廣工Moldflow課程論文

1、目錄目錄1一、三維造型2二、分析前處理21創(chuàng)建項目及導(dǎo)入模型32網(wǎng)格相關(guān)43型腔布局64創(chuàng)建澆注系統(tǒng)6創(chuàng)建主流道7創(chuàng)建一級分流道9創(chuàng)建二級分流道10創(chuàng)建澆口105選擇成型材料116設(shè)置分析序列127設(shè)置成型工藝參數(shù)12三、 分析計算131工藝參數(shù)設(shè)置132充填過程143保壓過程15四、 分析結(jié)果161充填時間162速度/壓力切換時的壓力173流動前沿溫度174剪切速率，體積185氣穴186凍結(jié)層因子197熔接痕20五、 結(jié)論20六、 優(yōu)化方案21工藝參數(shù)設(shè)置23充填過程23保壓過程24結(jié)果25七、 參考文獻(xiàn)28一、三維造型要分析的對象為電源接插板，如下圖所示。下面是電源接插板的上蓋，上面是為電

2、源接插板的下蓋，所用的材料為Lexan 943(PC)。 模具設(shè)計的方案已有，需要該方案在AMI中建模后進(jìn)行分析，找到試模時出現(xiàn)問題的根本原因。本產(chǎn)品采用的模具方案為一模兩腔設(shè)計，在實際注射成型時出現(xiàn)了許多問題。因此，針對這些問題需要通過以下步驟來解決問題。1. 預(yù)測流動模式，評估成型質(zhì)量。2.優(yōu)化設(shè)計方案解決實際成型問題。3.優(yōu)化設(shè)計方案縮短成型周期。二、分析前處理分析前處理包括：l 創(chuàng)建項目l 導(dǎo)入模型l 網(wǎng)格相關(guān)l 型腔布局l 創(chuàng)建澆注系統(tǒng)l 選擇成型材料l 設(shè)置分析序列l(wèi) 設(shè)置成型工藝參數(shù)1創(chuàng)建項目及導(dǎo)入模型打開AMI軟件后，新建工程，輸入工程名稱為電源接插板，選擇工程保存地址。確定后

3、，在工程項目管理區(qū)就出現(xiàn)了工程名。導(dǎo)入文件，本模型名稱為電源接插板_bot.udm，選擇雙層面并確定。導(dǎo)入的模型已經(jīng)劃分好網(wǎng)格。接下來要把上蓋添加到方案中，選擇文件電源接插座_top.udm。2網(wǎng)格相關(guān)對生成的網(wǎng)格進(jìn)行診斷，檢查網(wǎng)格質(zhì)量是否有問題。選擇網(wǎng)格統(tǒng)計，彈出統(tǒng)計信息如下：實體計數(shù)- 三角形: 70274 已連接的節(jié)點: 35081連通區(qū)域 2面積- 表面面積: 1607.41 cm2體積- 三角形： 143.644 cm3縱橫比- 最大 平均 最小 19.4 2.09 1.15邊細(xì)節(jié)- 自由邊 0 共用邊 105411 多重邊 0取向細(xì)節(jié)- 配向不正確的單元 0交叉點細(xì)節(jié)- 相交單元

4、0 完全重疊單元 0匹配百分比- 匹配百分比 91.8% 相互百分比 90.1%從統(tǒng)計信息來看，網(wǎng)格上沒有缺陷。但還是要對產(chǎn)品的壁厚做以下診斷，了解一下產(chǎn)品的壁厚情況以及網(wǎng)格厚度屬性是否和實際產(chǎn)品壁厚保持一致。從診斷結(jié)果看到電源接插板的上下蓋的壁厚比較均勻，都為2.2mm，但是在產(chǎn)品的邊緣壁厚為1mm左右。3型腔布局重新調(diào)整一下兩個產(chǎn)品之間的距離，選擇平移命令，選擇上蓋，輸入矢量（0 50.0）。完成后如下圖所示。4創(chuàng)建澆注系統(tǒng)本產(chǎn)品的模具設(shè)計方案中的澆注系統(tǒng)采用潛伏式澆口，圓形分流道的形式，如下圖所示。創(chuàng)建主流道根據(jù)提供的模具設(shè)計方案，測量得到主流道的位置坐標(biāo)為（15.5 65.43 6.3

5、）。選擇建模按坐標(biāo)命令，輸入坐標(biāo)點（15.5 65.43 6.3），得到下圖所示節(jié)點。選擇建模平移命令，選中節(jié)點作為要被移動的點，移動矢量為（0 0 71.6），得到如下圖所示的節(jié)點。選擇建模創(chuàng)建直線命令，把節(jié)點作為開始坐標(biāo)，把節(jié)點作為終止坐標(biāo)，創(chuàng)建如下圖所示的直線。選中主流道中心線，選擇編輯指定屬性命令，指定屬性類型為冷主流道，參數(shù)設(shè)置如下圖。選擇網(wǎng)格生成網(wǎng)格命令，輸入全局網(wǎng)格邊長為10mm。創(chuàng)建一級分流道選中一級分流道曲線，指定屬性為冷流道，參數(shù)設(shè)置為圓形非錐體直徑8mm，選擇網(wǎng)格生成網(wǎng)格命令，輸入全局網(wǎng)格邊長為15mm。創(chuàng)建二級分流道指定二級分流道曲線屬性為冷流道，參數(shù)設(shè)置為圓形非錐體直

6、徑6mm，生成網(wǎng)格邊長為6mm。創(chuàng)建澆口創(chuàng)建四條澆口曲線，指定屬性為冷澆口，參數(shù)設(shè)置為圓形錐體（由角度），直徑1.7mm，角度10 deg，生成網(wǎng)格邊長為2mm。5選擇成型材料產(chǎn)品采用的材料為SABIC Innovative Plastics B.V.公司的PC材料，其牌號為Lexan 943.默認(rèn)使用的材料為PP。選擇分析選擇材料命令，彈出如圖所示的對話框。單擊搜索按鈕，選擇牌號，輸入943，在搜索結(jié)果中選擇Lexan 943。6設(shè)置分析序列本方案將通過流動分析尋找成型缺陷的問題，因此分析序列設(shè)置為“充填+保壓”。7設(shè)置成型工藝參數(shù)選擇分析工藝設(shè)置向?qū)睿瑓?shù)設(shè)置如下。對于保壓控制，需要設(shè)

7、置保壓曲線，參數(shù)設(shè)置如圖。3、 分析計算分析前處理完成后，可以通過分析開始分析命令執(zhí)行分析。通過分析計算中的日志，可以查看到計算中的相關(guān)信息。1工藝參數(shù)設(shè)置在分析日志中，有詳細(xì)的工藝過程參數(shù)設(shè)置的情況，用戶可以通過該信息來檢驗工藝過程參數(shù)設(shè)置是否有誤。2充填過程V/P轉(zhuǎn)換發(fā)生在型腔充模為99%的時刻，V/P轉(zhuǎn)換后，注射壓力為159.46MPa。3保壓過程從保壓分析過程信息中可以看到，保壓持續(xù)時間為11s，壓力恒定為130MPa，保壓完成后的20s為自然冷卻過程。4、 分析結(jié)果1充填時間分析發(fā)現(xiàn)充填較不平衡，充填末端圈示區(qū)域出現(xiàn)嚴(yán)重的滯流，實際成型時需要通過加大保壓力，以保壓充填最后區(qū)域，極容易

8、出現(xiàn)短射的問題。2速度/壓力切換時的壓力速度/壓力的切換時刻為產(chǎn)品充滿99%時的體積。充填壓力較大，達(dá)到了159.5MPa，容易產(chǎn)生過保壓。3流動前沿溫度波前溫度大部分均勻，在標(biāo)示處由于產(chǎn)生滯流溫度下降較大，實際成型時容易達(dá)到凝固溫度產(chǎn)生短射。4剪切速率，體積最大剪切率達(dá)到了87091 l/s，超出了材料許可值，實際成型時容易產(chǎn)生料花和色條紋。5氣穴注意在滯流區(qū)域和充填末端困氣位置加強(qiáng)排氣，消除可能出現(xiàn)的氣紋。6凍結(jié)層因子凍結(jié)層因子的分析結(jié)果看到，當(dāng)冷卻結(jié)束后，產(chǎn)品被全部凍結(jié)，但一級分流道凍結(jié)程度為75%。產(chǎn)品大部分凝固達(dá)到80%，流道達(dá)到60%，即可頂出，所以成型周期為30s，據(jù)此可以算出冷

9、卻時間為30-9=21s。7熔接痕其中最嚴(yán)重的熔接痕位于產(chǎn)品的中間，是兩個澆口充填匯合導(dǎo)致的。5、 結(jié)論問題一：剪切率超標(biāo)原因：采用潛伏澆口，澆口尺寸已經(jīng)達(dá)到上限建議：降低射出速度，調(diào)整澆口形式，改為邊門澆口，可以降低剪切率，避免出現(xiàn)色紋和沖氣紋問題二：充填不平衡原因：局部區(qū)域充填不平衡導(dǎo)致充填壓力加大建議：修改流道尺寸，改善充填平衡問題三：有嚴(yán)重滯流，壓力大，容易產(chǎn)生短射和過保壓原因：區(qū)域厚度達(dá)到1mm的PC材料推薦的最小值，澆口在厚度差異比較大的位置，滯流發(fā)生在充填末端，最后是通過保壓階段的壓力來保證充填，這樣容易發(fā)生短射和過保壓建議：更換流動性好材料為Lexan 920（PC）問題四：成

10、型周期較長原因：流道最大尺寸為8mm，導(dǎo)致冷卻流道時間較長建議：更換流道尺寸到6mm6、 優(yōu)化方案由于要降低射速，因此需要調(diào)整注射時間。成型工藝參數(shù)設(shè)置如圖。選中二級分流道的所有柱體網(wǎng)格單元，編輯屬性，設(shè)置如圖所示參數(shù)。為了降低剪切速率，可以嘗試扇形澆口。選中四條澆口曲線，編輯設(shè)置為冷澆口，設(shè)置參數(shù)如下。生成網(wǎng)格，全局網(wǎng)格邊長為1.5mm。更換材料，其牌號為Lexan 920；將一級分流道的柱體單元選中，編輯屬性，改直徑為6mm。分析結(jié)果如下：工藝參數(shù)設(shè)置充填過程V/P轉(zhuǎn)換發(fā)生在型腔充模為99%的時刻，V/P轉(zhuǎn)換后，注射壓力為123.59MPa。保壓過程保壓持續(xù)時間為10s，壓力恒定為130MPa，保壓完成后的20s為自然冷卻過程。結(jié)果充填時間變長，更改澆注系統(tǒng)后充填較原始方案相對平衡。剪切速率，體積的結(jié)果有一定的改善。速度/壓力切換時的壓力如圖，注射壓力最大為123.6MPa，比原始方案降低了36