Symulacja procesu wtrysku - Obudowa miernika

Transkrypt

1 I.J PALIGA Spółka jawna Ul.Długa Wierzchowisko Tel Symulacja procesu wtrysku - Obudowa miernika Data: Projektant: Janusz Paliga Analiza: Model bryły/pełnej bryły Wprowadzenie Symulację wtrysku przeprowadzono w oparciu o Metodę Elementów Skończonych. Oprogramowanie: Solidworks Plastics 2017 Spis treści Wprowadzenie... 1 Informacje o modelu... 2 Właściwości materiału... 3 Parametry procesu... 5 Wyniki wypełniania... 7 Wyniki wypełniania Wyniki chłodzenia Wyniki paczenia Wykres X-Y Konkluzja:

2 Informacje o modelu Nazwa Typ Nazwa: Obudowa miernika v1 Bieżąca konfiguracja: Domyślna Domyślna Bryła Element Węzeł Ściana symetrii Objętość Masa Rozmiar Nie (cm3) (G) (mm) x (mm) x (mm) 2

3 Właściwości materiału Polimer Odniesienie modelu Właściwości Nazwa materiału Nazwa produktu Temperatura topnienia Temperatura formy Temperatura wyrzutu Temperatura przejścia szklistego Ciepło właściwe Przewodność cieplna Moduł Younga Współczynnik Poissona ABS (P) BASF / ABS C C C C e+007 erg/(g-c) e+004 erg/(seccm-k) e+010 dyne/cm e-001 Charakterystyka polimeru Dane krzywych: Wykres lepkości polimeru Wykres objętości właściwej polimeru 3

4 Wykres ciepła właściwego polimeru Wykres przewodności cieplnej polimeru Wykres współczynnika sprężystości wzdłużnej polimeru Wykres współczynnika Poissona polimeru Wykres współczynnika liniowej rozszerzalności cieplnej polimeru Wykres modułu relaksacji ścinania polimeru 4

5 Parametry procesu Gniazdo i rdzeń formy wykonane ze stali Kanały chłodzące φ 8,0 mm w odległości 10 mm od powierzchni detalu. Czynnik chłodzący woda. Ustawienia wypełniania Czas wypełniania 1.4 sec Temperatura topnienia materiału głównego 240 C Temperatura ściany formy 52 C Limit ciśnienia wtrysku Limit prędkości wypełniania Punkt przełączania wypełniania/dopakowania (% wypełnionej objętości) 100 MPa 194 cc/s 100 % Czas utrzymywania ciśnienia 3.53 sec Czas całkowity etapu dopakowania sec Czas wypełniania automatycznego (1: tak, 0: nie) 1 Czas dopakowania automatycznego (1: tak, 0: nie) 1 Analiza odpowietrzania (1: tak, 0: nie) 0 Początkowe ciśnienie powietrza w gnieździe 0.1 MPa Początkowa temperatura powietrza w gnieździe 25 C 5

6 Ustawienia paczenia Temperatura otoczenia 30 C Ustawienia chłodzenia Temperatura topnienia 240 C Min. temperatura chłodziwa 25 C Temperatura powietrza 30 C Czas otwarcia formy Średnia szybkość płynięcia chłodziwa Typ sterowania (1: temp. wyrzutu, 2: czas chłodzenia) 5 sec 150 cc/s 1 Temperatura wyrzutu (w przypadku sterowania typu "1") Czas chłodzenia (w przypadku sterowania typu "2") 100 C sec 6

7 Wyniki wypełniania Podsumowanie wypełniania Siła zaciskania w kier. X 8.9 Ton Siła zaciskania w kier. Y 7.2 Ton Siła zaciskania w kier. Z 8.3 Ton Wymaganie ciśnienia wtrysku 43.0 MPa Maks. temperatura rzeczywista C Maks. temperatura średnia przekroju ważona wg C prędkości Maks. naprężenie ścinające 3.9 MPa Maks. szybkość ścinania /sec Czas cyklu sec - 1. Czas wypełniania 1.35 sec - 2. Czas całkowity etapu dopakowania sec - a). Czas utrzymywania ciśnienia 3.57 sec - b). Czas samego chłodzenia sec - 3. Czas otwarcia formy 5.00 sec 7

8 Czas wypełniania Wyniki wypełniania

9 Ciśnienie na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 9

10 Temperatura na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 10

11 Temperatura średnia przekroju ważona wg prędkości na końcu wypełniania Wyniki wypełniania

12 Temperatura środkowa Wyniki wypełniania czoła strugi 12

13 Wzrost temperatury na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 13

14 Naprężenie ścinające na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 14

15 Szybkość ścinania na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 15

16 Kurczenie objętościowe na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 16

17 Czas krzepnięcia na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 17

18 Czas chłodzenia Wyniki wypełniania

19 Temperatura na końcu Wyniki wypełniania chłodzenia 19

20 Wtopienia Wyniki wypełniania

21 Wektor prędkości na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 21

22 Udział punktu wtrysku w Wyniki wypełniania wypełnianiu 22

23 Łatwość wypełniania Wyniki wypełniania

24 Obszar zakrzepnięcia na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 24

25 Linie łączenia Wyniki wypełniania

26 Pułapki powietrzne Wyniki wypełniania

27 Wyniki wypełniania Podsumowanie dopakowania Siła zaciskania w kier. X 13.1 Ton Siła zaciskania w kier. Y 10.0 Ton Siła zaciskania w kier. Z 11.3 Ton Maks. temperatura rzeczywista C Maks. temperatura średnia przekroju ważona wg C prędkości Maks. naprężenie ścinające 4.0 MPa Maks. szybkość ścinania /sec Maks. naprężenie szczątkowe MPa 27

28 Ciśnienie na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 28

29 Temperatura na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 29

30 Temperatura średnia przekroju ważona wg prędkości na końcu wypełniania Wyniki wypełniania

31 Naprężenie ścinające na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 31

32 Szybkość ścinania na końcu Wyniki wypełniania wypełniania 32

33 Kurczenie objętościowe na Wyniki wypełniania końcu wypełniania 33

34 Temperatura na końcu Wyniki wypełniania etapu po wypełnianiu 34

35 Czas krzepnięcia na końcu Wyniki wypełniania etapu po wypełnianiu 35

36 Naprężenie szczątkowe na Wyniki wypełniania końcu etapu po wypełnianiu 36

37 Obszar zakrzepnięcia na Wyniki wypełniania końcu etapu po wypełnianiu 37

38 Wyniki chłodzenia Średnia temperatura cyklu Wyniki chłodzenia

39 Średnia temperatura części Wyniki chłodzenia dla cyklu 39

40 Średnia temperatura formy Wyniki chłodzenia ,41 dla cyklu 40

41 Czas chłodzenia części Wyniki chłodzenia ,89 41

42 Wyniki paczenia Podsumowanie paczenia Przemieszczenie w kierunku X Przemieszczenie w kierunku Y Przemieszczenie w kierunku Z Maks. przemieszczenie całkowite mm mm mm mm Uwaga: W celu wizualizacji odkształceń przyjęto skalę deformacji x5. 42

43 Profil wtopienia Wyniki paczenia

44 Przemieszczenie X Wyniki paczenia

45 Przemieszczenie Y Wyniki paczenia

46 Przemieszczenie Z Wyniki paczenia

47 Przemieszczenie X (wartość Wyniki paczenia bezwzględna) 47

48 Przemieszczenie Y (wartość Wyniki paczenia bezwzględna) 48

49 Przemieszczenie Z (wartość Wyniki paczenia bezwzględna) 49

50 Przemieszczenie całkowite Wyniki paczenia

51 Naprężenie szczątkowe w formie wg. kryterium von Misesa Wyniki paczenia

52 Naprężenie szczątkowe zdejmowania formy wg. kryterium von Misesa Wyniki paczenia

53 Wykres X-Y Komentarze: Maks. ciśnienie na wlocie Wykres X-Y

54 Prędkość przepływu na Wykres X-Y wlocie 54

55 Siła zaciskania w kier. X Wykres X-Y

56 Siła zaciskania w kier. Y Wykres X-Y

57 Siła zaciskania w kier. Z Wykres X-Y

58 Masa części Wykres X-Y

59 Konkluzja: Symulacje procesu wtrysku pozwalają na minimalizację kosztów wytworzenia. Symulacje wypaczenia wypraski pozwalają na optymalizację geometrii detalu celem wyeliminowania odkształceń po procesie. 59