Moldflow分析報(bào)告手機(jī)殼

1、手機(jī)套模流分析報(bào)告班級：材料2009-2姓名：劉建平學(xué)號：20090310040201制品：手機(jī)殼指導(dǎo)教師：匡唐清第一章分析前的準(zhǔn)備、CAD模型的準(zhǔn)備1.CAD模型造型打開PRO/E,依據(jù)零件實(shí)體對零件進(jìn)行造型，如圖1-1:圖1-1保存副本為ptr0001.igs,以便能導(dǎo)入moldflow中進(jìn)行后續(xù)分析2.CAD模型的檢查、修復(fù)與簡化打開CADDoctor,點(diǎn)擊Import,將ptr0001.igs文件導(dǎo)入進(jìn)來，首先點(diǎn)擊ICheck按鈕，進(jìn)行模型的檢查，如圖1-2和1-3所示Gatcgpiy5rx)is5cv?ii.ShiDrt:urveD DSliverftce) )腌 erectionD

2、 Dfree 日珈瀏SemusQ QInIo 叩D D。鯉:Edeandbasesuiftre) )me 的堀 fctnsD DLoopTilieelf-jfiteisectkn0 0Surtax 舊曲seEurteised.Q QSuk 皿 untheinallpatchyD DCujwwithskort 髓犀) )D D然后點(diǎn)擊WlStitch按鈕，對模型進(jìn)行縫合，修復(fù)后的效果如圖1-4和1-5完成模型的簡化后，單擊右鍵，選擇AbortViewManipulation,再次將模式由Translation切換為Simplification,單擊Export為001_out.udm文件。注意，

3、此步驟必不可少，不然無法導(dǎo)出udm文件。同理，對prt0001.igs文件進(jìn)行導(dǎo)入、檢測、修復(fù)、簡化、Heal、導(dǎo)出，最終也相應(yīng)得到prt0001_out.udm文件。所示。ShortcumcumSliverfaceEdgediiwtjcnEdgediiwtjcnFkCFkC 既Ed 群 us 虱 montWtwiceGap:InloopGap:InloopGap:EdgeandbasesurfacBGap:EdgeandbasesurfacBnteectingloopsLoopwithselintersecticiiiSurfacewithslf-intereect.SurfaceSurfa

4、ceudthsmallsmallpatchesCuiveCuivewithshortshortsegmentsE E(域interference0000Q000 00圖1-4將模式由Translation切換為Simplification,進(jìn)行模型的簡化，簡化模型的一些細(xì)小特征可以在保證運(yùn)算結(jié)果基本不變的情況下大大縮減計(jì)算機(jī)運(yùn)算的時(shí)間，有利于設(shè)計(jì)效率的提高。通過BCheckAllFillet按鈕和斜RemoveAll(Fillets)按鈕，對相應(yīng)小特征進(jìn)行簡化，簡化后的效果如圖1-6和1-7所示。MinnTLreshoHTLreshoH憎底0D-10mm(s)ChaitiftrDHele00-

5、10miti(s)Boss/Rib0ShratHole0 0ICnmnfs)Step0Me 塔戚命 Fac!6D5由群加UtibeirifibleCrms02岫莪ShellConnectiDii0Heal按鈕，完成內(nèi)核的轉(zhuǎn)換，再圖1-5圖1-6圖1-7二、CAE網(wǎng)格模型的準(zhǔn)備1.網(wǎng)格的劃分完成CAD模型的修復(fù)與簡化工作后，就可以進(jìn)行網(wǎng)格劃分了。首先，新建工程up_down.mpi,放于指止的文件夾內(nèi)。再將經(jīng)過CADDoctor處理后的udm文件導(dǎo)不進(jìn)來，選擇雙層面網(wǎng)格類型。成功導(dǎo)入后，可通過建模里面的曲面連通性診斷檢測處理后的文件是否有問題，確保無誤。在此，由于盒子上蓋頂端面未與Z坐標(biāo)軸對齊，

6、可以通過建模里面的移動(dòng)/復(fù)制選項(xiàng)中的旋轉(zhuǎn)使其與Z坐標(biāo)軸垂直。這樣做的的目的是方便后續(xù)流道系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)創(chuàng)建等工作的順利進(jìn)行。完成以上準(zhǔn)備工作后，就可以進(jìn)行網(wǎng)格的劃分了。方案一：雙擊創(chuàng)建網(wǎng)格，全局邊長取4mm,其他默認(rèn)。單擊立即劃分網(wǎng)格。劃分完網(wǎng)格后，再進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)，如下圖1-8和1-9所示。03 求學(xué)史建的由不i解北出富mvmwi嗚露聲再修也寸木0 0爐小德.眼就mEWmEW守S S器血皿或口鏟ewmewm茂喀琳。號卜福:竄過辛如；機(jī)咐品器管小品313313丁品斯父; ;1 12amM2amM值M M圖1-9方案一：選擇局部薄壁區(qū)域，設(shè)置局部網(wǎng)格密度1；雙擊創(chuàng)建網(wǎng)格， 全局邊長取3mm,其他默

7、認(rèn)。 單擊立即劃分網(wǎng)格。劃分完網(wǎng)格后，再進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)，如下圖1-10和1-11所示。圖1-8AutodeskAutodesk4tM4tM1*.1*.州ai制1.1KW&網(wǎng)*u，肉”1fM2fM2從統(tǒng)計(jì)結(jié)果來看，方案二的縱橫比更小，而且其他情況都還算良好。故選擇方案二。然后進(jìn)行修復(fù)，使縱橫比達(dá)到要求。2.網(wǎng)格的診斷與修復(fù)由于縱橫比偏高，我們可以通過網(wǎng)格診斷中的縱橫比診斷查出所有縱橫比高于6的單元，再通過節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格工具和邊網(wǎng)格工具，如節(jié)點(diǎn)網(wǎng)格工具中的合并節(jié)點(diǎn)、插入節(jié)點(diǎn)、移動(dòng)節(jié)點(diǎn)、對齊節(jié)點(diǎn)和邊網(wǎng)格工具中的交換邊等，對網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)。值得注意的是，網(wǎng)格的修復(fù)是以模型不發(fā)生變形為前提條件的，這就要求

8、每進(jìn)行一步修復(fù)，都必須仔細(xì)觀察網(wǎng)格模型是否偏離零件原來的模型，如果發(fā)現(xiàn)模型已然變形，則必須撤銷重做。正因?yàn)槿绱耍谶M(jìn)行如節(jié)點(diǎn)合并的操作中，第一個(gè)節(jié)點(diǎn)的選擇尤為重要。當(dāng)然，也可以通過網(wǎng)格修復(fù)向?qū)磉M(jìn)行網(wǎng)格的修復(fù)，不過，由于網(wǎng)格修復(fù)向?qū)б话悴灰子^察到網(wǎng)格模型形狀的具體變化，遇到問題可能不易及時(shí)發(fā)現(xiàn)，且修復(fù)效果和修復(fù)效率都不太好，沒有手動(dòng)修復(fù)來得靈活，故不推薦使用。對手機(jī)殼網(wǎng)格模型分別進(jìn)行修復(fù)后，再進(jìn)行網(wǎng)格的統(tǒng)計(jì)，結(jié)果縱橫比接近于6即可。第二章充填分析及優(yōu)化一、材料的選擇零件是用PC材料注射成型的，這里分析選用BayerMaterialScience公司的MakroblendUT-620G。材料細(xì)節(jié)

9、如圖2-1和2-2所示。AutodesAutodes圖1-10伽目LhaLhaML?ML?”cncnGL/gatiH .n.nwitwit“壇才忖M圖1-11比白H*配七3- -kttltkttlt-一元一單一7C7C速手葉至都期性兌復(fù)玄BMBM，白井7 7書VJhr-E律面+.:+.:, ,1 1住.1.1位fr-mifr-min n計(jì)三7 7T T基冏網(wǎng)二、澆口位置的選擇分析前的準(zhǔn)備工作完成后就可以進(jìn)行正式的分析了，首先進(jìn)行的是充填分析及其優(yōu)化。而要進(jìn)行充填分析就必須先確定澆口位置。首先對完成網(wǎng)格修復(fù)工作的上蓋方案進(jìn)行分析，復(fù)制網(wǎng)格劃分方案，將其命名為澆口位置。設(shè)置分析序列為澆口位置，工藝

10、設(shè)置采用默認(rèn)，雙擊開始分析。分析完成后，查看分析結(jié)果，如圖2-3所示。= =1.BD11.BD1圖2-1圖2-2融司Tlut.n如時(shí)根據(jù)零件的實(shí)際作用及要求，需要較好的表面光潔度，故考慮把澆口設(shè)計(jì)在手機(jī)殼的一側(cè)，采用側(cè)澆口，如圖2-4三、成型窗口分析復(fù)制澆口優(yōu)化后的方案， 將其命名為成型窗口。 分析序列選擇成型窗口， 工藝設(shè)置中，注塑機(jī)最大注射壓力為140MP,可行成型窗口中注射壓力限制因子設(shè)為0.8,首選成型窗口中流動(dòng)前沿溫度下降限制最大下降設(shè)為20C,流動(dòng)前沿溫度上升限制最大上升設(shè)為2C,注射壓力限制因子設(shè)為0.5,其他默認(rèn)，雙擊開始分析。查看分析結(jié)果， 由圖2-5質(zhì)量XY圖可以看出， 在

11、模具溫度為88.89C,熔體溫度為281.1C條件下，成型質(zhì)量達(dá)到0.821,滿足0.8以上要求。在此，取模溫為90C,料溫為280C。由圖2-6區(qū)域2D幻燈片圖可以看出，在模溫為90C,料溫為280c條件下，注射時(shí)間從0.4s到1.0s都在首選區(qū)域范圍內(nèi)， 成型窗口比較寬， 也就是說， 在滿足良好質(zhì)量的前提下，工藝參數(shù)有足夠調(diào)節(jié)的余地，可以大大降低由于外來?xiàng)l件干擾影響造成的廢品率。查看分析的其他結(jié)果，可以看出，在注射時(shí)間為0.8s時(shí)的最大壓力降為47MP,最大剪切速率為26901/s,遠(yuǎn)小于材料允許的400001/s,最大剪切應(yīng)力為0.022MP,小于材料許可的0.4MP。初步分析來看，各項(xiàng)

12、指標(biāo)都較良好，均滿足要求。AutodeskAutodesk1-I!圖2-4從成型窗口分析結(jié)果來看， 在模具溫度為90C,熔體溫度為280C,制件成型質(zhì)量高達(dá)0.82,注射時(shí)間首選區(qū)域從0.4s至I1.0s,最大壓力降為47MP,最大剪切速率為26901/s,最大剪應(yīng)力為0.22MP,同樣滿足要求。綜合以上分析結(jié)果，取模具溫度為90C,熔體溫度為280C,注射時(shí)間取二者成型窗口重疊處，也就是0.4s到1.0s,取中間值為0.8so四、充填分析工藝參數(shù)確定之后就可以進(jìn)行充填分析了。先復(fù)制出已完成成型窗口分析工作的prt0001_out.udm制品方案。分析序列選擇充填，工藝設(shè)置中，模具表面溫度設(shè)為

13、90C,熔體溫度設(shè)為280C,充填控制選擇注射時(shí)間，設(shè)為0.8s,速度/壓力切換設(shè)為自動(dòng)，保壓控制選擇充填壓力與時(shí)間，參數(shù)采用默認(rèn)，雙擊開始分析。查看分析結(jié)果，由圖2-7的充填時(shí)間和圖2-8的壓力可以看出，左右兩零件充填不平衡，右邊的先充滿，左邊的后充滿，當(dāng)右邊充滿后，左邊零件繼續(xù)充填，而右邊的零件則由于充填的繼續(xù)，受到充填壓力的影響而產(chǎn)生過保壓。這可以通過后續(xù)的流道系統(tǒng)加以平衡。由圖2-12的熔接痕可以看出，在屬性中將流動(dòng)前沿溫度加亮顯示，可以看出熔接痕的流動(dòng)前沿溫度均在254c以上，熔接質(zhì)量較好。圖2-6用WURMWURMMl琳幃居M M查看分析的其他結(jié)果，流動(dòng)前沿溫度下降5.7C,最低溫

14、度主要在壁厚較小處和充填開始時(shí)。剪切速率最高為335641/s,壁上剪應(yīng)力最大為1.663MP,略大于材料許可的最大剪應(yīng)力，在實(shí)際成型工藝中，可通過提高熔體溫度或者降低注射速度來降低其剪應(yīng)力。如圖2-7,2-8,2-9所示；|仁|AutoskAutosk圖2-7流動(dòng)前沿溫度Autodesk,Autodesk,.1.1.1.1I.HLUrI.HLUrIBBIBB圖2-8剪切速率HEtlI111QiHEtlI111Qi m|m|AutodeskAutodeskikdlPL4W*Ml.MMl.M|1UDr*m|1UDr*m|圖2-9壁上剪切應(yīng)力第三章流道平衡與尺寸優(yōu)化一、流道系統(tǒng)的創(chuàng)建熔體充模分析完

15、成后，就可以著手流道系統(tǒng)的創(chuàng)建及其優(yōu)化了。流道系統(tǒng)的創(chuàng)建可通過流道系統(tǒng)向?qū)瓿?，也可以手?dòng)創(chuàng)建。為了比較二者的優(yōu)劣，分別加以創(chuàng)建，再分別進(jìn)行分析。方案一，采用向?qū)?chuàng)建，方案二采用手動(dòng)方式創(chuàng)建。流道系統(tǒng)創(chuàng)建前，必須先確定流道類型。根據(jù)制品的外形，選用點(diǎn)澆口三板模冷流道。由于該制件澆口位置的特殊性，選擇采用手動(dòng)創(chuàng)建流道。手動(dòng)創(chuàng)建流道的順序：通過確定節(jié)點(diǎn)位置，節(jié)點(diǎn)連線，定義屬性，網(wǎng)格劃分，手動(dòng)完成流道系統(tǒng)的創(chuàng)建。具體如下：首先， 進(jìn)行澆口的設(shè)計(jì)。 澆口位置分別取在坐標(biāo)為(210,14,7)和(150,42,7)位置處，澆口高為2,寬為3的長方體，網(wǎng)格劃分全局邊長取1mm以確保澆口有至少三個(gè)單元，使分

16、析更為準(zhǔn)確。然后，進(jìn)行分流道的設(shè)計(jì)。為了便于冷流道凝料的脫模，防止因?yàn)榧庸ぴ蚴鼓Ｈ士缀投０蹇滓蛲S度差異而導(dǎo)致無法脫模，在模仁與定模板的分界面上做個(gè)臺(tái)階，設(shè)置不同的直徑尺寸，這樣做，大大提高了模具的加工工藝性。測量兩澆口之間的X,Y方向上的距離，為便于熔體的流動(dòng)，將其設(shè)置為一段圓弧和一段直線相連接，以減小流動(dòng)過程中產(chǎn)生的剪切應(yīng)力。通過計(jì)算取直線長15,圓弧半徑為20,分流道的直徑為4,網(wǎng)格劃分全局邊長取5mm接下來，進(jìn)行主流道的設(shè)計(jì)。主流道截面選擇圓錐形，頂部直徑取3mm底部寬度取6mm高度取100mm網(wǎng)格劃分全局邊長取3mm如圖3-1,3-2所示。圖3-1圖3-2、充填分析流道系統(tǒng)創(chuàng)建后

17、，先進(jìn)行充填分析。分析序列選擇充填，工藝設(shè)置中，模具表面溫度設(shè)為90C,熔體溫度設(shè)為280C。充填控制選擇流動(dòng)速率，由未帶流動(dòng)系統(tǒng)的充填分析日志可以看出，注射時(shí)間為0.8so速度/壓力切換選擇由充填體積，設(shè)為100%,保壓控制選擇充填壓力與時(shí)間，保壓控制曲線設(shè)置為10s的100%充填壓力。工藝參數(shù)設(shè)置完成后，將豎直流道的流道平衡約束設(shè)置為固定，使流道平衡分析時(shí)更改的只是水平分流道的尺寸，這樣，也方便加工，不至于因?yàn)榱鞯榔胶馐沽鞯莱叽绺牡暮茈x譜，且改動(dòng)量也小，工作量也小。完成以上設(shè)置后，雙擊開始分析。充填結(jié)果如圖3-3,3-4,3-5所示：AutQdEAutQdE疝k k_ _iavLiaia

18、vLiaB-nn-nn! !rifrrifr圖3-3充填時(shí)間AuAu七。deskdesk 圖3-4流動(dòng)前沿溫度AutodesBeAutodesBe 三、流道平衡分析由于以上方案充填不平衡，需進(jìn)行流道平衡分析。復(fù)制澆口優(yōu)化方案，設(shè)置分析序列為流道平衡。工藝設(shè)置中，充填設(shè)置不變，流道平衡設(shè)置中的目標(biāo)壓力可以以注射位置處最大壓力作參考，略小于它就可。高級選項(xiàng)中，時(shí)間收斂公差設(shè)為3%壓力收斂公差設(shè)為3MP其他默認(rèn)，雙擊繼續(xù)分析。分析完成后，會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)方案，一個(gè)采用流道平衡優(yōu)化后的流道尺寸做充填分析的方案，查看其充填結(jié)果。由圖3-6充填時(shí)間可以看出，充填基本平衡。從圖3-7來看，左右兩邊基本平衡。圖

19、3-6AutodeskAutodesk1 1- -1 1H-nIBUH-nIBU1 1H H圖3-7第四章冷卻分析及優(yōu)化、零件分析流道系統(tǒng)創(chuàng)建完畢后，就可以開始冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建了。分析零件的尺寸工藝性，制件的壁厚幾乎都接近于1mm壁厚較均勻，凝固時(shí)間最短，加上型腔較淺,模具本身溫度較低。故冷卻系統(tǒng)較為簡單，可采用冷卻向?qū)нM(jìn)行系統(tǒng)的構(gòu)造二、冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建及分析冷卻組件包括，冷卻水管、隔水板、模具邊界等。點(diǎn)擊建模中的冷卻回路向?qū)В?指定水管直徑為10,水管與制品問問距為25,管道數(shù)為2,管道中心間距30,制品之外距離80,點(diǎn)擊完成即可。效果如圖4-1,4-2所示；AutodeskAutodeskAutodesk-*圖4-2模具邊界創(chuàng)建：模具邊界不必構(gòu)建的和模具的實(shí)際外尺寸一模一樣。重要的是要將產(chǎn)品模型，澆注系統(tǒng)以及冷卻水管等幾何結(jié)構(gòu)包含在內(nèi)。冷卻水管不應(yīng)該延伸出模具邊界，當(dāng)水管的單元穿過模具邊界時(shí)，容易