模流分析解讀和提升課件

1、模流分析解讀和提升澆口差異3D中有嚴(yán)格的分型面，但在MF中，我們澆口的中心線與分型面重合。而且，3D中澆口一側(cè)有斜度，在MF中所建立的beam則兩邊都會有斜度。澆口差異設(shè)計如左圖，其有效面積不確定MF分析指定直徑即為其有效的接觸面積設(shè)計時會有小的凹臺MF不用做出相應(yīng)的凹臺流道差異T型流道，設(shè)計時以角度表達，MF中只有上底、下底及高的表達方式U型流道MF的表達為寬度*高度寬度上底高度指內(nèi)切圓的直徑其他差異在設(shè)計中，澆注系統(tǒng)除了澆口，流道外，還會有冷料井，在MF中建立冷料井則沒有必要，分析時不會納入計算，故會省略。在設(shè)計中，冷卻水路可以是并聯(lián)的，但在MF中水管通道不可以并聯(lián)。即在設(shè)計時一個入水口可

2、以有兩個方向甚至多方向的流動去向，但MF中水管通道必須一個方向流動。但在集水塊處可以是并聯(lián)的。Fill time 的結(jié)果看色桿，看密疏，看顏色通過其流動動畫還可以看熔接痕看困氣有較嚴(yán)重的滯留現(xiàn)象，流動較困難，填充效果差。滯留現(xiàn)象得到明顯的改善，填充效果良好。原方案澆口位置修改方案澆口位置滯留現(xiàn)象Fill time 的結(jié)果填充不平衡，中間快，兩端慢，易造成中間過保壓的現(xiàn)象。通過調(diào)整兩澆口之間的距離，以改善填充不平衡的問題，如右圖所示多點進膠不均衡的填充Fill time 的結(jié)果填充不平衡，小齒輪最后才填充通過調(diào)整小齒輪處的流道及澆口大小，以獲得平衡的填充效果。一腔多穴的部均衡填充Fill tim

3、e 的結(jié)果不均衡的壓力分布，壓力分布的不均勻也可反應(yīng)出填充的不平衡，不均衡的壓力分布將造成注塑壓力及鎖模力的偏高，如圖所示，兩者的壓力差為66.53-41.91=24.62MPa。均衡的壓力分布不均衡的壓力分布V/P切換的結(jié)果看平衡，看最大壓力（沒有針閥系統(tǒng)）不均衡的壓力分布，其結(jié)果文字輸出如下，最大注塑壓力為72.09MPa,填充階段最大鎖模力為217.24T。均衡的壓力分布，其結(jié)果文字輸出如下，最大注塑壓力63.78MPa，填充階段最大鎖模力為165.61T。V/P切換的結(jié)果型腔壓力結(jié)果主要查看不同時刻型腔的壓力大小，每個公司、每種材料會有自己的最大極限要求。如ABS弗吉亞要求不超過75M

4、Pa，PP+15%Talc豐田紡織要求不超過55MPa，延鋒偉世通要求不超過80MPa。壓力曲線結(jié)果一般黑色曲線代表嘰嘴處的壓力變化，后面有澆口處的壓力曲線，以及流動末端的壓力曲線。還可從圖中大致看出澆注系統(tǒng)上的壓力損失14推薦設(shè)置熔融溫度：_熔融溫度范圍： _ 分解溫度: _轉(zhuǎn)換溫度： _前鋒溫差：_ -_ =_流動前沿溫度結(jié)果a, 在所選塑膠指定的溫度范圍內(nèi)，太低可能造成填充困難，太高則可能造成塑膠分解；b 溫差范圍應(yīng)控制在20以內(nèi)。塑膠超過分解溫度時，會變性，發(fā)黃等。流前溫度低于轉(zhuǎn)換溫度，則塑膠冷凝不再流動制品局部骨位料厚為0.8mm，造成流動前沿溫度范圍超過20，并有嚴(yán)重的滯留現(xiàn)象，導(dǎo)

5、致了制品的缺膠。流動前沿溫度最低150，如圖中藍(lán)色部位缺膠部位流動前沿溫度結(jié)果此處的料厚最薄為0.3mm，流動前沿溫度最低為151.8雖未造成制品的缺膠，但有嚴(yán)重的滯留現(xiàn)象，造成制品填充困難低溫部位滯留現(xiàn)象流動前沿溫度結(jié)果溫度結(jié)果色差線：當(dāng)溫度梯度過大時則會出現(xiàn)色差線4. Weld lines 熔接線：兩股或兩股以上的料流匯合時會形成熔接線，對制品的外觀和強度造成影響。判斷熔接線好壞的依據(jù)是： a 形成熔接線的時間，早比遲好 b 形成熔接線的流動前沿溫度，高比低好； c 兩股或多股料流匯合時的夾角越大越好； d 形成熔接線處的剪切應(yīng)力，小于材料的允許值為好。 熔接痕結(jié)果實際試模的熔接線位置Mo

6、ldflow分析結(jié)果，熔接線位置如圖所示熔接線熔接痕結(jié)果澆口位置決定熔接痕位置此制品為可翻轉(zhuǎn)制品，在中間共有11處薄料位（即可翻轉(zhuǎn)的部位），在這些薄料位處，不允許有熔接線的出現(xiàn)，如圖為原始設(shè)計方案，共有2處薄料位出現(xiàn)了熔接線。原始方案熔接線結(jié)果圖熔接痕結(jié)果修改方案，修改進膠位置，如圖所示，在制品中間的薄料位處的熔接線均以消除。修改方案熔接線位置圖熔接痕結(jié)果5. Air traps 困氣：流動路徑末端或材料從各個方向流向同一位置時會形成困氣，如果困氣不及時消除，則會引起燒焦痕，缺膠或表面疤痕等缺陷。困氣的解決方法： a 困氣的位置盡可能的出現(xiàn)在分型面處 b 在形成困氣的位置可設(shè)置頂針或做鑲件等；

7、 c 修改制品料厚； d 移動澆口位置。 困氣結(jié)果重視排氣，很多時候成型的不良品均是其排氣不良導(dǎo)致的。排氣不良導(dǎo)致溫度升高，材料熱解，壓力增大，最終出現(xiàn)漲模，飛邊等。Moldflow分析困氣結(jié)果試模結(jié)果與CAE結(jié)果一致困氣困氣結(jié)果嚴(yán)重困氣要通過流動動畫來查看，看料流的包裹情況來判斷2D模具設(shè)計圖，在椅子背面有一大滑塊，可起到疏氣的作用。困氣困氣結(jié)果困氣結(jié)果潛流痕通常出現(xiàn)在weld line 附近，主要由于兩股料流匯合時的壓力和速度的不同而引起的，在CAE分析結(jié)果中雖然沒有直觀的結(jié)果查看潛流痕，但是可以通過其形成原因來推斷潛流痕的結(jié)果2.5s時速度流向2.9s時速度流向潛流痕UnderflowW

8、eld lineunderflow line27熱嘴進膠分布（此圖顯示熱嘴進膠量的分布）Throughput結(jié)果原始針閥打開時間，使得Throughput顯示五個熱咀出膠量差異大，即中間熱咀獨占一半，分布不均勻，影響熱流道型號選擇的選擇。提前兩側(cè)針閥開啟時間，由Throughput結(jié)果可知，五個針閥熱咀出膠量差異不大，不影響熔融態(tài)膠料在熱咀內(nèi)停留時間，且便于熱流道型號的均勻選擇！一般用于熱嘴的選型及查看膠料停留時間。原始方案修改方案汽車翼子板，主體料厚為2.6mm，材料為PPO+PA，制品在頂出時的體積收縮率在5.5%6%之間，收縮率均勻，保壓效果良好。澆口處的收縮率達到7%左右。頂出時體積收

9、縮結(jié)果看顏色對比頂出時體積收縮結(jié)果看顏色對比對比明顯，判讀其縮水風(fēng)險大較差的保壓效果，填充不平衡，造成兩頭有過壓得現(xiàn)象，頂出時的體積收縮率在0%3%之間，不均勻的保壓效果對制品的變形將帶來直接的影響。兩頭的過壓現(xiàn)象可能造成制品粘前模。頂出時體積收縮結(jié)果重點查看保壓情況32左側(cè)為不完整的曲線，沒有冷卻過程，但曲線很漂亮，其梯度均勻右側(cè)為完整的曲線，但其梯度也比較均勻，證明其流動比較平衡。尖銳的拐點是由于末端的填充造成的。拐點過后則是一個保壓的過程。鎖模力曲線結(jié)果1. Circuit Coolant Temperature 冷卻液循環(huán)溫度：冷卻水路內(nèi)冷卻液的溫度變化。好的Circuit Coola

10、nt Temperature應(yīng)該是： a, 冷卻液的進水溫度與出水溫度的溫差不高于23?？碈ircuit Coolant Temperature主要查找的問題有： a 冷卻水路設(shè)計是否合理 b 冷卻水路帶走的熱流是否過多，而影響其冷卻效果。冷卻分析結(jié)果汽車翼子板，前模4組水路，后模9組水路，冷卻液為60熱水，冷卻液循環(huán)溫度，如圖所示，進出水溫差為未超過2 。冷卻分析結(jié)果汽車保險杠，前模9組水路，后模9組水路冷卻液為25 的機水，冷卻水進出口溫差最大為2.6 ，前模及后模均有2組水路帶走的熱量過多，冷卻分析結(jié)果右圖中，紅色的那條水路帶走的熱量較多，將影響其冷卻效果，冷卻分析結(jié)果2. Temper

11、ature , part 制品溫度：冷卻后制品的溫度分布。好的Temperature , part應(yīng)該是： a, 同一剖面上下位置表面溫度差不超過10 ； b, 同一面上的溫度波動不超過10 ； c, 表面溫度不應(yīng)超過冷卻水入水溫度1020看Temperature , part主要查找的問題有： a, 判斷制品那些部位過冷或過熱，以調(diào)整水路分布； b, 判斷注塑成型周期；冷卻分析結(jié)果制品表面溫差大，主體溫度為5055，但局部地方出現(xiàn)了140左右的高溫，對制品的收縮及變形帶來較大的影響。冷卻分析結(jié)果冷卻分析結(jié)果1. Deflection, all effects:Deflection 總變形結(jié)果

12、：所有因數(shù)引起的變形結(jié)果，包括收縮，冷卻不均，取向不均，拐角效應(yīng)等因數(shù)引起的變形。Deflection, all effects:Deflection 變形結(jié)果可分為3個方向察看結(jié)果： a Deflection, all effects:X Component X方向變形結(jié)果 b Deflection, all effects:Y Component Y方向變形結(jié)果 c Deflection, all effects:Z Component Z方向變形結(jié)果翹曲分析結(jié)果翹曲分析結(jié)果翹曲分析結(jié)果翹曲分析結(jié)果2. Deflection, differential cooling: Deflectio

13、n 冷卻不均引起的變形量大小。Deflection, all effects:Deflection 變形結(jié)果可分為3個方向察看結(jié)果： a Deflection, differential cooling : X Component X方向變形結(jié)果 b Deflection, differential cooling : Y Component Y方向變形結(jié)果 c Deflection, differential cooling : Z Component Z方向變形結(jié)果減少不均勻冷卻的方法： 解決不均勻的冷卻問題主要是解決型腔與型芯表面溫差問題，可通過增加冷卻水路，修改水路位置，選用溫度較低的

14、冷卻水，選用熱傳導(dǎo)率高的鑲件來移走型芯的熱量等，來降低 兩邊的溫差。 翹曲分析結(jié)果冷卻不均X方向變形冷卻不均Y方向變形冷卻不均Z方向變形冷卻不均總體方向變形翹曲分析結(jié)果3. Deflection, differential shrinkage: Deflection 收縮不均引起的變形量大小Deflection, differential shrinkage : Deflection 變形結(jié)果可分為3個方向察看結(jié)果： a Deflection, differential shrinkage : X Component X方向變形結(jié)果 b Deflection, differential shr

15、inkage : Y Component Y方向變形結(jié)果 c Deflection, differential shrinkage : Z Component Z方向變形結(jié)果減少非均勻收縮的方法：1 在保壓過程中設(shè)置保壓曲線2 料厚厚的制件收縮要比料厚薄的制件收縮大 翹曲分析結(jié)果總體方向放大10倍后的的變形效果圖X方向放大10倍后的的變形效果圖Y方向放大10倍后的的變形效果圖Z方向放大10倍后的的變形效果圖翹曲分析結(jié)果4. Deflection, orientation effects:Deflection不同的取向引起的變形結(jié)果，變形結(jié)果可分為3個方向查看結(jié)果。 a Deflection,

16、orientation effects:X Component X方向變形結(jié)果 b Deflection, orientation effects:Y Component Y方向變形結(jié)果 c Deflection, orientation effects:Z Component Z方向變形結(jié)果減少取向效應(yīng)的方法： 1 對于不含填充的材料，剪切應(yīng)力越高相應(yīng)的取向程度越大，通過改變工藝條件如模溫，料溫等來降低剪切應(yīng)力，以改善取向效應(yīng)。 2 含纖維的材料，注塑速度對纖維的取向分布影響較大，通常，注塑時間越短，在流動方向上的取向大于垂直流動方向的取向。翹曲分析結(jié)果取向引起的總體方向變形取向引起的Y方向

17、變形取向引起的X方向變形取向引起的Z方向變形翹曲分析結(jié)果冷卻不均導(dǎo)致拐角效應(yīng)引起變形 熱量聚積在角落處，使得角落收縮變形而小于90度，造成典型的盒狀弓形翹曲。 熱集中在公模的角落熱的角落(相對于凝固部分的收縮，引起翹曲)Cavity冷Core熱翹曲分析結(jié)果原始產(chǎn)品結(jié)&CAE分析變形結(jié)果依據(jù)CAE分析變形原因，修改結(jié)構(gòu)后產(chǎn)品& CAE分析變形結(jié)果Mold flow分析應(yīng)用案例一-汽車后保險杠不平衡原因分析產(chǎn)品介紹此產(chǎn)品為某汽車后保險杠，產(chǎn)品外觀二次加工為噴涂和皮紋；產(chǎn)品壁厚均勻，主體料厚為3.00mm產(chǎn)品結(jié)構(gòu)左右對稱分析結(jié)果根據(jù)分析結(jié)果fill time & pressure at V/P sw

18、itchover綜合比較，此產(chǎn)品三個針閥熱咀順序進膠，填充效果完全平衡。試模結(jié)果左圖試模結(jié)果為兩側(cè)針閥熱咀延時一致，與中間熱咀料流形成的熔接線位置卻不一致，明顯走膠不平衡，b熱咀一側(cè)快于c熱咀一側(cè)；由于填充不平衡，導(dǎo)致制品兩側(cè)壓力不一致，再保壓過程中出現(xiàn)保壓不一致，通過時間控制器調(diào)整針閥開啟與關(guān)閉的時間，可保證平衡及保壓均勻，但注塑工藝調(diào)整空間小，不利于正常量產(chǎn)。abc原因分析如圖1所示，在模具ok的情況下，制品走膠應(yīng)該完全平衡?，F(xiàn)在走膠不平衡可能是澆口大小不一致、熱咀溫度不正常、熱咀溢膠、壁厚加工誤差。1.根據(jù)檢查澆口及溫度均正常且一致，可排除此兩個原因；2.在注射膠量和時間相同的條件下，通

19、過單獨開啟b&c針閥熱咀，其成型結(jié)果如圖2，由于機器原因，實際注射量誤差0.7mm，結(jié)果重量誤差30g,輕的一邊面積大于重的一邊，由此可知溢膠的原因可排除；3.經(jīng)上述分析檢查，走膠不平衡是由于制品壁厚不均引起，通過剪切制品，測量壁厚如圖3，兩側(cè)壁厚誤差近1mm,加工嚴(yán)重失誤！abc圖1圖2圖3解決措施及總結(jié)綜合上述分析，制品走膠不平衡是由于制品壁厚加工誤差導(dǎo)致，在目前情況下通過針閥熱咀延時控制和增加澆口大小的方法，暫時完成制品試制；因為制品外觀面結(jié)構(gòu)裝配均無問題，壁厚增加的屬于后模芯加工問題，減膠至設(shè)定壁厚或加膠至誤差壁厚，其更改設(shè)變量均大，后續(xù)更改方案需要客戶同意，由于改變了壁厚導(dǎo)致增加膠量

20、，從而增加周期、原料等生產(chǎn)成本，故此問題如果客戶追究，后果必將嚴(yán)重。Mold flow分析應(yīng)用案例二-汽車內(nèi)飾件左前門板上護板Boss柱問題產(chǎn)品介紹此產(chǎn)品為某汽車左前門上護板，產(chǎn)品外觀二次加工為皮紋；產(chǎn)品壁厚均勻，主體料厚為3.00mm，Boss柱中心厚及rib厚度均在1.2mm左右產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡單，B面有21個Boss柱分析結(jié)果根據(jù)分析結(jié)果fill time & pressure at V/P switchover綜合比較，此產(chǎn)品三個針閥熱咀順序進膠，填充效果完全平衡。分析結(jié)果根據(jù)分析結(jié)果fill time 和weld lines綜合比較，在制品Boss柱表面走膠出現(xiàn)變化，形成了熔接痕。主要是柱

21、位壁厚變化過大，走膠出現(xiàn)延滯！分析結(jié)果根據(jù)分析結(jié)果Volumetric shrinkage at ejection，在制品Boss柱表面出現(xiàn)過保壓，且與整體差值過大，呈現(xiàn)凸起印痕缺陷。主要是柱位壁厚變化過大，保壓不均！試模結(jié)果此產(chǎn)品反復(fù)試模、修模，問題始終沒有得到明顯改善，甚至一次比一次差！最終還是回到原始方案的試模狀態(tài)。主要原因是在修模過程中沒有找對原因，而是盲目的在修。試模結(jié)果及原因分析abc如左圖所示，制品實際走膠平衡，同分析結(jié)果一致，在Boss柱表面出現(xiàn)熔接線以及凸起印痕，實際檢查制品壁厚，凸起印痕處過薄。此套模具原始設(shè)計是沒有在Boss柱做減膠處理的，結(jié)果由于針過高、膠位薄而出現(xiàn)印痕

22、，此缺陷被認(rèn)定為縮痕，故做減膠處理，使rib厚度與制品壁厚比例更大，導(dǎo)致出現(xiàn)嚴(yán)重縮痕，修模自始至終沒有修改Boss柱中間針的高度，反復(fù)修改火山口，問題一次比一次嚴(yán)重。目前此?；鹕娇谝讶看蚱?，但針沒改，效果同原始設(shè)計。后續(xù)制模、項目可能會考慮將針適當(dāng)磨低，以改善走膠延滯及過保壓引起的熔接線和凸起印痕問題。針過高，減膠過多火山口已磨平熔接痕及凸起印痕實際延滯效果走膠平衡加做火山口總結(jié)綜合上述分析，此產(chǎn)品主要問題點是Boss柱的問題，是制品縮痕與制品厚薄差異引起的凸起印痕的判斷問題。如果問題的原因分析判斷正確就會節(jié)約很多成本！此產(chǎn)品均勻壁厚3.0mm, Boss柱的rib和中心壁厚均在1.2mm左右 ，理論上來講是不會出現(xiàn)縮痕的，有經(jīng)驗的制模師傅也認(rèn)為不會縮痕。實際試模結(jié)果也可以看出有的Boss柱是縮痕（過厚引起），有的是凸起印痕（過薄引起），