性決定了注射成型過程的復雜性， 有些注射成型問題連有經 驗的模具設計師也很難把握。 同時， 注塑制品的質量也主要取決于注射成型過程， 塑料熔體注入模具后的流動行為在決定制品質量方面具有頭等重要意義， 因此很 有必要對充模過程進行有效地分析。 注塑過程中的流動分析在國外已得到了普遍的應用，它建立在計算機與 CAD 被 廣泛應用的基礎上，其目的是預測塑料熔體注入模具型腔時的流動情況，從而判 斷熔體流動給注塑件質量帶來的影響。流動模擬軟件的應用主要包括三個方面： 第一是利用軟件來預計所設定注塑方案的壓力、溫度等的分布；第二是利用預計 的壓力、溫度等的分布來改善模具和塑料制品的設計；第三是對多個候選的注塑 方案進行比較優化，選擇最佳方案。 傳統的注塑模設計首先考慮的是模具本身的需要， 之后考慮的才是注塑制品的需 要。換句話說，傳統的注塑模設計是把塑料熔體在流道和型腔中的流動放在第二 位考慮的。例如，常規的模具設計通常是根據經驗確定澆口的數量和位置，而不 是根據流動分析來確定這些參數，結果經常是澆口數量偏多、尺寸偏大。但是在 市場經濟條件下，產品的質量與成本已成為企業生存發展的生命線，注射成型模 擬軟件可以輔助企業確立競爭優勢。 二.如何應用注塑成型分析報告指導模具設計 如何應用注塑成型分析報告指導模具設計 1. 注塑條件對制品成型的影響 1). 塑料材料 如前所敘，塑料材料性能的復雜性決定了注射成型過程的復雜性。而塑料材料的 性能又因品種不同、牌號不同、生產廠家不同、甚至批次不同而差異較大。不同 的性能參數可能導致完全不同的成型結果。 對注射成型過程影響比較大的材料參 數見“基礎篇” 2). 注射溫度 熔體流入冷卻的型腔，因熱傳導而散失熱量。與此同時，由于剪切作用而產生熱 量，這部分熱量可能較熱傳導散失的熱量多，也可能少，主要取決于注塑條件。 熔體的粘性隨溫度升高而變低。這樣，注射溫度越高，熔體的粘度越低，所需的 充填壓力越小。同時，注射溫度也受到熱降解溫度、分解溫度的限制。 3). 模具溫度 模具溫度越低， 因熱傳導而散失熱量的速度越快， 熔體的溫度越低， 流動性越差。 當采用較低的注射速率時，這種現象尤其明顯。 4). 注射時間 注射時間對注塑過程的影響表現在三個方面： （1）縮短注射時間，熔體中的剪應變率也會提高，為了充滿型腔所需要的注射 壓力也要提高。 （2）縮短注射時間，熔體中的剪應變率提高，由于塑料熔體的剪切變稀特性， 熔體的粘度降低，為了充滿型腔所需要的注射壓力也要降低。 （3）縮短注射時間，熔體中的剪應變率提高，剪切發熱越大，同時因熱傳導而 散失的熱量少,因此熔體的溫度高,粘度越低，為了充滿型腔所需要的注射壓力也 要降低。 以上三種情況共同作用的結果， 使圖 1 中的充滿型腔所需要的注射壓力的曲線呈 現“U”形。也就是說，存在一個注射時間，此時所需的注射壓力最小。 圖 1 注射時間與注射壓力、熔體溫度的關系 2. CAE 軟件的指導作用 注射模流動模擬軟件的指導意義十分廣泛，她是一種設計工具，能夠輔助模具設 計者優化模具結構與工藝，指導產品設計者從工藝的角度改進產品形狀，選擇最 佳成型性能的塑料，幫助模具制造者選擇合適的注射機，當變更塑料品種時對現 有模具的可行性做出判斷，分析現有模具設計弊病。同時，流動軟件又是一種教 學軟件工具，能夠幫助模具工作者熟悉熔體在型腔內的流動行為，把握熔體流動 的基本原則。下面逐項分析三維流動軟件的主要輸出結果是如何用來指導設計 的。 1). 熔體流動前沿動態顯示 三維流動模擬軟件能顯示熔體從進料口逐漸充滿型腔的動態過程， 由此可判斷熔 體的流動是否較理想的單項流形式（簡單流動）（復雜流動成型不穩定，容易出 現次品）。各個流動分支是否在同時充滿型腔的各個角落（流動是否平衡）。若 熔體的填充過程不理想，可以改變進料口的尺寸，數量和位置，反復運行流動模 擬軟件，一直到獲得理想的流動形式為止。若僅僅是為了獲得較好的流動形式而 暫不考察詳盡的溫度場，應力場的變化，或是初調流道系統，最好是運行簡易三 維流動分析（等溫流動分析），經過幾次修改，得到較為滿意的流道設計后，再 運行非等溫三維流動分析。 2). 型腔壓力 在填充過程中最大的型腔壓力值能幫助判斷在指定的注射機上熔體能否順利充 滿型腔（是否短射），何處最可能產生飛邊，在各個流動方向上單位長度的壓力 差（又稱壓力梯度）是否接近相等（因為最有效的流動形式是沿著每個流動分支 熔體的壓力梯度相等），是否存在局部過壓（容易引起翹曲）。流動模擬軟件還 能給出在熔體填充模具所需的最大鎖模力，以便用戶選擇注射機。 3). 熔體溫度 流動模擬軟件提供型腔內熔體在填充過程中的溫度場。 可鑒別在填充過程中熔體 是否存在著因剪貼發熱而形成的局部熱點（易產生表面黑點、條紋等并引起機械 性能下降） 判斷熔體的溫度分布是否均勻 ， （溫差太大是引起翹曲的主要原因） ， 判斷熔體的平均溫度是否太低（引起注射壓力增大）。熔體接合點的溫度還可幫 助判斷熔合紋的相對強度 4). 剪切速率 剪貼速率又稱應變速率或者速度梯度。該值對熔體的流動過程影響甚大。實驗表 明，熔體在剪貼速率為 103S-1 左右成型，制品的質量最佳。流道處熔體剪貼速 率的推薦值約為 5*102~5*103S-1，澆口處熔體剪貼速率的推薦值約為 104~105 S-1 。 流動軟件能給出不同填充時刻型腔各處的熔體剪切速率， 這就有助于用戶 判斷在該設計方案下預測的剪切速率是否與推薦值接近， 而且還能判斷熔體的最 大剪切速率是否超過該材料所允許的極限值。剪切速率過大將使熔體過熱，導致 聚合物降解或產生熔體破裂等弊病。 剪切速率分布不均勻會使熔體各處分子產生 不同程度的取向，因而收縮不同，導致制品翹曲。通過調整注射時間可以改變剪 切速率。 5). 剪切應力 剪切應力也是影響制品質量的一個重要因素， 制品的殘余應力值與熔體的剪切應 力值有一定的對應關系，一般，剪切應力值大，殘余應力值也大。因此總希望熔 體的剪切應力值不要過大，以避免制品翹曲或開裂。根據經驗，熔體在填充型腔 時所承受的剪切應力不應超過該材料抗拉強度的 1%。 6). 熔合紋/氣穴 兩個流動前沿相遇時形成熔合紋，因而，在多澆口方案中熔合紋不可避免，在單 澆口時，由于制品的幾何形狀以及熔體的流動情況，也會形成熔合紋。熔合紋不 僅影響外觀，而且為應力集中區，材料結構性能也受到削弱。改變流動條件（如 澆口的數目與位置等）可以控制熔合紋的位置，使其處于制品低感光區和應力不 敏感區（非“關鍵”部位）。而氣穴為熔體流動推動空氣最后聚集的部位，如果該 部位排氣不暢，就會引起局部過熱、氣泡、甚至充填不足等缺陷，此時就應該加 設排氣裝置。流動模擬軟件可以為用戶準確地預測熔合紋和氣穴的位置。 7). 多澆口的平衡 當采用多澆口時， 來自不同澆口的熔體相互匯合， 可能造成流動的停滯和轉向 （潛 流效應），這時各澆口的充填不平衡，影響制品的表面質量及結構的完整性，也 得不到理想的簡單流動。這種情況應調整澆口的位置。 流動模擬軟件在優化設計方案更顯優勢。通過對不同方案的模擬結果的比較，可 以輔助設計人員選擇較優的方案，獲得最佳的成型質量。 3. 流動軟件的正確使用 注射模流動模擬軟件只是一種輔助工具， 它能否在產生中性層發揮作用并產生經 濟效益，在很大程度上取決于模具設計者的正確使用。 1). 流動軟件的使用人員 流動軟件的使用者必須熟悉注射成型工藝，具有一定的注射模設計經驗。這樣， 用戶才能針對性地利用流動軟件解決模具結構設計或工藝問題，例如，如果澆口 處剪切速率過高，是修正澆口尺寸，還是改變熔體溫度，抑或更換注射材料呢， 不具備注射成型工藝知識的人很難做出正確選擇的。 流動軟件的輸出的結果涉及 到塑料粘度，剪切速率，溫度，壓力以及它們的相互作用，即使是經驗豐富的模 具設計師也應學一點塑料流變學的知識，總結注射流動的基本規律，這樣才能站 在理論與實踐結合的高度用好流動模擬軟件。 2). 輸入數據的正確性 首先要輸入合理的注射成型工藝參數， 常用材料的成型溫度見表 1 （僅供參考） 。 表 1 常用材料的成型參考溫度 除此之外，還要有正確的材料參數（如熱傳導率，比熱，密度，不流動溫度以及 粘度等）。如前所敘，塑料材料的性能參數（流變性、壓縮性等）十分重要，不 同的性能參數將導致完全不同的模擬結果。 同時， 塑料材料的性能又因品種不同、 牌號不同、生產廠家不同、甚至批次不同而差異較大。因此，獲得所用材料的準 確的性能參數是使用 CAE 軟件的前提條件。尤其是材料的粘性參數，對充模流 動有重要影響，又不易通過實驗直接獲得，華中科技大學模具技術國家重點實驗 室塑料模研究室可以為客戶測試并擬合材料的粘度參數。 三．注射模流動模擬軟件的指導作用 注射模流動模擬軟件的指導意義十分廣泛，它是一種設計工具，能夠輔助模具設 計者優化模具結構與工藝，指導產品設計者從工藝的角度改進產品形狀，選擇最 佳成型性能的塑料，幫助模具制造者選擇合適的注射機，當變更塑料品種時對現 有模具的可行性做出判斷，分析現有模具設計弊病。同時，流動軟件又是一種教 學軟件工具，能夠幫助模具工作者熟悉熔體在型腔內的流動行為，把握熔體流動 的基本原則。下面逐項分析三維流動軟件的主要輸出結果是如何用來指導設計 的。 1 熔體流動前沿動態顯示 （圖 2） 圖 2 熔體流動前沿動態顯示 三維流動模擬軟件能顯示熔體從進料口逐漸充滿型腔的動態過程， 由此可判斷熔 體的流動是否較理想的單項流形式（簡單流動）（復雜流動成型不穩定，容易出 現次品）。各個流動分支是否在同時充滿型腔的各個角落（流動是否平衡）。若 熔體的填充過程不理想，可以改變進料口的尺寸，數量和位置，反復運行流動模 擬軟件，一直到獲得理想的流動形式為止。若僅僅是為了獲得較好的流動形式而 暫不考察詳盡的溫度場，應力場的變化，或是初調流道系統，最好是運行簡易三 維流動分析（等溫流動分析），經過幾次修改，得到較為滿意的流道設計后，再 運行非等溫三維流動分析。 2 型腔壓力 （圖 3） 圖 3 型腔壓力 在填充過程中最大的型腔壓力值能幫助判斷在指定的注射機上熔體能否順利充 滿型腔（是否短射），何處最可能產生飛邊，在各個流動方向上單位長度的壓力 差（又稱壓力梯度）是否接近相等（因為最有效的流動形式是沿著每個流動分支 熔體的壓力梯度相等），是否存在局部過壓（容易引起翹曲）。流動模擬軟件還 能給出在熔體填充模具所需的最大鎖模力，以便用戶選擇注射機。 3 熔體溫度 （圖 4） 圖 4 熔體溫度 流動模擬軟件提供型腔內熔體在填充過程中的溫度場。 可鑒別在填充過程中熔體 是否存在著因剪貼發熱而形成的局部點（易產生表面黑點、條紋等并引起機械性 能下降），判斷熔體的溫度分布是否均勻（溫差太大是引起翹曲的主要原因）， 判斷熔體的平均溫度是否太低（引起注射壓力增大）。熔體接合點的溫度還可幫 助判斷熔合紋的相對強度。 4 剪切速率 （圖 5） 圖 5 剪切速率 剪貼速率又稱應變速率或者速度梯度。該值對熔體的流動過程影響甚大。實驗表 明，熔體在剪貼速率為 103S-1 左右成型，制品的質量最佳。流道處熔體剪貼速 率的推薦值約為 5*102~5*103S-1，澆口處熔體剪貼速率的推薦值約為 104~105 S-1 。 流動軟件能給出不同填充時刻型腔各處的熔體剪切速率， 這就有助于用戶 判斷在該設計方案下預測的剪切速率是否與推薦值接近， 而且還能判斷熔體的最 大剪切速率是否超過該材料所允許的極限值。剪切速率過大將使熔體過熱，導致 聚合物降解或產生熔體破裂等弊病。 剪切速率分布不均勻會使熔體各處分子產生 不同程度的取向，因而收縮不同，導致制品翹曲。通過調整注射時間可以改變剪 切速率。 5 剪切應力 （圖 6） 圖 6 剪切應力 剪切應力也是影響制品質量的一個重要因素， 制品的殘余應力值與熔體的剪切應 力值有一定的對應關系，一般，剪切應力值大，殘余應力值也大。因此總希望熔 體的剪切應力值不要過大，以避免制品翹曲或開裂。根據經驗，熔體在填充型腔 時所承受的剪切應力不應超過該材料抗拉強度的 1%。 6 熔合紋/氣穴 （圖 7） 圖 7 熔合紋/氣穴 兩個流動前沿相遇時形成熔合紋，因而，在多澆口方案中熔合紋不可避免，在單 澆口時，由于制品的幾何形狀以及熔體的流動情況，也會形成熔合紋。熔合紋不 僅影響外觀，而且為應力集中區，材料結構性能也受到削弱。改變流動條件（如 澆口的數目與位置等）可以控制熔合紋的位置，使其處于制品低感光區和應力不 敏感區（非“關鍵”部位）。而氣穴為熔體流動推動空氣最后聚集的部位，如果該 部位排氣不暢，就會引起局部過熱、氣泡、甚至充填不足等缺陷，此時就應該加 設排氣裝置。流動模擬軟件可以為用戶準確地預測熔合紋和氣穴的位置。 7 多澆口的平衡 當采用多澆口時， 來自不同澆口的熔體相互匯合， 可能造成流動的停滯和轉向 （潛 流效應），這時各澆口的充填不平衡，影響制品的表面質量及結構的完整性，也 得不到理想的簡單流動。這種情況應調整澆口的位置。 四．結束語 流動模擬軟件在優化設計方案更顯優勢。通過對不同方案的模擬結果的比較，可 以輔助設計人員選擇較優的方案，獲得最佳的成型質量。 注射模流動模擬軟件只是一種輔助工具， 它能否在產生中發揮作用并產生經濟效 益，在很大程度上取決于模具設計者的正確使用。

標簽：注塑成型模具設計分析報告