如何应用Moldflow准确预测锁模力

经常听到一些同行反馈Moldflow计算出锁模力和实际有很大差距，出现这种问题主要的原因是对Moldflow计算锁模力的方式理解不深，分析和实际成型结合的不够。这期重点分析一下影响锁 模具 力分析的各种变量，让工程师更精确的把握改善锁模力的方向和方法，方案有更强的针对性。
一 Moldflow计算锁模力的原理
1.1 锁模力定义
锁模力又称合模力，是指注射机的合模装置对模具所施加的最大夹紧力，当熔体充满型腔时，注射压力在型腔内所产生的作用力总是力图使模具沿分型面胀开，为此，注射机必须提供足够的锁模力去抵消模具内部传递出来的压力。
1.2 锁模力带来的影响
锁模力不足，塑胶产品容易出现飞边（塑胶容易从合模间隙流出）
锁模力不足，塑胶产品容易出现缩痕（不能提高压力减小缩痕）
锁模力过大，机台损耗大，生产成本高，造成不必要的浪费
1.3 Moldflow锁模力计算
锁模力的两个变量
面积：投影到XY面的面积（如下图，Z方向是开模方向）
压力：成型过程中 注塑 压力分布是不均匀的，如果把投影面积分成多个小段来看，每个投影面积上对应的是一个压力。锁模力应该是每个投影上产生的压力和面积乘积的总和。

Moldflow锁模力计算公式

其中n=投影面积分成的段数 A=每段的面积 P=每段面积上的平均压力
二 锁模力的计算—压力篇
充填结束时，已经注塑完成的产品有最大的投影面积，这时候锁模力的计算精度最直接的影响是产品上的平均压力分布。
2.1 锁模力分析的误区
通常会认为成型压力越大，锁模力会越大，实际上分析要注意的不是最大压力，而是平均压力。如下图，不同浇口位置方案，压力大的锁模力反而小，最主要的是右边方 案黄色高压力区域占了产品上的大部分面积，整体的平均压力较高。

2.2 改善压力分布降低锁模具力
充填平衡性越好，平均压力越小，能够显著降低锁模力，如下图，通过调整浇口位置，不仅降低了整体压力，而且不会产生压力过集中的问题，有效降低锁模力

2.3 优化注塑工艺降低锁模力
有效的预测锁模力需要做好工艺上的优化，才能获得与实际接近的分析结果。如下图设计已经定案，但是注塑时间不同会产生不同的注塑压力，进而影响锁模力的分析结果，所以要选择最佳的注塑时间，使平均压力最小。

2.4 优化V/P（充填和保压）切换点降低锁模力
通常塑胶接近充填末端时，压力上升的很快，压力也容易达到峰值，主要是因为越到末端充填越不平衡，这导致锁模力变化很大，尤其是对大件产品，如国内TCL,shyworth等企业，平板电视的后盖因为投影面积大，对压力的变化更敏感，所以大的产品更注重充填平衡，但即使这样，由于不能保证绝对平衡，锁模力依然会偏大。针对这种情况，可以通过提前切换保压来解决，如V/P切换点可以设置在90%至96%之间（根据实际情况调整），如下图不同位置切换点，压力差别很大。

2.5 注意分析和实际的差别
实际成型时，采用多段速度来成型，并设置最大压力限制（如下图），实际压力会随注塑速度和压力限制波动。下图显示的案例就是因为机台设定了最大压力限制，当因为高速充填时，实际压力达到限制压力，机台自动降低速度（与实际设速不同），压力随之减小，最终锁模力会相对不设置最大压力限制得到的结果偏小。

Moldflow分析时可以设置最大压力限制，如下图，再结合多段速度设置分析，可以得到更接近实际成型的结果，这类分析因为涉及到多段速度设定，所以相对难度较大，一般对大型产品件或者结构复杂件比较适用。

2.6 注意保压力过大导致的锁模力偏高问题
实际成型时，锁模力峰值可能出现在充填末端，也可能出现在保压阶段。比较常见的是为了改善产品质量，如消除缩痕，确保产品尺寸达标而加大了保压压力。如下

三 锁模力的计算—投影面积
在产品上通常有一些倒扣面，这些位置会产生重叠的投影面积，Moldflow在做锁模力计算时会将它考虑在内，从而过高的预测锁模力，如左图，为此，我们要在锁模力分析中排除这些倒扣面区域的计算，如右图所示。

四 综述
更好的把握锁模力的计算，一定要清楚锁模力分析的原理，并结合实际成型找出分析与实际的差距，就能够轻易找出解决问题的方向和方法，提升Moldflow应用水平。