体模型(Volume Model)
在CAD系统中,生成零件的几何形状。
这可以通过不同的方式实现:
一种方法是使用简单的3d体(圆柱体、长方体等)直接构建更复杂的3d目标。
另一种方法是创建单个表面来构建3d目标。
如果所有的表面都建立了一个封闭的表面,并且内部和外部表面都有明确的定义,那么这个结果就称为体模型,与所选择的生成CAD模型的方法无关。

在CAD系统中,生成零件的几何形状。
这可以通过不同的方式实现:
一种方法是使用简单的3d体(圆柱体、长方体等)直接构建更复杂的3d目标。
另一种方法是创建单个表面来构建3d目标。
如果所有的表面都建立了一个封闭的表面,并且内部和外部表面都有明确的定义,那么这个结果就称为体模型,与所选择的生成CAD模型的方法无关。

如果圆柱体的直径小于其高度,则同心度是指圆形表面的中心。
例如,在这种情况下,孔的中心必须在指定直径的圆内。
这适用于横截面中的参考点。
对于同轴性,所选直径的轴必须在 容差 区域内,该区域由给定直径的圆柱体表示。
轴或方向法线必须位于公共参考轴 A-B 上。
直径大于其高度的圆柱体通过同心度可以容忍的规则有助于区分这两个项。
否则,同轴性是可以容忍的。

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为了显示 注射成型 零件的 填充 行为的时间顺序,在 注射成型机 中每次注射都增加剂量,直到完全填充 模腔 。
不同的填充百分比说明了何时填充哪个区域,并提示了过程和可能的优化。
所有具有不同填充百分比的镜头统称为填充研究。
在注塑成型 模拟 中,填充研究是显示结果的固有部分。

有些塑料(如聚酰胺)在干燥状况下很脆(水的比例<0.2%)。
当吸收高达3.5%的水时,塑料部件会变得更有弹性。
在潮湿的大气层或水浴中储存和吸水直到重量一致称为条件作用。
条件作用通过扩散进行,可能需要几天时间。
该过程是可逆的。

为了改变塑料的性能,在混合过程中会使用添加剂。
添加剂是助剂,在加工或塑料部件的使用过程中会影响塑料 产品 的性能。
增强剂,功能性添加剂和填充剂是有区别的。
增强剂例如纤维。玻璃或碳纤维用于改善机械性能。它们增加了部件的强度和刚度。
功能性添加剂是例如热稳定剂,抗冲改性剂,紫外线稳定剂和加工助剂。通常,百分之几的添加剂会产生特定的性能。
填料例如粉笔或滑石粉通常是廉价的添加剂,可降低塑料颗粒的价格。
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对于2.5D的注射成型模拟,需要一个表面网格。
选择的CAD模型的所有表面将覆盖三角形元素,以建立一个封闭的网格。
表面网格可以通过导出为stl文件的cad系统自动生成。这种格式通常用于快速原型制作过程。
但是这种网格的质量对于注塑模拟来说不够精确。
网格包含几何信息,需要优化。
拥有大量的元素以及确保每个元素具有良好的高宽比非常重要。

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使用计算机进行设计开发称为 CAD(计算机辅助设计的简称)。
这包括设计过程中的所有计算机辅助活动。
根据可用的软件和目标,2D 和 3D CAD 系统之间存在差异。
3D CAD 系统可以分为线框-表面-和实体建模工具。
在常见的 CAD 系统中,可以找到所有讨论过的模块的混合体。
设计主要是在 3D 中完成的,而可以根据给定的模型提取 2D 图纸。
典型的数据格式是用于在 CAD 系统之间交换模型的 Step(.stp 或 .step)以及用于仿真或快速原型制作的 STL (.stl)。

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使用计算机软件对塑料部件和制造工艺进行模拟、分析和优化称为 CAE(计算机辅助工程)。
在塑料加工过程中,CAE 用于检查机械应力、注塑模具中的流动行为以及开发阶段的热影响。这有助于减少材料用量、生产时间和成本,同时提高零件质量。典型的 CAE 工具包括用于结构和强度分析的 FEM(有限元法),以及用于预测注塑成型中填充行为的模流模拟。使用 CAE 可以在创建物理原型之前及早发现错误并进行优化。这将提高产品开发流程的效率,并改善流程的可靠性。

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根据DIN 55 350 / T11的质量定义是“设备的性质,因为它可以满足指定和要求的需求”。
使用不同的因素来评估塑料件的质量。
最简单的是光学评估。
可见表面上不得有条纹,烧伤痕迹,凹陷痕迹和/或气陷。
尺寸检查用于控制塑料件的功能。
收缩和翘曲是主要的质量标准。
技术图纸显示了可接受质量的塑料件的必要公差。
必须进行机械测试,以根据塑料件的使用情况检查在塑料件上施加的不同力。
纤维定向,焊缝,空隙和壁厚可能会导致这种质量下降。
材料的选择和工艺都对上述质量因素有决定性的影响。
注塑成型模拟和其他结构分析有助于提前检查塑料件的质量。

质量: 张力杆有助于检查材料的机械性能,以在后面的部分中获得高质量。
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此几何 容差 描述了目标围绕轴或直线旋转目标时目标要素的径向偏差。
始终需要参考点的规范。
总跳动(径向)和总跳动(轴向)之间有区别:
总跳动(径向)=总跳动 容差 。
在这种情况下,容差 区域受两个同轴圆柱体的限制,这两个圆柱体彼此之间的距离为指定,并且平行于指定的参考轴。
总跳动(轴向)= 总轴向跳动容差
在给定距离处并垂直于参考轴的两个平行平面形成 容差 区域。

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塑料工业中主要采用的成型工艺是注塑成型。
通过注塑机以及热作用,塑料材料变成粘性状态。
然后,在压力下将熔体注入模具的型腔。
产品的形状和表面结构由腔体的几何形状决定。
冷却或交联反应(用于弹性体)使塑料件凝固,在打开模具后使其弹出。
注塑成型工艺特别适合大批量生产。
这是因为模具制造成本较高,需要将成本分摊到单个塑料件上。
注塑件可以在弹出后直接使用。

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两半模具之间的空隙,应该用熔体填充,叫做模腔。
为了得到尺寸精确的塑料件,在生产模腔时需要考虑材料的收缩。
在注塑模拟中,使用模腔尺寸进行翘曲计算是非常重要的。

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在 注塑成型 过程中,熔融塑料被迫 填充 模具内的进料系统和 模腔 。
熔体前沿显示了熔融塑料如何随时间在模具内移动。
有关此运动的知识有助于评估模具的填充。
例如,它显示了 气陷 和 焊接线 。

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当材料以高 流速 进入更大的 模腔 时,可能会发生喷射。
虽然熔体没有撞到模壁,但会形成一条蛇形的绳索,直到到达模壁为止。
帘线表面的冷却阻止了帘线和新进入的熔体之间的良好融合。
这导致刚度降低和可见痕迹。
缓慢的注入或浇口正后方的凸起壁会阻止喷射效果。

注塑成型 误差: 由于偏振光,可见喷射。
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在注塑成型过程中,可能会发生这样的情况:空气无法逸出,或者只能非常缓慢地离开模腔。
如果空气完全被熔体包围,或者在流道的末端(缺少或通风不足),就会发生气穴。因此,在这种情况下可能会出现烧伤痕迹。
气穴可以位于部件的内部或表面。
后者将导致不完全填充。
良好的通风系统和均匀的壁厚,可以避免气穴。

热量可以用分子振荡来描述。
过度的振荡会对塑料分子产生剧烈的影响。
它的作用叫做热冲击。
最坏的情况,分子会断裂,分子会降解。
这会造成塑料的损伤,会使 温度 升高。
此外,温度 效应的持续时间—在 注塑成型 中称为停留时间—这起着重要的作用。
日常生活中的一个例子就是晒伤。
温度 和停留时间这两个因素是造成热冲击的原因。
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注塑用的树脂大多吸湿(吸水)。
塑料树脂干燥后,应确保物料内部有规定的剩余水分含量。
这需要根据材料供应商提供的规格参数进行检查。
如果残余水分过高,则有增加气陷、空泡等缺陷的风险。
I除此之外,塑料件的机械性能也会降低。
因此,在塑料制品干燥前和注塑成型前对其残余含水率进行测量是非常重要的。
质量:便携式剩余湿度计
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在 热塑性 塑料生产过程中,浪费的材料,如浇口和废品,可以进行再加工。
研磨这些 塑料件 会导致所谓的再生料。
根据研磨工艺的不同,再生料具有从 6 mm 到 8 mm 的不同且不规则的粒度。
在生产新 塑料件 的过程中,可以将不同数量的再生料与新材料混合。
必须注意的是,粉尘含量会导致生产出现问题。
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一群塑料行业的专家于 2006 年在德国成立了 PLEXPERT 公司。
公司下设两个部门。一个部门专注于有限元模拟,如注塑成型模拟和结构分析。
基于数十年的实践经验,PLEXPERT 的咨询服务提供符合 dfm 标准的结果,以降低部件成本,提高塑料部件的生产质量。
第二个部门侧重于为塑料工业开发和提供软硬件。PLEXPERT 凭借先进的产品,为确保生产安全和减少对宝贵资源的需求做出了贡献。
如今,PLEXPERT 在加拿大、德国、泰国和中国都设有办事处,以便快速有效地为客户提供支持。
由于塑料专家网络的紧密联系,PLEXPERT 在许多其他国家也有合作伙伴,可以提供 PLEXPERT 产品和服务。

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