第三講 充模及流動(dòng)分析

1、CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋第三講第三講 MOLDFLOW 6.1MOLDFLOW 6.1產(chǎn)品充模及流動(dòng)產(chǎn)品充模及流動(dòng)分析分析【主要內(nèi)容】 1. 掌握MOLDFLOW6.1充模分析的作用； 2. 熟悉充模分析的流程的設(shè)置； 3. 熟悉查看充模分析的結(jié)果； 4. 掌握流動(dòng)分析的作用； 5.掌握流動(dòng)分析的設(shè)置、分析結(jié)果的解讀。 6.分析報(bào)告的輸出 CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋第一節(jié)第一節(jié) MOLDFLOW6.1充填分析充填分析一、充填分析的作用一、充填分析的作用 進(jìn)行充填分析的目的在于為了獲得最佳澆注系統(tǒng)進(jìn)行充填分析的目的在于

2、為了獲得最佳澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)，查看制件的填充行為是否合理，填充是否平衡，設(shè)計(jì)，查看制件的填充行為是否合理，填充是否平衡，能否完成對(duì)制件的完全填充。通過(guò)對(duì)不同澆注系統(tǒng)充能否完成對(duì)制件的完全填充。通過(guò)對(duì)不同澆注系統(tǒng)充填的分析比較，選擇最佳澆口位置、澆口數(shù)目、最佳填的分析比較，選擇最佳澆口位置、澆口數(shù)目、最佳澆注系統(tǒng)布局，設(shè)置修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。澆注系統(tǒng)布局，設(shè)置修改產(chǎn)品結(jié)構(gòu)等。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋二、充填分析的設(shè)置流程二、充填分析的設(shè)置流程n創(chuàng)建工程任務(wù)n輸入CAD模型(*.stl)n劃分網(wǎng)格n選擇材料n設(shè)定工藝條件n進(jìn)行充填分析分析n并對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行解析CAD

3、/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋三、成型工藝參數(shù)設(shè)置三、成型工藝參數(shù)設(shè)置CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋成型工藝參數(shù)成型工藝參數(shù)溫度溫度壓力壓力時(shí)間時(shí)間模具溫度模具溫度熔體溫度熔體溫度注射壓力注射壓力保壓力保壓力背壓力背壓力注射時(shí)間注射時(shí)間保壓時(shí)間保壓時(shí)間冷卻時(shí)間冷卻時(shí)間冷卻時(shí)間冷卻時(shí)間開(kāi)合模時(shí)間開(kāi)合模時(shí)間充模時(shí)間充模時(shí)間保壓時(shí)間保壓時(shí)間WarmColdCAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋1.溫度溫度根據(jù)所選材料推薦的參數(shù)。根據(jù)所選材料推薦的參數(shù)。2.充填控制充填控制熔體從進(jìn)入型腔開(kāi)始，到充滿型腔這個(gè)過(guò)程的控

4、制方式。熔體從進(jìn)入型腔開(kāi)始，到充滿型腔這個(gè)過(guò)程的控制方式。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋l自動(dòng)：自動(dòng)：自動(dòng)充填模式，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算一個(gè)合適的填充速度，自動(dòng)充填模式，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算一個(gè)合適的填充速度，并以該速度完成全部充填過(guò)程，直到進(jìn)行并以該速度完成全部充填過(guò)程，直到進(jìn)行 V/P V/P 轉(zhuǎn)換。一般在不確轉(zhuǎn)換。一般在不確定充填時(shí)，可以采用這種方式先得到一個(gè)大概值。定充填時(shí)，可以采用這種方式先得到一個(gè)大概值。l注射時(shí)間：注射時(shí)間：系統(tǒng)在設(shè)定的注射時(shí)間內(nèi)完成全部填充過(guò)程，直系統(tǒng)在設(shè)定的注射時(shí)間內(nèi)完成全部填充過(guò)程，直到進(jìn)行到進(jìn)行V/P V/P 轉(zhuǎn)換。可以直接指定所需時(shí)

5、間。轉(zhuǎn)換。可以直接指定所需時(shí)間。l流動(dòng)速率：流動(dòng)速率：設(shè)置熔體流動(dòng)速率，系統(tǒng)按該流動(dòng)速率完成填充設(shè)置熔體流動(dòng)速率，系統(tǒng)按該流動(dòng)速率完成填充過(guò)程，直到進(jìn)行過(guò)程，直到進(jìn)行 V/P V/P 轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換。l螺桿速度曲線：螺桿速度曲線：設(shè)置螺桿速度曲線，也就是螺桿直線前進(jìn)的設(shè)置螺桿速度曲線，也就是螺桿直線前進(jìn)的速度變化曲線，在此可以設(shè)置多段填充速度。該速度的控制可以速度變化曲線，在此可以設(shè)置多段填充速度。該速度的控制可以是時(shí)間、位置等。螺桿速度曲線又分為相對(duì)螺桿速度曲線、絕對(duì)是時(shí)間、位置等。螺桿速度曲線又分為相對(duì)螺桿速度曲線、絕對(duì)螺桿速度曲線以及原來(lái)螺桿速度曲線（舊版本）。如選擇相對(duì)螺螺桿速度曲線以及原

6、來(lái)螺桿速度曲線（舊版本）。如選擇相對(duì)螺桿曲線后，可以單擊位于其后面的桿曲線后，可以單擊位于其后面的【編輯曲線編輯曲線】按鈕，設(shè)置螺桿按鈕，設(shè)置螺桿曲線。曲線。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋3.V/P切換切換在充填階段，剛開(kāi)始是對(duì)注塑機(jī)的螺桿進(jìn)行速度控制，等填在充填階段，剛開(kāi)始是對(duì)注塑機(jī)的螺桿進(jìn)行速度控制，等填充到了某個(gè)狀態(tài)以后，控制方式就由速度控制轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫刂?。充到了某個(gè)狀態(tài)以后，控制方式就由速度控制轉(zhuǎn)變?yōu)閴毫刂?。即?dāng)型腔將要充滿時(shí)，設(shè)定在什么情況下進(jìn)入保壓階段。即當(dāng)型腔將要充滿時(shí)，設(shè)定在什么情況下進(jìn)入保壓階段。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三

7、講第三講) 馮瑋馮瑋4.保壓控制保壓控制保壓及冷卻過(guò)程中的壓力控制，包括保壓時(shí)間和保壓壓力值。保壓及冷卻過(guò)程中的壓力控制，包括保壓時(shí)間和保壓壓力值。恒定值恒定值下降階段下降階段保壓時(shí)間保壓時(shí)間冷卻冷卻時(shí)間時(shí)間實(shí)際注射時(shí)間實(shí)際注射時(shí)間壓實(shí)壓實(shí)保壓保壓冷卻冷卻時(shí)間時(shí)間時(shí)間時(shí)間實(shí)際注射時(shí)間實(shí)際注射時(shí)間CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋4.高級(jí)選項(xiàng)高級(jí)選項(xiàng)CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋四、查看分析結(jié)果四、查看分析結(jié)果CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋

8、馮瑋1. 1.充填時(shí)間充填時(shí)間Fill timeFill time 充填時(shí)間顯示了熔體填充隨時(shí)間的變化而變化情況。從充填時(shí)間充填時(shí)間顯示了熔體填充隨時(shí)間的變化而變化情況。從充填時(shí)間可以看出產(chǎn)品的充填是否平衡。產(chǎn)品的兩個(gè)末端的充填時(shí)間為可以看出產(chǎn)品的充填是否平衡。產(chǎn)品的兩個(gè)末端的充填時(shí)間為0.89S0.89S和和1.465S1.465S，相差，相差0.575S0.575S，效果不是很理想。當(dāng)然，可以修改圖，效果不是很理想。當(dāng)然，可以修改圖形屬性，修改顯示形式為等值線。形屬性，修改顯示形式為等值線。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋2.2.速度速度/ /壓力切換時(shí)的壓

9、力壓力切換時(shí)的壓力 V/P V/P 轉(zhuǎn)換時(shí)刻壓力屬于單組數(shù)據(jù)，該壓力圖可觀察塑件的壓轉(zhuǎn)換時(shí)刻壓力屬于單組數(shù)據(jù)，該壓力圖可觀察塑件的壓力分布是否平衡。通常，力分布是否平衡。通常，V/P V/P 轉(zhuǎn)換時(shí)刻壓力在整個(gè)注塑周期中是最轉(zhuǎn)換時(shí)刻壓力在整個(gè)注塑周期中是最高的（高的（50.18MPa50.18MPa），此時(shí)的壓力大小和分布可以在圖中讀出，同時(shí)，），此時(shí)的壓力大小和分布可以在圖中讀出，同時(shí)，未填充區(qū)域在圖中以灰色顯示。未填充區(qū)域在圖中以灰色顯示。未填充區(qū)域未填充區(qū)域CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋3.3.流動(dòng)前沿溫度流動(dòng)前沿溫度 流動(dòng)前鋒溫度是指熔體充填前鋒中間層

10、的溫度，是熔體到達(dá)某流動(dòng)前鋒溫度是指熔體充填前鋒中間層的溫度，是熔體到達(dá)某節(jié)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)溫度。此溫度要求分布應(yīng)該均勻。本案例中的溫差最節(jié)點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)溫度。此溫度要求分布應(yīng)該均勻。本案例中的溫差最大在大在11，因此分布比較均勻。，因此分布比較均勻。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋4.4.總體溫度總體溫度 總體溫度是中間結(jié)果數(shù)據(jù)，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，是簡(jiǎn)單平均溫度，在總體溫度是中間結(jié)果數(shù)據(jù)，在靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，是簡(jiǎn)單平均溫度，在流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，是考慮剪切速率的加權(quán)平均溫度。溫度分布應(yīng)該均勻，流動(dòng)狀態(tài)時(shí)，是考慮剪切速率的加權(quán)平均溫度。溫度分布應(yīng)該均勻，防止引起翹曲。此例中的溫度分布極不均

11、勻，溫差相差很大。總體防止引起翹曲。此例中的溫度分布極不均勻，溫差相差很大?？傮w的最高溫度不應(yīng)該超過(guò)塑料的降解溫度。的最高溫度不應(yīng)該超過(guò)塑料的降解溫度。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋5.5.剪切速率，體積剪切速率，體積 剪切速率，體積是指整個(gè)截面的剪切速率，這是一個(gè)中間結(jié)果剪切速率，體積是指整個(gè)截面的剪切速率，這是一個(gè)中間結(jié)果數(shù)據(jù)，用戶可以動(dòng)態(tài)查看隨時(shí)間變化的體積剪切速率。如果該剪切數(shù)據(jù)，用戶可以動(dòng)態(tài)查看隨時(shí)間變化的體積剪切速率。如果該剪切速率過(guò)大時(shí)，熔體可能發(fā)生降解等缺陷。可以看到本案例中的最大速率過(guò)大時(shí)，熔體可能發(fā)生降解等缺陷?？梢钥吹奖景咐械淖畲蠹羟邪l(fā)

12、生在澆口處，達(dá)到了剪切發(fā)生在澆口處，達(dá)到了3152.71/S3152.71/S，但還是比使用的成型材料，但還是比使用的成型材料的最大剪切速率的最大剪切速率120001/S120001/S低，不會(huì)引起分解。低，不會(huì)引起分解。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋6.6.注射位置處壓力，注射位置處壓力，XYXY圖圖 注射位置處壓力，注射位置處壓力，XYXY圖是一個(gè)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以注射壓力為圖是一個(gè)以時(shí)間為橫坐標(biāo)，以注射壓力為縱坐標(biāo)的平面圖。從圖中可以看出注射壓力隨時(shí)間的變化情況。熔縱坐標(biāo)的平面圖。從圖中可以看出注射壓力隨時(shí)間的變化情況。熔體在進(jìn)入型腔后，壓力持續(xù)增高，在

13、到達(dá)最高點(diǎn)體在進(jìn)入型腔后，壓力持續(xù)增高，在到達(dá)最高點(diǎn) 50.18MPa 50.18MPa 后，進(jìn)后，進(jìn)行行 V/P V/P 轉(zhuǎn)換，完成最后的填充。查看這張轉(zhuǎn)換，完成最后的填充。查看這張 XY XY 圖，目的是要檢查圖，目的是要檢查注射壓力是否出現(xiàn)突變，如果存在突變，說(shuō)明充模突遇阻力（可能注射壓力是否出現(xiàn)突變，如果存在突變，說(shuō)明充模突遇阻力（可能是壁厚的突變等造成），應(yīng)該相應(yīng)調(diào)整充模速度，避免充模的不平是壁厚的突變等造成），應(yīng)該相應(yīng)調(diào)整充模速度，避免充模的不平衡。衡。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋7.7.凍結(jié)層因子凍結(jié)層因子 凍結(jié)層因子是指實(shí)時(shí)凍結(jié)層厚度占整個(gè)厚

14、度的百分比。顯然，凍結(jié)層因子是指實(shí)時(shí)凍結(jié)層厚度占整個(gè)厚度的百分比。顯然，冷凝層因子最大值是冷凝層因子最大值是 1 1，表示制品截面已完全凍結(jié)。觀察冷凝層，表示制品截面已完全凍結(jié)。觀察冷凝層因子隨時(shí)間變化的情況，可以預(yù)判最早凝固的區(qū)域，這對(duì)于用戶確因子隨時(shí)間變化的情況，可以預(yù)判最早凝固的區(qū)域，這對(duì)于用戶確定冷卻時(shí)間和保壓時(shí)間是很有好處的。定冷卻時(shí)間和保壓時(shí)間是很有好處的。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋8.%8.%射出重量，射出重量，XYXY圖圖 % %射出重量，射出重量，XYXY圖的結(jié)果表達(dá)的是實(shí)時(shí)注射量占全部注射量的圖的結(jié)果表達(dá)的是實(shí)時(shí)注射量占全部注射量的百分

15、比隨時(shí)間變化的情況。全部注射量的計(jì)算是根據(jù)材料室溫時(shí)的百分比隨時(shí)間變化的情況。全部注射量的計(jì)算是根據(jù)材料室溫時(shí)的密度乘以網(wǎng)格體積得到的。從這個(gè)結(jié)果中，用戶可以判定結(jié)束保壓密度乘以網(wǎng)格體積得到的。從這個(gè)結(jié)果中，用戶可以判定結(jié)束保壓是否會(huì)影響到注射量。是否會(huì)影響到注射量。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋9.9.氣穴氣穴 氣穴的結(jié)果清晰的標(biāo)明了氣穴形成的位置。通常，困氣的位置氣穴的結(jié)果清晰的標(biāo)明了氣穴形成的位置。通常，困氣的位置是在兩股料流匯合形成包風(fēng)的地方或者型腔的邊角處。困氣所帶來(lái)是在兩股料流匯合形成包風(fēng)的地方或者型腔的邊角處。困氣所帶來(lái)的反作用力會(huì)影響熔體順利填

16、充，另外，空氣被快速壓縮時(shí)，溫度的反作用力會(huì)影響熔體順利填充，另外，空氣被快速壓縮時(shí)，溫度會(huì)急劇上升，可能燒焦塑件。會(huì)急劇上升，可能燒焦塑件。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋10.10.平均速度平均速度 平均速度是指熔體各處實(shí)時(shí)的流動(dòng)速率和方向，是個(gè)中間數(shù)據(jù)平均速度是指熔體各處實(shí)時(shí)的流動(dòng)速率和方向，是個(gè)中間數(shù)據(jù)結(jié)果，用戶可以點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)播放按鈕，觀察各個(gè)時(shí)刻熔體的平均速度。結(jié)果，用戶可以點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)播放按鈕，觀察各個(gè)時(shí)刻熔體的平均速度。通過(guò)平均速度結(jié)果，用戶可以調(diào)整模具設(shè)計(jì)或注塑工藝設(shè)置，避免通過(guò)平均速度結(jié)果，用戶可以調(diào)整模具設(shè)計(jì)或注塑工藝設(shè)置，避免填充的不平衡。填充的

17、不平衡。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋11.11.鎖模力，鎖模力，XYXY圖圖 鎖模力，鎖模力，XYXY圖是表示鎖模力隨時(shí)間變化的情況，計(jì)算的依據(jù)是圖是表示鎖模力隨時(shí)間變化的情況，計(jì)算的依據(jù)是塑件及流道在分模面上的投影面積乘以注塑壓力。一般地，鎖模力塑件及流道在分模面上的投影面積乘以注塑壓力。一般地，鎖模力應(yīng)該小于注塑機(jī)最大鎖模力的應(yīng)該小于注塑機(jī)最大鎖模力的 8080。在使用。在使用 AMIAMI計(jì)算鎖模力時(shí)，計(jì)算鎖模力時(shí)，必須注意將塑件的開(kāi)合模方向與系統(tǒng)的必須注意將塑件的開(kāi)合模方向與系統(tǒng)的 Z Z 向相符。向相符。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三

18、講第三講) 馮瑋馮瑋12.12.充填區(qū)域充填區(qū)域 充填區(qū)域的結(jié)果可以觀察流經(jīng)某一區(qū)域的材料是來(lái)源于哪一個(gè)充填區(qū)域的結(jié)果可以觀察流經(jīng)某一區(qū)域的材料是來(lái)源于哪一個(gè)澆口，來(lái)自同一澆口的材料流經(jīng)的區(qū)域顏色相同。在此案例中，采澆口，來(lái)自同一澆口的材料流經(jīng)的區(qū)域顏色相同。在此案例中，采用一模兩腔，設(shè)置有兩個(gè)澆口，因此兩個(gè)產(chǎn)品的顏色分別為紅色和用一模兩腔，設(shè)置有兩個(gè)澆口，因此兩個(gè)產(chǎn)品的顏色分別為紅色和藍(lán)色。藍(lán)色。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋13.13.心部取向心部取向 心部取向結(jié)果描述了分子在三角形單元心部的取向，其一般心部取向結(jié)果描述了分子在三角形單元心部的取向，其一般

19、（無(wú)纖維填充）與熔體流動(dòng)方向垂直。對(duì)于沒(méi)有纖維填充物的聚合（無(wú)纖維填充）與熔體流動(dòng)方向垂直。對(duì)于沒(méi)有纖維填充物的聚合物來(lái)說(shuō)，取向方向的線性收縮比垂直于取向方向的線性收縮要大。物來(lái)說(shuō)，取向方向的線性收縮比垂直于取向方向的線性收縮要大。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋14.14.表層取向表層取向 表層取向的結(jié)果描述的是三角形單元的表面的分子取向，且與表層取向的結(jié)果描述的是三角形單元的表面的分子取向，且與心部取向方向不同。分子取向應(yīng)該近似沿著一條直線方向。當(dāng)考慮心部取向方向不同。分子取向應(yīng)該近似沿著一條直線方向。當(dāng)考慮產(chǎn)品某個(gè)區(qū)域的力學(xué)性能的時(shí)候，表層取向的結(jié)果就比較有用了，產(chǎn)品某個(gè)區(qū)域的力學(xué)性能的時(shí)候，表層取向的結(jié)果就比較有用了，因?yàn)槿∠蚍较蚓哂懈叩臎_擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。因?yàn)槿∠蚍较蚓哂懈叩臎_擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度。CAD/CAE/CAM綜合實(shí)驗(yàn)綜合實(shí)驗(yàn)(第三講第三講) 馮瑋馮瑋15.15.壓力壓力 壓力是一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，代表了從填充開(kāi)始到填充結(jié)束的壓力變壓力是一個(gè)時(shí)間數(shù)據(jù)，代表了從填充開(kāi)始到填充結(jié)束的壓力變化的全過(guò)程。實(shí)際上，這個(gè)壓力結(jié)果包含了化的全過(guò)程。實(shí)際上，這個(gè)壓力