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1、Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,*,模流分析,(Mold Flow),：,模流分析，就是利用現(xiàn)在的,CAE,軟件（,Moldflow,C-Mold,Z-Mold,等），對(duì)塑料件的注塑、保壓、冷卻以及翹曲等工藝過程進(jìn)行有限元模擬。,有限元分析基本步驟：,前處理：,首先把通過有限元網(wǎng)格，把連續(xù)的零件離散化。用有限個(gè)容易分析的單元來描述復(fù)雜的對(duì)象，單元之間通過有限個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行連接。,有限元求解：,根據(jù)用戶

2、設(shè)定的邊界條件，通過流體力學(xué)、熱力學(xué)以及狀態(tài)方程等組成的線性方程組進(jìn)行求解。,后處理：,把有限元求解的數(shù)值結(jié)果通過等值線、云圖以及動(dòng)畫等形象的方式顯示出來。,提供分析報(bào)告：,把有限分析結(jié)果按照客戶需求已報(bào)告的方式提供給客戶。由于有限元分析不可避免的存在一些誤差，需要在分析報(bào)告中對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)估。,模流分析簡介,1,模流分析(Mold Flow)：有限元分析基本步驟：模流分析,模具內(nèi)熔體的前端不斷前移來連接各節(jié)點(diǎn)。,熔體不斷填充相鄰的節(jié)點(diǎn)，直到零件上所有的節(jié)點(diǎn)都被填充。,熔體和模具接觸時(shí)會(huì)形成一個(gè)凝結(jié)層。,Fountain,Flow Region,Frozen Layer,nodes,elem

3、ents,Moldflow,的計(jì)算方式,2,模具內(nèi)熔體的前端不斷前移來連接各節(jié)點(diǎn)。FountainFro,Moldflow,中的前處理,目前主流的模流分析軟件是,Moldflow,，該軟件只接受三角形單元以及四面體單元。,高質(zhì)量的有限元網(wǎng)格是有限元分析精度的保障。,對(duì)于注塑件，在,Moldflow,主要有以下三種網(wǎng)格劃分方式：中性面、雙面流、,3D,實(shí)體。,單元數(shù)量大，運(yùn)算效率低,零件上下表面上的網(wǎng)格要求一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系，網(wǎng)格劃分要求高,中性面抽取困難、分析精度低,缺點(diǎn),計(jì)算精度高,無需抽取中性面，后處理更具真實(shí)感,網(wǎng)格少，分析速度快，計(jì)算效率高,優(yōu)點(diǎn),直接在,3D,數(shù)模上進(jìn)行有限元網(wǎng)格劃分。,

4、抽取零件的表面做為模具的形芯形腔面，然后進(jìn)行網(wǎng)格劃分（三角形單元）,抽取零件的中性面，然后在中性面上劃分網(wǎng)格（三角形單元）,劃分方法,3D,實(shí)體,雙面流,中性面,零件,3,Moldflow中的前處理單元數(shù)量大，運(yùn)算效率低零件上下表面,網(wǎng)格質(zhì)量檢查：,1,）不能存在自由邊界。,2,）雙面流分析，上下表面的網(wǎng)格匹配率必須達(dá)到,90%,。,3,）三角形單元的邊長比：平均,3:1,，最大,6:1,。,4,）網(wǎng)格之間沒有交叉和重疊。,5,）網(wǎng)格的大小。,自由邊界,單元匹配,Moldflow,網(wǎng)格質(zhì)量檢查報(bào)告,不好的有限元網(wǎng)格：,1,）影響計(jì)算精度。,2,）錯(cuò)誤的計(jì)算結(jié)果。,3,）計(jì)算無法進(jìn)行。,網(wǎng)格大小

5、對(duì)計(jì)算精度的影響,4,網(wǎng)格質(zhì)量檢查：自由邊界單元匹配Moldflow網(wǎng)格質(zhì)量檢查報(bào),分析輸入,定義澆口類型,側(cè)澆口（,Gate,）,熱澆道,(Hot Drop),潛伏式澆口（,Sub,）,直接澆口（,Sprue,）,香蕉型,(Cashew),閥式（,Valve,）,GM PPC Requirement Gate Type,定義澆口尺寸,定義澆口數(shù)量,定義澆口位置,5,分析輸入定義澆口類型側(cè)澆口（Gate）熱澆道(Hot D,分析輸入,定義流道系統(tǒng),定義主流道以及分流道的尺寸,在,Moldflow,中做出流道系統(tǒng),流道系統(tǒng),分析輸入,定義冷卻系統(tǒng),定義冷卻系統(tǒng)尺寸,定義冷卻液類型,在,Moldf

6、low,中做出冷卻系統(tǒng),冷卻系統(tǒng),6,分析輸入定義流道系統(tǒng)定義主流道以及分流道的尺寸流道系統(tǒng)分,分析輸入,定義注塑參數(shù),7,分析輸入定義注塑參數(shù)7,分析輸入,定義材料參數(shù),聲明：,以下內(nèi)容是以,Darren May,的報(bào)告為基礎(chǔ)。,8,分析輸入定義材料參數(shù)聲明：8,填充分析,-,注射,/,保壓切換,注射結(jié)束時(shí)的壓力分布圖,注意：,注射、保壓切換應(yīng)該在注射完成,95%99%,之間。,影響：,如果注射量小于零件體積的,95%,，可導(dǎo)致保壓不足。即部分區(qū)域會(huì)因填充不足而出現(xiàn)縮印、缺料等缺陷。,9,填充分析-注射/保壓切換注射結(jié)束時(shí)的壓力分布圖注意：影,填充分析,-,壓力分布,兩端壓力分布不均勻，不好

7、的填充方式,兩端壓力分布均勻，好的填充方式,注意：,檢查模流末端的壓力分布情況：壓力分布最好平衡、對(duì)稱。,檢查最大注塑壓力是否,=80%*,保壓壓力）,整個(gè)注塑過程的壓力分布圖,保壓壓力,注意：,注射壓力,=80%*,保壓壓力。,影響：,過低的保壓壓力可能是零件無法打滿。,16,保壓分析保壓壓力注射壓力（=80%*保壓壓力）整個(gè)注塑,保壓分析,噴嘴處的壓力分布,注射壓力峰值,注射,/,保壓切換壓力值,注意：,注射壓力峰值最好和注射,/,保壓切換時(shí)的壓力值相等。,影響：,注射壓力峰值最好和注射,/,保壓切換時(shí)的壓力值的不平衡就意味著注射過程的不平衡。零件內(nèi)部可能會(huì)因此而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力。,17,保壓分

8、析噴嘴處的壓力分布注射壓力峰值注射/保壓切換壓力值,保壓分析,保壓時(shí)間,保壓時(shí)間,注意：,保壓時(shí)間應(yīng)該大于澆口,100%,冷卻的時(shí)間。,影響：,如果保壓時(shí)間小于澆口,100%,冷卻時(shí)間，可能會(huì)導(dǎo)致零件保壓不足，出現(xiàn)表面缺陷。,如果在澆口,100%,冷卻后仍然繼續(xù)進(jìn)行保壓。此時(shí)的保壓不會(huì)對(duì)零件產(chǎn)生任何影響，只會(huì)浪費(fèi)工時(shí)，增加成本,。,18,保壓分析保壓時(shí)間保壓時(shí)間注意：影響：18,保壓分析,鎖模力,注意：,最大鎖模力不應(yīng)該超過用于生產(chǎn)該零件的注塑機(jī)的最大鎖模力。,影響：,最大鎖模力如果超過用于生產(chǎn)該零件的注塑機(jī)的最大鎖模力，可能在零件上產(chǎn)生飛邊。,最大鎖模力,19,保壓分析鎖模力注意：影響：最大

9、鎖模力19,保壓分析,體積收縮,注意：,制件收縮率的目標(biāo)值應(yīng)該是模具收縮率的,3,倍。,影響：,如果制件收縮率大于模具收縮率的,3,倍，零件可能會(huì)出現(xiàn)意想不到的翹曲。需要進(jìn)行專門的翹曲分析。,20,保壓分析體積收縮注意：影響：20,保壓分析,縮印深度,注意：,縮印的目標(biāo)深度為,0.1mm,。,影響：,如果縮印的深度大于,0.1mm,，在非皮紋面上將會(huì)出現(xiàn)可見的縮印。,21,保壓分析縮印深度注意：影響：21,冷卻分析,冷卻液流速,注意：,供應(yīng)商的設(shè)備必須能過滿足所需的冷卻液流速。,各回路中的最大流速不應(yīng)該大于平均流速的,5,倍。,影響：,如果供應(yīng)商的設(shè)備達(dá)不到所需的流速要求，可能使零件不能充分冷

10、卻。,如果回路中的最大流速大于平均流速的,5,倍，實(shí)際的冷卻效果將和計(jì)算分析結(jié)果差異較大，會(huì)對(duì)冷卻造成意想不到的影響。,22,冷卻分析冷卻液流速注意：影響：22,冷卻分析,模溫變化范圍,注意：,模溫的變化范圍應(yīng)該小于,30F,。,模溫應(yīng)該在設(shè)定值附近。,形芯模溫圖,影響：,模溫的變化范圍大于,30F,會(huì)在制件內(nèi)產(chǎn)生殘余應(yīng)力，從而導(dǎo)致零件發(fā)生翹曲。,23,冷卻分析模溫變化范圍注意：形芯模溫圖影響：23,冷卻分析,上下模模溫差,注意：,上下模模溫之差不應(yīng)該超過,20F,。,影響：,如果上下模模溫之差超過,20F,可能會(huì)使零件發(fā)生翹曲。,24,冷卻分析上下模模溫差注意：影響：24,冷卻分析,冷卻液溫

11、度,注意：,冷卻液的溫度變化應(yīng)該小于,5F,。,影響：,冷卻液的溫度變化過大意味著流道設(shè)計(jì)或流動(dòng)參數(shù)設(shè)置存在問題，從而導(dǎo)致制件的熱傳遞存在問題。,25,冷卻分析冷卻液溫度注意：影響：25,冷卻分析,冷卻液雷諾數(shù),注意：,為了保證冷卻系統(tǒng)產(chǎn)生湍流，最小雷諾數(shù)應(yīng)該大于,10,000,。,影響：,當(dāng)雷諾數(shù)低于,10000,時(shí),就不能確保冷卻液的流動(dòng)狀態(tài)為湍流。而如果達(dá)不到湍流的要求,系統(tǒng)的熱傳導(dǎo)效率就會(huì)下降。,26,冷卻分析冷卻液雷諾數(shù)注意：影響：26,翹曲分析,X,方向變形,注意：,影響制件收縮的主要因素因該是由材料的收縮引起的，而不應(yīng)該是由冷卻不充分、分子取向等因素造成的。,制件變形分析,Mol

12、dflow,中的翹曲分析,影響：,過大的變形可能導(dǎo)致制件不能滿足尺寸要求。,27,翹曲分析X方向變形注意：制件變形分析Moldflow中的,注意：,影響制件收縮的主要因素因該是由材料的收縮引起的，而不應(yīng)該是由冷卻不充分、分子取向等因素造成的。,影響：,過大的變形可能導(dǎo)致制件不能滿足尺寸要求。,翹曲分析,Y,方向變形,28,注意：影響：翹曲分析Y方向變形28,注意,:,影響制件收縮的主要因素因該是由材料的收縮引起的，而不應(yīng)該是由冷卻不充分、分子取向等因素造成的。,影響：,過大的變形可能導(dǎo)致制件不能滿足尺寸要求。,翹曲分析,Z,方向變形,29,注意:影響：翹曲分析Z方向變形29,GMNA PPC Check List,Thank You!,30,GMNA PPC Check ListThank You!3,