摘要:文章论述了连接器中的塑料制品在成型时易出现的问题,并运用MOLDFLOW 软件对某一产品的原始设计和优化设计进行了模拟分析比较,论证了优化方案的可行性,从而提高了注塑产品的质量、缩短了开发周期、降低了生产成本。
关键词:MOLDFLOW;连接器;模拟分析
一 引言
电子工业高密度封装和微型化的发展,要求设计者设计出体积小、壁薄的高性能连接器,而这就要求用于绝缘和固定接触件的塑料产品有更高的质量。
为了提高连接器中的塑料产品的质量,缩短加工周期CONTROL ENGINEERING China版权所有,快速高效地占领市场,必须采用先进的模流分析技术,在进行实物生产之前,就可以找出制品和模具设计中潜在的问题,并加以改进,从而确保一次试模,就能生产出合格的产品。
计算机辅助工程(CAE)技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中
二 实例分析
连接器在成型过程中经常出现的质量问题有:制品翘曲严重;某些接插孔处的强度不够,易开裂。下面以一实例来说明MOLDFLOW 软件在优化连接器制品和模具设计中的运用。
某型连接器模型如下图1 所示(尺寸为47.3×8×7.3mm)。
所选择的材料为:Solvay Advanced Polymers LCP Xydar G-930 BK (30% glass filled)
图1 连接器模型
原始设计方案与改进方案如图2 和图3 所示。
翘曲是指由注塑而不是由加载所造成的永久性的平面误差变形,当模塑过程中所引起的内部应力释放后,就会产生不同的收缩,出现这种现象。不同的冷却速度会引起不同的收缩,由于零件较厚部位比较薄部位冷却慢CONTROL ENGINEERING China版权所有,因而会引起零件翘曲。模具中结晶性材料冷却越慢,聚合物基体结晶越充分,其收缩也越大。因此,模具结构会影响冷却速度www.cechina.cn,从而引起翘曲。具有复杂型芯或尖角特征的结构会造成模塑冷却方面的问题,因为它们将保持热量,使这些区域内的塑料结晶更慢、更完全,增大局部的收缩。 翘曲的另一原因是由于含有玻璃纤维的零件具有各向异性的特点,从而引起不同的收缩。如前所述,流动方向的收缩会受一玻璃纤维的阻碍,而横向收缩不受影响,近似纯净树脂。应尽量迫使纤维沿零件的长边排列控制工程网版权所有,从而得到均衡、平整的连接器。 另外,要注意接插件孔处的强度。图8 是接插件孔处熔接纹形成的模拟图。随着插针密度的增加和壁厚的减小,连接器基体的电绝缘性能变得更加严苛。连接器设计必须重
对于长条形塑料外壳,如果浇口选取得不合理,那么在成型后,塑料件易变形,严重时会因此产生报废。在原始设计方案中,将浇口设置在侧边靠近边缘处。而在改进方案中,将浇口放置在最顶处,并且修改了靠近侧壁处的结构,使壁厚变化更加均匀。下面图4~图7 比较了两种设计方案中,对制品质量起决定因素的X 和Z 方向上的翘曲变形量。
从上述所图中比较可得出,采用改进方案后,虽然Z 方向上的翘曲变形量略有增大,但X 方向上的翘曲变形量却大大减小了。这些模拟分析结果就为我们采用改进方案提供了依据。