Plastic parts are molded for the purpose of mass production in injection molding. Therefore designer is usually designing molds that has geometrically balanced hot runner lay-out for filling balance at cavities. Although, mold is manufactured with geometrically balanced runner lay-out, there are actually filling imbalances in cavities. These filling imbalances phenomenon are caused by complicated interaction between melt and mold. In this paper, filling imbalances for internal gear based on injection molding in hot-runner mold were investigated by CAE and injection molding experiences.
Surface defects in injection molded parts due to the unsteady flow are related to the dimension of gate, operational conditions and rheological properties of polymer. In this study we have examined surface defects in injection molding for PC, PBT and PC/ABS alloy with several injection speeds. We have used various cavity shapes that are tensile, flexural and impact test specimens with various gate and cavity thicknesses. Through this study we have observed that the formation of surface defect associated with jetting during filling stage in injection molding is strongly related to not on]v die swell but retardation of die swell. Large die swell eliminates jetting however the large retardation of die swell stimulates jetting. Reducing the thickness ratio of cavity to gate can reduce or eliminate jetting and surface defects. It also enlarges process window that can produce steady flow of polymer melt in injection molding.
The injection molding process is a predominant method for producing plastic parts. In order to maximize productivity and molding quality in a injection mold, it is important that each cavity in a multi-cavity injection mold is identical. This requires that cavity dimensions should be identical and delivery system of melt to each cavity have to be the same. Despite the geometrically balanced layout in multi-cavity injection mold more than 4 cavities, it has been observed that the filling in each cavity results in imbalances. Most of cases, this phenomenon of filling imbalances have a bad effect on dimension accuracy, warpage, molding appearance and strength of molding parts. In this study, experiment were conducted to investigate the effect of filling imbalances on the molding quality(surface gloss, shrinkage, tensile strength) in the multy-cavity injection mold.
Recently, the injection-molded products are lighter, and thinner than ever. In this work, Injection molding simulation was conducted to analysis the filling pattern imbalance in high speed injection molding process for thin-wall injection component, 8 inches LGP. Numerical analysis shows that shear heated polymer near the side wall causes filling imbalance between center and side of cavity. Short shot experiments were conducted and compared with simulation results. Filling imbalance ratio showed a tendency to increase for wider fan gate.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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한국소성가공학회 1999년도 압출 및 인발 심포지엄
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pp.56-59
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1999
In the present study, in order to investigate the effect of the corner filling in the drawing of the rectangular rod from a round bar, the drawing of the square rod from a round bar has been simulated by using rigid-plastic finite element method and artificial neural network has been introduced to reduce the number of simulation. The experimental investigation has been also implemented to verify the efficiency of the application of results of present and previous study. According to the results of present and pervious study, the combination of semi-die angle gives a great effect on the corner filling in case of the irregular shaped drawing process, but, in case of the regular shaped drawing process, the main process variable on the corner filling is reduction in area.
In this study, to analyze the shaped drawing process from round bar, the practical conical die with considering die radius and bearing was defined by a mathematical expression, and also a simple technique for initial mesh generation to the shaped drawing process was proposed. The drawing of rectangular section from round bar, one of the shaped drawing process, has been simulated by using non-steady state 3D rigid plastic finite element method in order to evaluate the influence of semi-die angle and reduction in area to corner filling. Other process variables such as friction constant, rectangular ratio, die radius and bearing length were fixed during the simulation. An artificial neural network has been introduced to obtain the optimal process conditions which gave rise to a fast simulation.
Proceedings of the Korean Society for Technology of Plasticity Conference
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한국소성가공학회 2000년도 추계학술대회 논문집
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pp.185-190
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2000
Die design by computer simulation has some advantages compared with the conventional method which has performed by designer's experiences and trials and errors. The die filling and solidification process of thixoforming process were simulated by MAGMAsoft/thixo module. First of all, thixoforming die design was applied to previously geometry shape. The value of pressure distribution shows high and uniform as the gate diameter is 18mm. Designed gating system considering the deformation of die and product was suggested by the filling simulation. Gate velocity(7.25m/s) of designed gating system shows that propriety to semi-solid metal working process and CAE results were in good agreement with experimental results.
Transactions of the Korean Society of Automotive Engineers
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제17권3호
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pp.45-53
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2009
Die casting process of Mg alloys for high temperature applications was studied to produce an engine oil pan. The aim of this paper is to evaluate die casting processes of the Aluminium oil pan and in parallel to apply new Mg alloy for die casting the oil pan. Temperature distributions of the die and flow pattern of the alloys in cavity were simulated to diecast a new Mg alloy by the flow simulation software. Dies have to be modified according to material characteristics because melting temperature and heat capacity are different. We changed the shape and position of runner, gate, vent hole and overflow by the simulation results. After several trial and error, oil pans of AE44 and MRI153M Mg alloys are produced successfully without defect. Sleeve filling ratio, cavity filling time and shot speed of die casting machine are important parameter to minimize the defect for die casting Magnesium alloy.
The ring rolling process is one of the best known ring production method. The present model based control system was designed for rings with rectangle cross-section yet. An Adaptive Fuzzy Control for Closed-Die Ring-Rolling was developed in order to enhance the flexibility of the radial-axial ring rolling machine and to produce the rings with highly complex cross-section profile, roller bearing rings. A fuzzy method was implemented because of its simple application and to utilize the known process knowledge. The quality of the control system was estimated by die filling grad, which is strong dependent on the rising time of the controller. The rolling process parameters were also varied to determine their influence on filling of the ring profile. Die filling met the requirement of the industry.
Park, Jin-Young;Lim, Kwan-Woo;Lee, Kwang-Hak;Kim, Sung-Bin;Kim, Eok-Soo;Park, Ik-Min
Journal of Korea Foundry Society
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제27권4호
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pp.153-158
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2007
Molten metal flow in vacuum die casting was characterized by a numerical analysis. The VOF method was used to simulate the filling behaviors of molten metal during filling process. The various vacuum degrees of no vacuum(760 mmHg), 650, 500, 250 and 60mmHg were artificially applied in cavity. And the filling behaviors of molten metal with the applied vacuum conditions were simulated and compared with those of experiment. The results showed that molten metal was partially filled into cavity when vacuum was applied and the filling length of molten metal in cavity was increased with increasing applied reduced pressure in cavity. Also, the simulated filling behaviors of molten metal were apparently similar to those of experiment, indicating the numerical analysis developed in this study was highly effective. Through the result of fluid flow simulation, both relation equations of filling length and filling velocity with the variation of pressure conditions in cavity were calculated respectively and the internal gas contents of casting was significantly reduced by the modification of vacuum gate system.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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