利用模流分析进行车用饰板制程优化设计

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产品说明：本研究采用之车内装饰板为一带有曲面之产品，如图 1、图 2 所示。模型尺寸为：主要厚 度：2mm
长：50 mm 宽：35 mm 凹槽：内挖 0.5cm
6 J7 ^9 N6 a: b. P; N- j# D/ j7 I进浇方式：使用冷浇道单点进浇。
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图 1、CAE 分析设计图                   图 2、产品厚度
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8 O* j4 ]+ H: i7 [+ o- z二、实验用材料及射出机台

本研究之车用装饰板使用 CHI-MEI 所生产的 ABS 为实验材料，型号为 POLYLAC PA747，材料性质
与特性图如图 3、图 4 所示。
使用之射出机台为 HWA CHI 制造之机台，型号为 NHC-450-M，机台规格表如图 5 所示。



图 3、ABS-PA747 材料性质                                                           图 4、ABS 黏度特性
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. l  n& l2 `2 G三、加工条件
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$ W  a$ x  S0 {, h" s* W图 5、射出机台规格

' n( L# s. \2 u( G' D首先采用 CAE 之计算机试模进行充填分析，测试出一组较适当之参数为分析基准值，观察重点为充 填结果是否达到完整充填、剪切率是否会过大、有无过保压之现象发生等做为加工参数设定的选择依 据。
; C+ W3 k3 {7 R+ W% Q& M9 \7 l经过计算机试模后选定之参数条件为保压压力 80%、保压时间 5 秒、流率 70%、射出压力 60MPa、 料温 220℃、模温 50℃。参数条件之设定如图 6～9 所示。

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图 6、流率设置                                                  图 7、射出压力设置



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/ m1 S7 x# x. _图 8、保压压力设置                                              图 9、料温及模温设置
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( k  [  X5 e2 N1 V# j实验步骤
一、进浇口选择
  }% O. z1 v; T: p# Q+ h本实验模型采用单点进浇型式，故分析时主要注重于进浇点在充填过程中对于产品的流动平衡指 数，流动平衡指数愈高代表充填结束时产品即整个充饱，这样能有效的使保压作用时是使整个产品都 在进行保压动作，若流动平衡较差会形成一侧已充满而另一侧还没充满，造成未充满部份保压效果的 差异，进而导致整体产品的变形量变化。
因此在进浇口的选择方面以产品中心为基准，偏差角度 5°向左右偏移，取六个不同的进浇点做为 选择依据，经充填流动分析后观察流动波前结果，可以发现不同角度的进浇点所产生的流动是不相同 的，各进浇点的流动平衡指数如图 10～15 所示，再此六种位置的进浇口中以浇口六的流动平衡指数
99%为最高，因此进浇口的选择方面即以浇口六做为进浇点位置，其充填流动波前如图 16～19 所示。 流动平衡指数为充填阶段观察流动波前塑料流动的情形，当产品有一边塑料充填完成而另一边还未完 成充填则为流动不平衡，本篇文章之流动平衡指数取自当产品某一边塑料充填完成后其流动波前的时 间做为流动平衡的数据。
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2 a$ N" \: `- }# _) h3 v" i7 G: f) y偏移Y轴-5°
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  E* e" h! C5 F' I4 M图10：浇口一流动平衡85%                          图11：浇口二流动平衡90%
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偏移Y轴+5° 偏移Y轴+10°
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2 G1 j7 C5 \2 ~# r) J8 q7 E图12：浇口三流动平衡92%                           图13：浇口四流动平衡95%

偏移Y轴+15° 偏移Y轴+20°


图14：浇口五流动平衡97%                          图15：浇口六流动平衡99%
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图16：浇口六流动波前25%                            图17：浇口六流动波前50%
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' k9 O1 a& T5 B! q图 18：浇口六流动波前 75%                          图 19：浇口六流动波前 100%