GE 通用公司 模流分析案例 注塑行業(yè)的超級(jí)文獻(xiàn)資料(塑膠)

模流流分分析析(MoldFlow)：模流流分分析析，，就就是是利利用用現(xiàn)現(xiàn)在在的的有限元分分析基本本步驟：：前處理：：首先把通通過(guò)有限限元網(wǎng)格格，把連連續(xù)的零零件離散散化。用用有限個(gè)個(gè)容易分分析的單單元來(lái)描描述復(fù)雜雜的對(duì)象象，單元元之間通通過(guò)有限限個(gè)節(jié)點(diǎn)點(diǎn)進(jìn)行連連接。有限元求求解：根據(jù)用戶(hù)戶(hù)設(shè)定的的邊界條條件，通通過(guò)流體體力學(xué)、、熱力學(xué)學(xué)以及狀狀態(tài)方程程等組成成的線(xiàn)性性方程組組進(jìn)行求求解。后處理：：把有限元元求解的的數(shù)值結(jié)結(jié)果通過(guò)過(guò)等值線(xiàn)線(xiàn)、云圖圖以及動(dòng)動(dòng)畫(huà)等形形象的方方式顯示示出來(lái)。。提供分分析報(bào)報(bào)告：：把有限限分析析結(jié)果果按照照客戶(hù)戶(hù)需求求已報(bào)報(bào)告的的方式式提供供給客客戶(hù)。。由于于有限限元分分析不不可避避免的的存在在一些些誤差差，需需要在在分析析報(bào)告告中對(duì)對(duì)分析析結(jié)果果進(jìn)行行評(píng)估估。模流分分析簡(jiǎn)簡(jiǎn)介1模具內(nèi)內(nèi)熔體體的前前端不不斷前前移來(lái)來(lái)連接接各節(jié)節(jié)點(diǎn)。。熔體不斷填填充相鄰的的節(jié)點(diǎn)，直直到零件上上所有的節(jié)節(jié)點(diǎn)都被填填充。熔體和模具具接觸時(shí)會(huì)會(huì)形成一個(gè)個(gè)凝結(jié)層。。FountainFlowRegionFrozenLayernodeselementsMoldflow的計(jì)算方式式2Moldflow中的前處理理目前主流的的模流分析析軟件是Moldflow，該軟件只只接受三角角形單元以以及四面體體單元。高質(zhì)量的有有限元網(wǎng)格格是有限元元分析精度度的保障。。對(duì)于注塑件件，在Moldflow主要有以下下三種網(wǎng)格格劃分方式式：中性面面、雙面流流、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(wú)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。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網(wǎng)格質(zhì)量量檢查：：1）不能存存在自由由邊界。。2）雙面流流分析，，上下表表面的網(wǎng)網(wǎng)格匹配配率必須須達(dá)到90%。3）三角形形單元的的邊長(zhǎng)比比：平均均<3:1，最大<6:1。4）網(wǎng)格之之間沒(méi)有有交叉和和重疊。。5）網(wǎng)格的的大小。。自由邊界單元匹配Moldflow網(wǎng)格質(zhì)量檢查查報(bào)告不好的有限元元網(wǎng)格：1）影響計(jì)算精精度。2）錯(cuò)誤的計(jì)算算結(jié)果。3）計(jì)算無(wú)法進(jìn)進(jìn)行。網(wǎng)格大小對(duì)計(jì)算精度的影響4分析輸入——定義澆口類(lèi)型型側(cè)澆口（Gate）熱澆道(HotDrop)潛伏式澆口（Sub）直接澆口（Sprue）香蕉型(Cashew)閥式（Valve）GMPPCRequirementGateType定義澆口尺寸寸定義澆口數(shù)量量定義澆口位置置5分析輸入——定義流道系統(tǒng)統(tǒng)定義主流道以以及分流道的的尺寸在Moldflow中做出流道系系統(tǒng)流道系統(tǒng)分析輸入——定義冷卻系統(tǒng)統(tǒng)定義冷卻系統(tǒng)統(tǒng)尺寸定義冷卻液類(lèi)類(lèi)型在Moldflow中做出冷卻系系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)6分析輸入——定義注塑參數(shù)數(shù)7分析輸入——定義材料參數(shù)數(shù)聲明：以下內(nèi)容是以以DarrenMay的報(bào)告為基礎(chǔ)礎(chǔ)。8填充分析----注射/保壓切換注射結(jié)束時(shí)的的壓力分布圖圖注意：注射、保壓切切換應(yīng)該在注注射完成95%~99%之間。影響：如果注射量小小于零件體積積的95%，可導(dǎo)致保壓壓不足。即部部分區(qū)域會(huì)因因填充不足而而出現(xiàn)縮印、、缺料等缺陷陷。9填充分析----壓力分布兩端壓力分布布不均勻，不不好的填充方方式兩端壓力分布布均勻，好的的填充方式注意：檢查模流末端端的壓力分布布情況：壓力力分布最好平平衡、對(duì)稱(chēng)。。檢查最大注塑塑壓力是否<10，000PSI(1PSI=6.8949KPA)。影響：不平衡的壓力力分布可能會(huì)會(huì)使制件材料料收縮不一致致，更高的殘殘余應(yīng)力，甚甚至可以導(dǎo)致致部分區(qū)域的的保壓不足或或過(guò)保壓。10填充分析----熔體前端溫度度注意：熔體前端溫度度的變化應(yīng)該該小于30F。影響：過(guò)高的溫度變變化可以導(dǎo)致致零件內(nèi)部產(chǎn)產(chǎn)生殘余應(yīng)力力，而殘余應(yīng)應(yīng)力的存在會(huì)會(huì)導(dǎo)致零件發(fā)發(fā)生翹曲。11填充分析----澆口處的最大大剪切率注意：最大剪切率不不能超過(guò)材料料的許可值。影響：如果注射時(shí)剪剪切率超過(guò)材材料的最大剪剪切率，可以以使材料在注注射過(guò)程中發(fā)發(fā)生降解，出出現(xiàn)黑點(diǎn)、白白斑等許多意意想不到的缺缺陷。12填充分析----零件剪切應(yīng)力力注意：零件內(nèi)部的最最大剪切應(yīng)力力不應(yīng)該超過(guò)過(guò)材料的許可可值。影響：如果零件內(nèi)部部的最大剪切切應(yīng)力超過(guò)材材料的許可值值，可能導(dǎo)致致一系列的表表面缺陷。13填充分析——融接痕注意：融接痕的長(zhǎng)度度盡量短，數(shù)數(shù)量盡量少。。融接痕盡量不不要在A面以及承載結(jié)結(jié)構(gòu)上。水平的融接痕痕比垂直的融融接痕好。融接痕要和融融接溫度一起起進(jìn)行評(píng)估。。影響：融接痕可以導(dǎo)導(dǎo)致表面缺陷陷。融接痕可能導(dǎo)導(dǎo)致零件的強(qiáng)強(qiáng)度降低。14填充分析——?dú)庋ㄗ⒁猓簹庋☉?yīng)該都分分布在零件的的邊界上。存在氣穴的位位置應(yīng)該在模模具上添加排排氣槽。應(yīng)該避免在零零件的A面上出現(xiàn)氣穴穴。影響：氣穴可能使制制件沒(méi)有被完完全填充，零零件內(nèi)存在氣氣孔。氣穴可能導(dǎo)致致燃燒，使零零件上出現(xiàn)燒燒焦的現(xiàn)象。。15保壓分析——保壓壓力注射壓力（>=80%*保壓壓力）整個(gè)注塑過(guò)程程的壓力分布布圖保壓壓力注意：注射壓力>=80%*保壓壓力。影響：過(guò)低的保壓壓壓力可能是零零件無(wú)法打滿(mǎn)滿(mǎn)。16保壓分析——噴嘴處的壓力力分布注射壓力峰值值注射/保壓切換壓力力值注意：注射壓力峰值值最好和注射射/保壓切換時(shí)的的壓力值相等等。影響：注射壓力峰值值最好和注射射/保壓切換時(shí)的的壓力值的不不平衡就意味味著注射過(guò)程程的不平衡。。零件內(nèi)部可可能會(huì)因此而而產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力力。17保壓分析——保壓時(shí)間保壓時(shí)間注意：保壓時(shí)間應(yīng)該該大于澆口100%冷卻的時(shí)間。。影響：如果保壓時(shí)間間小于澆口100%冷卻時(shí)間，可可能會(huì)導(dǎo)致零零件保壓不足足，出現(xiàn)表面面缺陷。如果在澆口100%冷卻后仍然繼繼續(xù)進(jìn)行保壓壓。此時(shí)的保保壓不會(huì)對(duì)零零件產(chǎn)生任何何影響，只會(huì)會(huì)浪費(fèi)工時(shí)，，增加成本。18保壓分析——鎖模力注意：最大鎖模力不不應(yīng)該超過(guò)用用于生產(chǎn)該零零件的注塑機(jī)機(jī)的最大鎖模模力。影響：最大鎖模力如如果超過(guò)用于于生產(chǎn)該零件件的注塑機(jī)的的最大鎖模力力，可能在零零件上產(chǎn)生飛飛邊。最大鎖模力19保壓分析——體積收縮注意：制件收縮率的的目標(biāo)值應(yīng)該該是模具收縮縮率的3倍。影響：如果制件收縮縮率大于模具具收縮率的3倍，零件可能能會(huì)出現(xiàn)意想想不到的翹曲曲。需要進(jìn)行行專(zhuān)門(mén)的翹曲曲分析。20保壓分析——縮印深度注意：縮印的目標(biāo)深深度為0.1mm。影響：如果縮印的深深度大于0.1mm，在非皮紋面面上將會(huì)出現(xiàn)現(xiàn)可見(jiàn)的縮印印。21冷卻卻分分析析———冷卻卻液液流流速速注意意：：供應(yīng)應(yīng)商商的的設(shè)設(shè)備備必必須須能能過(guò)過(guò)滿(mǎn)滿(mǎn)足足所所需需的的冷冷卻卻液液流流速速。。各回回路路中中的的最最大大流流速速不不應(yīng)應(yīng)該該大大于于平平均均流流速速的的5倍。。影響響：：如果果供供應(yīng)應(yīng)商商的的設(shè)設(shè)備備達(dá)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冷卻卻分分析析———模溫變變化范范圍注意：：模溫的的變化化范圍圍應(yīng)該該小于于30F。模溫應(yīng)應(yīng)該在在設(shè)定定值附附近。。形芯模模溫圖圖影響：：模溫的的變化化范圍圍大于于30F會(huì)在制制件內(nèi)內(nèi)產(chǎn)生生殘余余應(yīng)力力，從從而導(dǎo)導(dǎo)致零零件發(fā)發(fā)生翹翹曲。。23冷卻分分析——上下模模模溫溫差注意：：上下模模模溫溫之差差不應(yīng)應(yīng)該超超過(guò)20F。影響：：如果上上下模模模溫溫之差差超過(guò)過(guò)20F可能會(huì)會(huì)使零零件發(fā)發(fā)生翹翹曲。。24冷卻分分析——冷卻液液溫度度注意：：冷卻液液的溫溫度變變化應(yīng)應(yīng)該小小于5F。影響：：冷卻液液的溫溫度變變化過(guò)過(guò)大意意味著著流道道設(shè)計(jì)計(jì)或流流動(dòng)參參數(shù)設(shè)設(shè)置存存在問(wèn)問(wèn)題，，從而而導(dǎo)致致制件件的熱熱傳遞遞存在在問(wèn)題題。25冷卻分分析——冷卻液液雷諾諾數(shù)注意：：為了保保證冷冷卻系系統(tǒng)產(chǎn)產(chǎn)生湍湍流，，最小小雷諾諾數(shù)應(yīng)應(yīng)該大大于10,000。影響：：當(dāng)雷諾諾數(shù)低低于10000時(shí),就不能能確保保冷卻卻液的的流動(dòng)動(dòng)狀態(tài)態(tài)為湍湍流。。而如如果達(dá)達(dá)不到到湍流流的要要求,系統(tǒng)的的熱傳傳導(dǎo)效效率就就會(huì)下下降。。26翹曲分分析——X方向變變形注意：：影響制制件收收縮的的主要要因素素因該該是由由材料料的收收縮引引起的的，而而不應(yīng)應(yīng)該是是由冷冷卻不不充分分、分分子取取向等等因素素造成成的。。制件變變形分分析Moldflow中的翹翹曲分分析影響：：過(guò)大的的變形形可能能導(dǎo)致致制件件不能能滿(mǎn)足足尺寸寸要求求。27注意：：影響制制件收收縮的的主要要因素素因該該是由由材料料的收收縮引引起的的，而而不應(yīng)應(yīng)該是是由冷冷卻不不充分分、分