動(dòng)平衡與碎裂是影響風(fēng)扇產(chǎn)品性能與壽命的主要因素之一,動(dòng)平衡超差將造成機(jī)器震動(dòng)、噪音及過(guò)度磨損,縮短機(jī)器的工作壽命;風(fēng)扇碎裂則直接導(dǎo)致機(jī)器報(bào)廢,甚至發(fā)生安全事故。本文探討風(fēng)扇類(lèi)產(chǎn)品動(dòng)平衡超差及碎裂的問(wèn)題,并將找出的解決方案提供參考。
動(dòng)平衡缺陷產(chǎn)生的原因及解決方法
風(fēng)扇動(dòng)平衡的本質(zhì)是要求產(chǎn)品各個(gè)位置的密度保持相同,或者不同密度區(qū)域呈對(duì)稱(chēng)分布,這樣當(dāng)風(fēng)扇高速旋轉(zhuǎn)時(shí),產(chǎn)品在不同方向能夠得到相同的離心力,運(yùn)轉(zhuǎn)比較穩(wěn)定;反之,如果產(chǎn)品各位置的密度不相同,將造成密度大的位置產(chǎn)生的離心力較大,風(fēng)扇由于受力不均將產(chǎn)生過(guò)大震動(dòng),嚴(yán)重時(shí)甚至發(fā)生碎裂。
1. 動(dòng)平衡缺陷產(chǎn)生的原因
通常,風(fēng)扇類(lèi)產(chǎn)品都是采用三板模具結(jié)構(gòu),理論上能夠保證產(chǎn)品充填平衡。 但是產(chǎn)品在注塑成型時(shí)發(fā)現(xiàn),盡管通往模具各型腔的澆注系統(tǒng)的尺寸完全一致,各進(jìn)澆口實(shí)際填充速度卻不相同,這使得澆注系統(tǒng)出現(xiàn)明顯的流動(dòng)不平衡現(xiàn)象,導(dǎo)致風(fēng)葉產(chǎn)品中各部分質(zhì)量不均勻,從而引起動(dòng)平衡超差。
2. 產(chǎn)生動(dòng)平衡缺陷的原因分析
澆注系統(tǒng)的流動(dòng)不平衡造成了產(chǎn)品中各個(gè)位置的密度不均,使得產(chǎn)品的動(dòng)平衡超差,所以解決好澆注系統(tǒng)的流動(dòng)平衡,產(chǎn)品的動(dòng)平衡就可迎刃而解。運(yùn)用Moldflow進(jìn)行充填過(guò)程模擬分析,可以預(yù)測(cè)充填不平衡的現(xiàn)象。而通過(guò)對(duì)剪切速率的分析可以看出,流道中靠近轉(zhuǎn)角位置a、b截面的剪切速率值明顯大于位置c。
由于靠近轉(zhuǎn)角位置的剪切速率較大,熔膠溫度因剪切生熱而升高,使得這一位置熔膠的流動(dòng)性較好,導(dǎo)致a、b兩側(cè)熔膠速度快過(guò)c,從而產(chǎn)生充填不平衡現(xiàn)象。
3. 動(dòng)平衡超差問(wèn)題的解決方法
針對(duì)風(fēng)扇動(dòng)平衡超差的根本原因,我們?cè)囉靡环N新型模具結(jié)構(gòu)——四板模,即在水口推板與面板之間增加一塊拉料板,通過(guò)改變澆注系統(tǒng)形式,有效地解決了剪切對(duì)流動(dòng)不平衡帶來(lái)的影響。
在四板模結(jié)構(gòu)中,熔膠從分流道a進(jìn)入到分流道b時(shí),在三個(gè)分流道b處所產(chǎn)生的剪切速率一致,熔膠流動(dòng)性也保持一致,從而保證了流動(dòng)的平衡。 Moldflow的模擬顯示了相近的結(jié)果,剪切速率結(jié)果基本一致。
4. 實(shí)際效果
通過(guò)試模驗(yàn)證,四板模具結(jié)構(gòu)能夠保證充填平衡,從根本上解決了風(fēng)扇產(chǎn)品動(dòng)平衡超差的問(wèn)題。