模具設(shè)計過程中需要考慮很多因素，采用熱流道系統(tǒng)需要考慮的因素更多。當設(shè)計者面對所有這些未知因素的時候，優(yōu)化模具設(shè)計的最佳道路是什么？是否先設(shè)計和制作模具然后根據(jù)第一次打樣的成果再調(diào)劑模具？然而對大多數(shù)的項目來說，不答應(yīng)有這么多的時間和用度來進行模具的調(diào)試。
熱流道模具的優(yōu)化工作可以通過CAE(盤算機幫助工程)模仿來完成。類似于用mold flow分析塑料件來提高注塑模具設(shè)計的質(zhì)量和效率，熱流道系統(tǒng)也可以用FEA(有限元分析)來完成同樣的工作。
這些分析的成果，加上能夠利用這些分析成果的熱流道系統(tǒng)，將會幫助設(shè)計者完成最優(yōu)的模具設(shè)計。
1熱流道系統(tǒng)FEA的基礎(chǔ)步驟
正如前面指出的，進行熱流道系統(tǒng)的FEA分析與應(yīng)用mold flow進行注塑件的仿真類似。差別在于在熱流道系統(tǒng)的FEA是模仿流道系統(tǒng)中的運動而不是塑料件的運動。
首先，熱流道系統(tǒng)的初始化設(shè)計是必需的。設(shè)計要明白表現(xiàn)出熱流道所需的點數(shù)，模具上注嘴的大致地位和零件大概的重量。無論應(yīng)用何種FEA軟件，CAE模型應(yīng)當要能表現(xiàn)出熱半模的設(shè)計。流道的長度和間隔可以在以后經(jīng)過初步分析再進行調(diào)劑。
既然這是一個熱流道系統(tǒng)的FEA分析，塑料件只需要簡略表現(xiàn)就可以了。要得到更準確地成果，可以聯(lián)合mold flow對塑料件的分析數(shù)據(jù)來進行。
其次，從材料庫選擇此次分析所用材料的特征。最后輸進所需的模具參數(shù)：模具溫度、熔融溫度、保壓壓力。有了這些在線信息，F(xiàn)EA就可以運行了
2如何懂得和應(yīng)用FEA成果
下面是從模仿中得到的一些成果，可以用來優(yōu)化模具設(shè)計：壓力降，溫度變更、剪切速率，剪切應(yīng)力，流道系統(tǒng)容積，零件冷卻時間和鎖模力盤算。利用其中的一個或者綜合幾個成果將有助于斷定終極和優(yōu)化的模具設(shè)計。
1)澆口的數(shù)目。壓力降的分析成果有助于決定是否采用更多的注嘴。假如經(jīng)過注嘴的壓力降比擬高，設(shè)計中就需要添加更多的注嘴來下降填充塑件所需的注射壓力。
2)型腔的數(shù)目。對于多腔模具或者成套制品模具(family mold)，壓力降和流道系統(tǒng)的容積分析成果也能夠幫助設(shè)計者決定設(shè)計中采用合適的澆口數(shù)目。按照設(shè)計對象的注塑壓力，型腔的數(shù)目可以隨著流經(jīng)注嘴的壓力降增加或者減少。假如考慮到熔體在流道板內(nèi)駐留時間的標題，流道系統(tǒng)的容積可用來盤算流道板內(nèi)駐留了多少個注射次數(shù)的熔料。假如流道板內(nèi)駐留的料過多，可以減少設(shè)計中型腔的數(shù)目
3)注嘴的地位。注嘴的數(shù)目斷定以后，則可以開端檢查注嘴在模具中的地位是否公平。FEA分析將會顯示熱流道系統(tǒng)的填充成果，設(shè)計者可以直觀地檢查基于當前注嘴地位的熱流道系統(tǒng)是否達到了平衡。由于CAE模型很輕易修正，可以將注嘴的地位移到另一個處所，然后再運行FEA分析，通過對照將有助于找到模具設(shè)計中的最佳注嘴地位。
4)澆口的尺寸。熱流道系統(tǒng)中一個具有挑釁性的設(shè)計就是為材料斷定合適的澆口尺寸大小。澆口部位的壓力降、剪切速率，剪切應(yīng)力的分析成果可用來決定澆口的尺寸。可以修正CAE模型中澆口的直徑進行不同的分析，直到得到滿足的分析成果。
5)針對不同材料的設(shè)計。既然初始的CAE模型可以不依附于材料的選擇而運行分析，就可以考慮應(yīng)用不同的材料進行多樣化的模仿分析。這將有助于設(shè)計者優(yōu)化澆口地位的壁厚，澆口尺寸和零件上需要做出的修正。
6)模具冷卻。要下降本錢，模具的成形周期很關(guān)鍵。熱流道系統(tǒng)的FEA分析可以盤算基于材料、模具和熔體溫度的冷卻時間。假如基于以上參數(shù)盤算出的冷卻時間太長系統(tǒng)也會提出警告。由于FEA分析并不考慮模具實際的冷卻水道，而只是對塑件的最小限度的冷卻作了一些假設(shè)，這個分析成果將決定是否需要更多的冷卻。
7)壓力校核。鎖模力的盤算成果可以很好的校核所設(shè)計模具的合模力是否足夠。假如這是個關(guān)鍵點，應(yīng)當要考慮模具的變更。
3結(jié)束語
模具的優(yōu)化設(shè)計是高質(zhì)量的產(chǎn)品制作過程中的一個重要部分。隨著不同類型的CAE工具可以用于模具設(shè)計(如熱流道系統(tǒng)的有限元分析)，模具項目標預(yù)算應(yīng)當包含應(yīng)用這些有用工具的開支。在模具設(shè)計階段的時間和用度的耗費將應(yīng)當比任何在模具測試和打樣后修正模具的花費要小得多。
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