I.J PALIGA Spółka jawna Ul.Długa 52 42-233 Wierzchowisko Tel. +48 34 328 71 03 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... 27 Wyniki chłodzenia... 38 Wyniki paczenia... 42 Wykres X-Y... 53 Konkluzja:... 59 1
Informacje o modelu Nazwa Typ Nazwa: Obudowa miernika v1 Bieżąca konfiguracja: Domyślna Domyślna Bryła Element 854543 Węzeł 183925 Ściana symetrii Objętość Masa Rozmiar Nie 18.61 (cm3) 20.51 (G) 22.00 (mm) x 105.00 (mm) x 60.00 (mm) 2
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 / ABS6003 240.00 C 52.00 C 100.00 C 105.00 C 2.400000e+007 erg/(g-c) 1.800000e+004 erg/(seccm-k) 2.600000e+010 dyne/cm2 3.800000e-001 Charakterystyka polimeru Dane krzywych: Wykres lepkości polimeru Wykres objętości właściwej polimeru 3
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
Parametry procesu Gniazdo i rdzeń formy wykonane ze stali 1.2311 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 13.97 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
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 13.97 sec 6
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 237.8 C Maks. temperatura średnia przekroju ważona wg 241.4 C prędkości Maks. naprężenie ścinające 3.9 MPa Maks. szybkość ścinania 5064.3350 1/sec Czas cyklu 20.37 sec - 1. Czas wypełniania 1.35 sec - 2. Czas całkowity etapu dopakowania 14.02 sec - a). Czas utrzymywania ciśnienia 3.57 sec - b). Czas samego chłodzenia 10.45 sec - 3. Czas otwarcia formy 5.00 sec 7
Czas wypełniania Wyniki wypełniania 0.001127 1.354663 8
Ciśnienie na końcu Wyniki wypełniania 0.100000 43.015011 wypełniania 9
Temperatura na końcu Wyniki wypełniania 78.229469 237.744705 wypełniania 10
Temperatura średnia przekroju ważona wg prędkości na końcu wypełniania Wyniki wypełniania 86.775337 241.297699 11
Temperatura środkowa Wyniki wypełniania 191.841202 241.125305 czoła strugi 12
Wzrost temperatury na Wyniki wypełniania 0.000000 1.297700 końcu wypełniania 13
Naprężenie ścinające na Wyniki wypełniania 0.010553 3.946366 końcu wypełniania 14
Szybkość ścinania na końcu Wyniki wypełniania 0.048784 5064.334961 wypełniania 15
Kurczenie objętościowe na Wyniki wypełniania 0.420667 10.003350 końcu wypełniania 16
Czas krzepnięcia na końcu Wyniki wypełniania 0.071601 1.354409 wypełniania 17
Czas chłodzenia Wyniki wypełniania 1.854663 11.354660 18
Temperatura na końcu Wyniki wypełniania 52.010639 207.509506 chłodzenia 19
Wtopienia Wyniki wypełniania 0.000000 0.161101 20
Wektor prędkości na końcu Wyniki wypełniania 0.000038 538.270386 wypełniania 21
Udział punktu wtrysku w Wyniki wypełniania 0.000000 2.000000 wypełnianiu 22
Łatwość wypełniania Wyniki wypełniania 0.000000 2.000000 23
Obszar zakrzepnięcia na Wyniki wypełniania 0.000000 1.000000 końcu wypełniania 24
Linie łączenia Wyniki wypełniania 0.120000 149.880005 25
Pułapki powietrzne Wyniki wypełniania 0.001127 1.354663 26
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 166.9 C Maks. temperatura średnia przekroju ważona wg 219.8 C prędkości Maks. naprężenie ścinające 4.0 MPa Maks. szybkość ścinania 67.0 1/sec Maks. naprężenie szczątkowe 109.4 MPa 27
Ciśnienie na końcu Wyniki wypełniania 0.100000 12.690000 wypełniania 28
Temperatura na końcu Wyniki wypełniania 36.562130 227.964706 wypełniania 29
Temperatura średnia przekroju ważona wg prędkości na końcu wypełniania Wyniki wypełniania 44.939289 219.686707 30
Naprężenie ścinające na Wyniki wypełniania 0.001680 4.064292 końcu wypełniania 31
Szybkość ścinania na końcu Wyniki wypełniania 0.000414 67.085548 wypełniania 32
Kurczenie objętościowe na Wyniki wypełniania 0.543900 9.180492 końcu wypełniania 33
Temperatura na końcu Wyniki wypełniania 32.754131 166.828506 etapu po wypełnianiu 34
Czas krzepnięcia na końcu Wyniki wypełniania 0.082842 14.374660 etapu po wypełnianiu 35
Naprężenie szczątkowe na Wyniki wypełniania -24.064520 109.494400 końcu etapu po wypełnianiu 36
Obszar zakrzepnięcia na Wyniki wypełniania 0.000000 1.000000 końcu etapu po wypełnianiu 37
Wyniki chłodzenia Średnia temperatura cyklu Wyniki chłodzenia 25.0 234.22 38
Średnia temperatura części Wyniki chłodzenia 25.0 234.22 dla cyklu 39
Średnia temperatura formy Wyniki chłodzenia 25.49 120,41 dla cyklu 40
Czas chłodzenia części Wyniki chłodzenia 0.00 9,89 41
Wyniki paczenia Podsumowanie paczenia Przemieszczenie w kierunku X Przemieszczenie w kierunku Y Przemieszczenie w kierunku Z Maks. przemieszczenie całkowite 0.7375 mm 1.0389 mm 0.8688 mm 1.1046 mm Uwaga: W celu wizualizacji odkształceń przyjęto skalę deformacji x5. 42
Profil wtopienia Wyniki paczenia 0.000000 0.025390 43
Przemieszczenie X Wyniki paczenia -0.491600 0.245900 44
Przemieszczenie Y Wyniki paczenia -0.561370 0.477800 45
Przemieszczenie Z Wyniki paczenia -0.444120 0.424680 46
Przemieszczenie X (wartość Wyniki paczenia 0.000000 0.491600 bezwzględna) 47
Przemieszczenie Y (wartość Wyniki paczenia 0.000000 0.561370 bezwzględna) 48
Przemieszczenie Z (wartość Wyniki paczenia 0.000000 0.444120 bezwzględna) 49
Przemieszczenie całkowite Wyniki paczenia 0.044205 0.640985 50
Naprężenie szczątkowe w formie wg. kryterium von Misesa Wyniki paczenia 1.229107 55.166111 51
Naprężenie szczątkowe zdejmowania formy wg. kryterium von Misesa Wyniki paczenia 3.384455 77.217453 52
Wykres X-Y Komentarze: Maks. ciśnienie na wlocie Wykres X-Y 0.000000 44.446999 53
Prędkość przepływu na Wykres X-Y 0.000000 13.791000 wlocie 54
Siła zaciskania w kier. X Wykres X-Y 0.000000 13.120000 55
Siła zaciskania w kier. Y Wykres X-Y 0.000000 10.055000 56
Siła zaciskania w kier. Z Wykres X-Y 0.000000 11.326000 57
Masa części Wykres X-Y 0.000000 19.174000 58
Konkluzja: Symulacje procesu wtrysku pozwalają na minimalizację kosztów wytworzenia. Symulacje wypaczenia wypraski pozwalają na optymalizację geometrii detalu celem wyeliminowania odkształceń po procesie. 59