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高低壓電器


概述

開關與插座是由衆多零件或機構組成的電器附件,根據市場的需要,開關産品設計外觀要求越來越高,産品壁厚越來越薄,這對注塑行業是一個挑戰。一般依據日常經驗或者采用類比法設計,但一些新的結構或工藝具有不确定性,如果仍然依據經驗去進行新産品的開發,風險會很高。
随着Moldflow軟件的普及,應用相關軟件對關鍵零部件進行有限元仿真分析計算,根據分析結果評估設計的合理性,優化設計結構,提高設計的可靠性及開模可行性,縮短模具開發周期,降低生成成本。利用Moldflow軟件對初始方案進行了流動、冷卻和翹曲等方面的模拟,預測了初始方案下可能産生的主要缺陷,探讨了熔接痕等缺陷産生的主要原因,提出了相應的解決辦法。以下案例将介紹Moldflow軟件在開關行業的成功應用。

Moldflow開關産品解決方案

一、應用Moldflow優化産品結構解決結合線問題

案例: 開關上蓋
仿真塑料在型腔中的流動,預測和消除制件
熔接痕太長的缺陷。 我們使用了Moldflow
軟件進行了流動,來預測制件的質量是否可以接收。 本分析使用材料為 GE 塑料公司 USA ‘LEXAN 141

分析第一步:原始産品結合線位置預測
上左圖顯示填充情況 在孔的周圍形成的的熔接痕,熔接角度很差。
為了獲得較好的熔接角度我們必須修改孔周圍的壁厚。
在加強筋處流動情況良好,雖然填充速度比表面慢,但未出現滞流現象
右圖顯示了熔接痕在制件中的位置
有四個非常嚴重的可見的熔接痕,需要修改制件壁厚。
通常流動前鋒溫度、壓力和流動速率是熔接痕是否可見的重要因素。

優化方案一:
客戶不允許對孔附近壁厚的修改幅度太大,因為會影響其功能,但是我們試過了很多方案,簡單地通過修改澆口的位置、筋的厚度不能達到理想的效果,因此我們采用了下左圖的結構。
右圖顯示了制件上熔接痕位置
有四個可見的熔接痕,下邊兩個的嚴重程度和長度均優于初始設計,但上邊兩個仍然很嚴重。

優化方案二:
在前一次的改進方案中,上邊的熔接痕仍不理想,因此我們對壁厚又作了進一步修改,如下右圖左圖顯示了制件上熔接痕位置 有四個可見的熔接痕,但嚴重程度和長度均優于前一設計。 熔接線問題得到控制。

二、應用Moldflow優化模具流道設計,節省材料

如圖電器開關上蓋,原始方案采用6根豎流道,出現結合線多、鎖模力大(三闆模流道壓力損失大)、料頭浪費大等問題,采用Moldflow進行減澆口方案分析,通過方案對比,發現将流道減少至兩根,變形量差不多,但結合線明顯減少,鎖模力降低,于是實際模具大膽采用優化方案。

下圖是實際試模結果對比,發現料頭重量明顯減少,但産品外觀質量更好。開模成本大大降低(改産品大批量生産)
以上案例說明當新的方案難以用經驗去判斷時,可用Moldflow作方案對比,可以很快地找到最優方案。