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6计算机辅助工程(CAE)在模具调试中的应用 随着计算机的发展,计算机在塑料行业中的应用越来越广,近年来开发了注射成型的计算机辅助工程CAE(ComputerAidedEngineering)软件,对注塑过程,包括充填、保压、冷却直至翘曲变形进行计算机仿真模拟,将计算分析的结果图形化,找出成型后产品可能出现的缺陷,如此,可以使设计师在设计阶段就对自己所设计的产品成型后的质量有所把握,发现问题并及时在设计中予以修正,较正确地设计制品、模具,布置流道系统,确定注射成型的工艺条件,从而减轻模具调试的强度,提高成功效率。通过C-MOLD分析后的模具,有可能一次试模成功,大大减少了模具调试的工作量。 目前,市场上的注塑CAE软件主要有美国的C-Mold、MoldFlow(两家公司已经合并)、意大利的FA、德国的MouldCAD等,国内有郑州工业大学开发的Z-Mold软件等。 将现代化的分析手段应用于生产中是提高生产效率的关键,也是对模具的传统经验设计、调试的挑战。 当然,CAE只能是辅助设计分析系统,只能为人们提供参考信息, 后的成功还是要通过人工的调试,因为CAE的分析是在各种影响条件理想化的情况下做出的分析,而影响生产的因素太多,还存在制造误差,机器设备的性能偏差等等问题,但这也不防碍CAE成为人们的得力助手。 图3是洗衣机风道盖板模具的流道系统,制品的尺寸为:长×宽×厚=486×582×2.5mm,浇注系统是热流道四浇口,原料为德国BASF的PS476L。无论怎样改变工艺条件,制件的正面熔接痕都较明显,影响制件的外观。通过C-MOLD分析充填流动和熔接痕,发现在制件的表面形成4道熔接痕(见图4),其中两道横向的熔接痕产生在制件的小凸条处,不影响外观,而两道纵向的熔接痕明显影响制件外观。通过分析,可以有几种改进方案,其中一种是采用三浇口,CAE分析结果如图5所示,熔接痕的位置正好处于凸条处,较好地解决了这个问题。 7结论 模具调试是塑料生产的一个关键环节,只有经验丰富的调试人员才能很好地完成调试任务,但是充分做好准备工作,及时总结,是提高模具设计水平和调试水平的一个方面。同时,充分利用计算机辅助分析,可以预测模具设计和成型条件对产品的影响,发现可能出现的缺陷,减少失误,减轻模具调试的强度,提高成功效率,生产出所需要的塑料制品。

常用的热固性塑料品种有酚醛树脂、脲醛树脂、三聚氰胺树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、有机硅树脂、聚氨酯等。 1.酚醛树脂(PF) 酚醛树脂是历史上 长的塑料品种之一,俗称胶木或电木,外观呈黄褐色或黑色,是热固性塑料的典型代表。酚醛树脂成型时常使用各种填充材料,根据所用填充材料的不同,成品性能也有所不同,酚醛树脂作为成型材料,主要用在需要耐热性的领域,但也作为粘接剂用于胶合板、砂轮和刹车片。 2.脲醛树脂(UF) 脲醛树脂是可用作模压料、粘接剂等的无色塑料,由尿素和甲醛制备。脲醛树脂模压料填加有纤维素。而且硬度、机械强度优良。另一方面,有发脆、具有吸水性、尺寸稳定性不良的缺点,甚至静置也往往产生裂纹。脲醛树脂可制造餐具、瓶盖等日用品和机械零部件,还可做粘接剂。 3.三聚氰胺-甲醛树脂 (MF) 三聚氰胺-甲醛树脂又称蜜胺、密胺密、美耐皿。这种塑料弥补了脲醛树脂不耐水的缺点,但价格比脲醛树脂高。 由于三聚氰胺-甲醛树脂与脲醛树脂一样无色透明,成型色彩鲜艳,又由于具有耐热性、表面硬度大、机械特性、电学性能良好、耐水性、耐溶剂性和耐化学药剂性优越,所以可用于餐具、各种日用品(包括家具)、工业用品的领域。 4.不饱和聚酯树脂(UF) 不饱和聚酯树脂是具有不同粘度的淡黄或琥珀色的透明液体。因为不饱和聚酯树脂强度不高,故常加入玻璃纤维等增强材料使用,产品俗称"玻璃钢"。不饱和聚酯树脂固化前呈液体状,而且不加压也可成型,甚至可在常温下固化,因而可用各种加工方法加工成制品。 5.环氧树脂(EP) 环氧树脂是用固化剂固化的热固性塑料。它的粘接性极好,电学性质优良,机械性质也良好。环氧树脂的主要用途是作金属防蚀涂料和粘接剂,常用于印刷线路板和电子元件的封铸。 6.有机硅树脂(SI) 与前述的各树脂不同,主要成分不是碳,而是硅,因此价格高。但是有机硅树脂耐热180℃,经特殊处理可耐500℃,耐寒性良好,物理性质不随温度变化,是一种耐化学药品性、耐水性和耐候性优良的热固性塑料, 它的耐热制品是生产电子工业元器件的材料。 7.聚氨酯(PU) 聚氨酯品种很多,可制成从轻质热塑性弹性体至硬质泡沫塑料。聚氨酯软质泡沫塑料的密度为0.015 ~ 0.15克/厘米3,软质泡沫塑料成型为块状,便于切割作家具和包装材料。硬质泡沫塑料可制成各种型式, 主要用途是在温度低,要求绝缘性能好,如低温运输车辆作保冷层,还可用于建材,家具等。聚氨酯弹性体是一种合成橡胶,具有优异的性能。

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