预测填充方式的应用与优化

利用平铺分析技术可以很好地预测填充形式，并有助于理解模具填充过程中的熔体行为、确定浇口位置、识别熔接痕位置和辅助模具的其他部分设计。对宽、长和高分别为100mm、160mm和60mm的五面容器进行分析。容器如图5.15所示，脱模斜度2°，圆角半径为10mm。假定采用两板式模具结构，该容器的浇口将设在侧壁边缘处。

图5.15 预测填充形式用的容器

为了预测填充形式，将容器的各边从拐角处剪开，并且反折侧壁面做成平铺图。下一步确定浇口位置。流体将从浇口流出产生圆形熔体流动前锋。这样的话，可以从浇口位置绘制出一圆弧，代表给定点某一时间的熔体位置。图5.6所示为容器平铺图和初期熔体前沿位置。

图5.16中每一圆弧对应着不同时刻熔体前沿的位置，圆弧之间的距离等于熔体速度乘以时间步长。第一时间段的熔体位置是正确的，在第二时间段末熔体会流至相邻壁面。这样的话，为了反映熔体流动在不同时刻的位置，有必要在这些壁面附近也绘制出一些圆弧。为了正确预测流动行为，分析熔体在模具各部分中的流动时，必须维持相同的流动阻力。这可以通过建立一个虚拟浇口并保持从虚拟浇口的流动长度与从真实浇口的流动长度相等来实现。对于每一时间步长，流动长度增加，绘制出相应半径的圆弧。然后，剪切具有相同时间步长的交叉圆弧。根据需要增设更多虚拟浇口，直到流动至整个平铺面。(www.xing528.com)

图5.16 平铺图和初期熔体前沿位置

图5.17演示了容器熔体前沿的预测进程和相应的熔体前沿位置。可以观察到各侧壁的竞流情况，并且会在浇口对面的侧壁面上形成熔接痕和气穴。这种称为竞流效应的现象在注射制品中非常普遍，当沿着成型周边的流动长度小于穿过零件中心线的流动长度时会产生这种现象。

在这个例子里，会发生竞流效应是因为因为容器的深度60mm比容器的宽度100mm的一半要大。熔接痕是不希望出现的，同时图5.17所示的壁面上的气穴也是特别有问题的，因为很难进行排气。这样的话，被困气体有可能燃烧，会在该位置出现烧痕。