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文檔簡介
第六章Moldflow分析詳解第六章Moldflow分析詳解結(jié)果解釋單一數(shù)據(jù)結(jié)果在填充或保壓過程中只記錄單一數(shù)值結(jié)果。其結(jié)果按節(jié)點或網(wǎng)格單元的數(shù)值進行存儲。其動畫只顯示從最大到最小值。包括:?填充時間(Filltime)?料流前鋒溫度(Temperatureatflowfront)?填充結(jié)束時刻的加權平均溫度(Bulktemperature)?填充結(jié)束時的凝固層系數(shù)(Frozenlayerfraction)?膠料來源(Growfrom)?填充結(jié)束時刻的壓力(Pressure)?收縮指數(shù)(SinkIndex)?凝固時間(Timetofreeze)?頂出時刻的體積收縮(Volumetricshrinkage)結(jié)果解釋單一數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果解釋中間數(shù)據(jù)結(jié)果記錄填充和保壓過程中的多個時刻的結(jié)果。默認設置是在填充階段和保壓階段各記錄20個數(shù)據(jù)點。可設置的中間結(jié)果的數(shù)量范圍為0到100。默認下,中間結(jié)果的動畫播放方式是以時間來控制。?壓力(Pressure)?平均速度(Averagevelocity)?加權平均溫度(Bulktemperature)?凝固層系數(shù)(Frozenlayerfraction)?加權平均的剪切速讀(Shearratebulk)?在模壁上的剪切應力(Shearstressatwall)?體積收縮(Volumetricshrinkage)?平均玻纖取向(Averagefiberorientation)結(jié)果解釋中間數(shù)據(jù)結(jié)果中間剖面結(jié)果剖面結(jié)果儲存了膠料經(jīng)過區(qū)域沿厚度方向的數(shù)值,因為它也是中間數(shù)據(jù)結(jié)果,所以在填充和報壓的過程中膠料所經(jīng)區(qū)域的信息也是存儲的幾個時間點的數(shù)據(jù),在缺省狀態(tài)下,是不保存剖面的信息的在高級設置里的求解參數(shù)設置中,可以分別設置填充和保壓分析的剖面結(jié)果記錄剖次數(shù)。最多可以設置成20。最初的隨時間播放的動畫顯示的是法向厚度為0的剖面層的結(jié)果。中間剖面結(jié)果包括:剪切速度(Shearrate)溫度(Temperature)速度(Velocity)中間剖面結(jié)果剖面結(jié)果儲存了膠料經(jīng)過區(qū)域沿厚度方向的數(shù)值,因為XY圖X-Y圖是兩維圖,在一個周期里,一個值隨著另外一個值而改變,都可以用X-Y圖來表示。?鎖模力(Clampforce:XYplot)?射出膠料重量的百分比(%Showweight:XYPlot)?進膠口出的壓力(Pressureatinjectionlocation:XYPlot)?推薦的螺桿速度(Recommendedramspeed:XYPlot)要將中間結(jié)果制成X-Y圖,需要重新創(chuàng)建該結(jié)果。當創(chuàng)建時,要將類型指定為X-Y圖。通過鼠標選定或手工指定節(jié)點或單元的號碼,來重新創(chuàng)建想要的X-Y圖XY圖X-Y圖是兩維圖,在一個周期里,一個值隨著另外一個填充分析
選擇成型材料,設定進料位置及模溫和料溫,進行填充模擬分析。填充分析選擇成型材料,設定進料位置及模溫和料溫,進行填充時間FillTime充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴展情況
整個填充過程,從圖中可以得到塑料流過每一點的時間,藍色為最后填充處。作用:預估填充所需時間,預測最后填充處,填充是否平衡,無滯流現(xiàn)象等。填充時間FillTime充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴填充壓力Pressure填充結(jié)束時模型各點的壓力,藍色為最低壓力,紅色為最高壓力。作用:查看填充過程中所需的最大壓力,以此壓力為參考值來設置成型工藝參數(shù)和選擇成型機規(guī)格。填充壓力Pressure填充結(jié)束時模型各點的壓力,藍色為最填充溫度Temperature填充結(jié)束時模型各點的溫度,藍色為最低溫度,紅色為最高溫度。作用:查看溫度是否超出塑料的成型溫度范圍。溫度過低會降低塑料的流動性,產(chǎn)生短射或滯流;溫度過高會使塑料發(fā)生裂解,影響產(chǎn)品質(zhì)量。填充溫度Temperature填充結(jié)束時模型各點的溫度,藍
注射位置壓力:XY圖
通過注射位置壓力的XY圖可看到壓力的變化情況。熔體被注入型腔后壓力持續(xù)增高。若壓力出現(xiàn)尖峰(通常在充??旖Y(jié)束時),表明制件沒有很好達到平衡充模,或者由于流動前沿物料體積的明顯減少使流動前沿的速度提高
注射位置壓力:XY圖通過注射位置壓力的XY圖可看到壓力的熔接線WeldLines左圖圓圈中紫色線條顯示的是熔接線位置。作用:預測熔接線位置,避免熔接線影響外觀或降低強度。通過調(diào)整澆注系統(tǒng)來改變?nèi)劢泳€位置,控制波前對接角度和溫度也可以控制熔接處的質(zhì)量。熔接線WeldLines左圖圓圈中紫色線條顯示的是熔接線氣泡AirTraps左圖紫色圓點顯示的是氣泡可能出現(xiàn)的位置。作用:預測氣泡位置,避免在產(chǎn)品內(nèi)部形成氣泡,甚至燒傷。在可能出現(xiàn)氣泡的地方做好排氣。氣泡AirTraps左圖紫色圓點顯示的是氣泡可能出現(xiàn)的位冷卻分析冷卻分析冷卻分析選擇冷卻模型,設定冷卻液種類、溫度及流速,進行冷卻模擬分析。冷卻分析選擇冷卻模型,設定冷卻液種類、溫度及流速,進行冷卻模外表面溫度TopTemperature左圖為產(chǎn)品外表面溫度分布。作用:查看定模側(cè)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,有無過高或過低溫度。外表面溫度TopTemperature左圖為產(chǎn)品外表面溫內(nèi)表面溫度BottomTemperature左圖為產(chǎn)品內(nèi)表面溫度分布。作用:查看動模側(cè)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,有無過高或過低溫度。內(nèi)表面溫度BottomTemperature左圖為產(chǎn)品內(nèi)內(nèi)外表面溫度差Temp.Difference左圖為產(chǎn)品內(nèi)外表面溫度差。作用:查看產(chǎn)品內(nèi)外側(cè)的溫度差。溫差越小,產(chǎn)品質(zhì)量越高,根據(jù)溫差調(diào)整冷卻系統(tǒng)。內(nèi)外表面溫度差Temp.Difference左圖為產(chǎn)品內(nèi)冷卻的影響產(chǎn)品品質(zhì)表面光潔度殘余應力結(jié)晶度熱彎曲生產(chǎn)成本頂出溫度循環(huán)時間冷卻合理冷卻不佳質(zhì)量好,成型快質(zhì)量差,成型慢冷卻的影響產(chǎn)品品質(zhì)冷卻合理冷卻不佳質(zhì)量好,成型快質(zhì)量差,成型模具溫度與冷卻時間模溫增加,冷卻時間增加模具溫度冷卻時間2mm厚、200mm長的產(chǎn)品,以中間范圍的料溫和1s時間注射模具溫度與冷卻時間模溫增加,冷卻時間增加模具溫度冷卻時間2m在注射成型中的熱量傳遞輻射散熱對流散熱熱量散失到模板上熱量由熔融塑料帶入熱量從冷卻水路傳入或傳出在注射成型中的熱量傳遞輻射散熱對流散熱熱量散失到模板上熱量由影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)從塑料到模腔壁的熱傳導從模腔壁到水管壁的熱傳導從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)從塑料到模腔壁的熱傳導從塑料到模腔壁的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)模具材料熱特性:比熱;導熱性料溫和模溫之間的溫度梯度塑料和模腔壁間接觸的質(zhì)量:保證良好的接觸從塑料到模腔壁的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)冷卻液流動率與熱交換冷卻液水/金屬界面塑料/金屬界面塑料層流(Re<2300)的溫度梯度紊流(Re>2300)的溫度梯度冷卻液流動率與熱交換冷卻液水/金屬界面塑料/金屬界面塑料層流散熱有效的散熱水路出水溫度比入水溫度高2-3℃以內(nèi)水管壁溫度比入水溫度高5℃以內(nèi)應該能足夠有效以使水路的布置成為控制因素
散熱有效的散熱冷卻水路設計考慮冷卻水路設置要使冷卻效果均勻靠近熱量較多處遠離熱量較少處
冷卻水路設計考慮冷卻水路設置要使冷卻效果均勻冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置水管與產(chǎn)品表面的距離相鄰水管的距離不均勻散熱均勻散熱冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置不均勻散熱均勻散熱冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置冷卻水路的長度哪個設計較好,B還是C?
B受壓力限制;C若用軟管連接中間的Out和In,會受流速的限制,可能比B需要更高的壓力冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置的特殊結(jié)構Baffles隔板Bubblers噴泉冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置的特殊結(jié)構設定必需的步驟優(yōu)點:流速均勻;排熱均勻缺點:壓降高優(yōu)點:適用于入子四周;低壓下可達高流速缺點:各分支流速不一樣;各分支冷卻效果不佳;易產(chǎn)生污垢串聯(lián)水路并聯(lián)水路設定必需的步驟優(yōu)點:流速均勻;排熱均勻優(yōu)點:適用于入子四周;冷卻液參數(shù)Flowrate流動率影響模具與冷卻水之間的對流Flowrate應該足夠高以能達到Reynoldsnumber(雷諾數(shù))>10,000Reynoldsnumber是紊流的量度標準,大于2300才能達到紊流要使水流速率加倍,則需要八倍的泵供液量冷卻液參數(shù)Flowrate流動率冷卻液參數(shù)Inlettemperature進水溫度–進水溫度由期望得到的模具表面溫度來控制–通常比模具表面溫度低10-20℃–將依賴于水路與產(chǎn)品的距離和模具材料的導熱性
PressureDrop壓力降在工廠冷卻液供給能力下設計水路的壓力降壓力降直接關系到:水路長度;水路直徑;水流速率
冷卻液參數(shù)Inlettemperature進水溫度冷卻液參數(shù)Coolant冷卻液水塔或城市用水,一般20-25℃,隨季節(jié)變化以加熱器(heater)或循環(huán)器(circulator)可將水加熱到30℃或以上從冷卻器(chiller)獲得低至10℃的冷卻水在冷卻器(chiller)里將水和防凍劑(antifreeze,通常是乙二醇glycol)混合,一般可達到5℃以加熱器(heater)或循環(huán)器(circulator)可將油(Oil)加熱到80℃或以上
冷卻液參數(shù)Coolant冷卻液查看結(jié)果PartElementalTop產(chǎn)品凹模面溫度PartElementalBottom產(chǎn)品凸模模面溫度TemperatureDifference凸凹模面溫差PercentFrozen凝固層比率Screenoutput屏幕輸出水路相關訊息FlowRate流動率Reynoldsnumber雷諾數(shù)Temperaturerise溫升Pressuredrop壓力降
查看結(jié)果PartElementalTop產(chǎn)品凹模面溫度凹模面與凸模面溫度凹模面與凸模面溫度凸凹模溫差凸凹模溫差最大溫度與平均溫度最大溫度與平均溫度冷卻的優(yōu)化冷卻水路排布模具內(nèi)是否有足夠的空間可移動水路水路是否可以打斷模具是否還沒加工冷卻液溫度所有的水路若有兩個以上的模溫機可設定不同的溫度冷卻時間通常應該保持最小值然而冷卻時間越短,溫度分布越差流動率若已達到紊流,再加大流動率通常是浪費能源的
冷卻的優(yōu)化冷卻水路排布對照目標查看結(jié)果最好是在一個固定的周期內(nèi)優(yōu)化溫度分布溫度變化越小越好厚度上的溫度分布凸凹模面溫差分布查看結(jié)果Temperature(top),partTemperature(bottom),partTemperatureDifference,part(midplane)TemperatureProfile,part
對照目標查看結(jié)果最好是在一個固定的周期內(nèi)優(yōu)化溫度分布優(yōu)化冷卻時間有以下情形時,冷卻時間可以優(yōu)化可接受的溫度分布已確定凸模平均溫度低于或等于目標模溫運行自動分析優(yōu)化冷卻時間
優(yōu)化冷卻時間有以下情形時,冷卻時間可以優(yōu)化優(yōu)化冷卻的實際操作查看冷卻分析結(jié)果改變一些項目來改善凸凹模面溫差,如水路排布:增加水路/支流;改變位置水溫:可設定到3種不同的溫度增加入子(insert)流動率
優(yōu)化冷卻的實際操作查看冷卻分析結(jié)果保壓分析保壓分析保壓分析選擇保壓壓力,設定保壓曲線,進行保壓模擬分析。s35MPa0131626保壓曲線保壓分析最好在完成了零件的填充優(yōu)化、流道的尺寸優(yōu)化、流道平衡和冷卻分析后再進行。保壓分析選擇保壓壓力,設定保壓曲線,進行保壓模擬分析。s35保壓壓力保壓壓力大約是填充壓力的80%,可以有較大變化,一般為填充壓力的20%~80%。當然,也可以超出該范圍。保壓壓力需小于注塑機的鎖模力保壓壓力保壓壓力大約是填充壓力的80%,可以有較大變化,一般保壓時間必須足夠長,好讓澆口凝固。這個時間能夠從填充分析的冷卻時間(timetofreeze)結(jié)果中估算出來,然而,由于保壓期間的剪切生熱,這個時間可能會偏小。對于第一次的保壓分析,可估算一個較大值確定澆口凝固的最好的方法是通過凝固層系數(shù)(frozenlayerfraction)結(jié)果。查看澆口什么時候凝固。保壓時間必須足夠長,好讓澆口凝固。這個時間能夠從填充分析的冷凝固序列%FrozenTimeSeries左圖顯示的是整個成型過程中的凝固情況,紅色的地方先凝固。作用:凝固先后直接影響到保壓質(zhì)量及產(chǎn)品的收縮量。根據(jù)此圖相應的調(diào)整冷卻系統(tǒng)及澆注系統(tǒng)可以得到更好的保壓效果。凝固序列%FrozenTimeSeries左圖顯示的是體積收縮VolumetricShrinkage左圖顯示的是各處的體積收縮百分比。作用:體積收縮越均勻產(chǎn)品質(zhì)量越好,翹曲量越小,收縮不均可能產(chǎn)生局部嚴重縮水、凹痕等缺陷。根據(jù)圖中顯示的收縮量,相應調(diào)整保壓曲線,可以獲得更好的保壓效果。體積收縮VolumetricShrinkage左圖顯示的壓力Pressure從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的噴嘴處的壓力變化曲線,最大為35MPa。作用:確定注塑機相關參數(shù)。壓力Pressure從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的噴嘴處鎖模力ClampTonnage從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的鎖模力的變化曲線,最大為150噸。作用:確定所需注塑機的規(guī)格。鎖模力ClampTonnage從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過傳統(tǒng)和曲線保壓傳統(tǒng)保壓有1-2段恒壓2段時與曲線保壓相似當機器沒有能力進行曲線保壓時使用如果產(chǎn)品壁厚變化比較大時使用該保壓方法可能是比較好的曲線保壓壓力隨時間而變化
傳統(tǒng)和曲線保壓傳統(tǒng)保壓曲線保壓可達成的效果使產(chǎn)品的體積收縮分布更均勻當塑料冷卻凝固時體積收縮由作用于塑料上的壓力決定:壓力越大收縮越小在產(chǎn)品上總是存在壓力梯度的隨時間降低壓力一直降到澆口處為零
曲線保壓可達成的效果使產(chǎn)品的體積收縮分布更均勻曲線保壓何時采用曲線保壓曲線當機器有能力時當產(chǎn)品壁厚變化不大時當翹曲很重要時曲線保壓何時采用曲線保壓曲線保壓術語實際注射時間實際注射時間保壓術語實際注射時間實際注射時間制作保壓曲線最佳化產(chǎn)品填充流道平衡冷卻確定初始保壓壓力以機器最大鎖模力的80%作為保壓壓力最大值(公式單位為公制)制作保壓曲線最佳化制作保壓曲線以恒定保壓壓力運行保壓分析初始的保壓時間取希望得到的保壓時間與冷卻時間的總和此分析確保澆口已經(jīng)完全凝固如果冷卻分析已經(jīng)運行過,在此分析中使用相同的保壓時間與冷卻時間的總和
制作保壓曲線以恒定保壓壓力運行保壓分析制作保壓曲線查看結(jié)果來繪制曲線初始體積收縮分布:從收縮綜合報表中取得資料與典型收縮數(shù)值做比較確定恒定壓力、恒定保壓時間、壓力衰減時間和冷卻時間:采用以下項目隨時間變化的軌跡溫度(temperature)凝固層比率(%frozenlayer)注入點的壓力(pressureofinjectionlocationnode)、澆口或產(chǎn)品上的nodes和elements的壓力制作保壓曲線查看結(jié)果來繪制曲線制作保壓曲線采用衰減的保壓壓力運行多層保壓分析(Multi-laminatepacking)檢查體積收縮分布對整個產(chǎn)品或產(chǎn)品中的某一部分縮放體積收縮必要時修改保壓曲線使用注入點、澆口或產(chǎn)品上的nodes的壓力軌跡調(diào)整保壓曲線制作保壓曲線采用衰減的保壓壓力運行多層保壓分析(Multi-精確調(diào)整PackingProfile對最后填充區(qū)域的調(diào)整調(diào)整constant-pressure持續(xù)時間縮短,體積收縮升高對澆口區(qū)域的調(diào)整改變壓力衰減率變慢,體積收縮降低對中間填充區(qū)域的調(diào)整斜坡“Step”衰減率?增加,體積收縮降低精確調(diào)整PackingProfile對最后填充區(qū)域的調(diào)整調(diào)翹曲分析翹曲分析優(yōu)化填充優(yōu)化產(chǎn)品的填充是最重要的步驟之一。如果填充情況良好,且符合產(chǎn)品的設計要求,那么翹曲一般都會比較低,翹曲容易被接受。填充的優(yōu)化一般包括以下幾步:?決定澆口位置?找出合適的工藝條件?優(yōu)化產(chǎn)品的填充,平衡流動,無過保壓,無積氣,高質(zhì)量的熔接線,無滯流等?優(yōu)化澆注系統(tǒng)的尺寸,并平衡流道優(yōu)化填充優(yōu)化產(chǎn)品的填充是最重要的步驟之一。如果填充情況良好,優(yōu)化冷卻冷卻的基本目標就是使模具各部分的熱傳遞均勻。冷卻的第二個目標是使模具的冷卻時間最短。冷卻分析必須等到產(chǎn)品設計完成,基本的模具設計也完成后,知道了冷卻水路的排布才能進行。從填充分析中輸入到冷卻分析中的數(shù)據(jù)主要是:目標模具溫度、熔料溫度、預計的成型周期。優(yōu)化冷卻冷卻的基本目標就是使模具各部分的熱傳遞均勻。冷卻的第優(yōu)化保壓保壓過程主要是熱交換,通過將冷卻分析的結(jié)果輸入到流動分析中可以更準確的建立產(chǎn)品與周圍區(qū)域的熱交換模型,獲得更準確的保壓分析。優(yōu)化保壓可獲得較小且均一的體積收縮。優(yōu)化保壓也可在冷卻分析前進行。但冷卻分析后需對重新分析保壓以檢查結(jié)果是否還符合要求。冷卻做的越好,保壓結(jié)果也會越好。優(yōu)化保壓保壓過程主要是熱交換,通過將冷卻分析的結(jié)果輸入到流動翹曲分析設定翹曲變形參考坐標,進行翹曲變形模擬分析。翹曲分析設定翹曲變形參考坐標,進行翹曲變形模擬分析??傮w變形DeflectionTotal總的變形量。變形分為X、Y、Z三個方向的變形,它們?nèi)齻€的矢量和就是總的變形量。作用:查看產(chǎn)品的變形情況是否符合要求。總體變形DeflectionTotal總的變形量。變形分XYZX、Y、Z變形分量DeflectionX、Y、ZX和Y方向變形均勻,不會引起翹曲;Z方向變形不均,翹曲主要發(fā)生在Z方向上。XYZX、Y、Z變形分量DeflectionX、Y、ZXZ變形原因DeflectionZ翹曲主要是由于冷卻不均、保壓不良及分子取向引起的,根據(jù)翹曲方向和翹曲量有針對性的進行調(diào)整。冷卻因素收縮因素取向因素Z變形原因DeflectionZ翹曲主要是由于冷卻不均、翹曲分析充填與保壓階段所凍結(jié)的分子鏈配向性,導致流動引發(fā)之殘留應力翹曲分析充填與保壓階段所凍結(jié)的分子鏈配向性,導致流動引發(fā)之殘冷卻不均勻?qū)е職埩魬?/p>
熱效應引發(fā)的殘留應力
冷卻不均勻?qū)е職埩魬嵝l(fā)的殘留應力變形原因不均勻冷卻和不對稱冷卻引起的翹曲變形原因不均勻冷卻和不對稱冷卻引起的翹曲變形原因低冷卻速率區(qū)域的高度結(jié)晶使塑件產(chǎn)生較大的收縮量塑件帶肋一側(cè)冷卻較差,導致翹曲變形原因低冷卻速率區(qū)域的高度結(jié)晶使塑件產(chǎn)生較大的收縮量塑件成型工藝條件(MoldingWindow)分析須有的輸入條件:?網(wǎng)格模型(中性面或Fusion面網(wǎng)格模型)?澆口位置?材料?工藝條件設置成型工藝條件(MoldingWindow)分析須有的輸入條首選的工藝條件標準參數(shù)名默認值默認值解釋剪切速率1需小于材料最大允許剪切速率剪切力1需小于材料最大允許剪切力。若產(chǎn)品用于惡劣環(huán)境,該值須降低,取0.5-0.8料流前鋒溫度降低限制20oC多數(shù)時候取其一半的值,通常也不改變該限制值料流前鋒溫度升高限制10oC允許升高,但最好是不升高。注塑壓力限制0.8應小于注塑機壓力極限的80%鎖模力限制0.8保壓階段鎖模力最大,應低于注塑機允許極限的80%首選的工藝條件標準參數(shù)名默認值默認值解釋剪切速率1需小于材料工藝參數(shù)分析目標?指定澆口和材料,決定最佳的工藝條件。分析獲得推薦的工藝參數(shù),觀察模溫,料溫,注射時間改變時的相互影響?評估不同的澆口位置成型工藝條件分析可以評估各個澆口方案的壓力,剪切力,溫度等的差別?評估不同的材料分析不同的材料引起不同壓力變化及剪切力等工藝參數(shù)分析目標?指定澆口和材料,決定最佳的工藝條件。第二次上機要求建立phone分析項目,對其進行澆口位置分析設置不同的澆口位置和形式(至少2個),對其進行流動+翹曲分析對分析結(jié)果進行比較第二次上機要求建立phone分析項目,對其進行第三次上機要求建立scanner分析項目,對其進行流動+翹曲分析,分析翹曲產(chǎn)生原因改變其保壓曲線,進行新的流動+翹曲分析,以減少產(chǎn)品的翹曲變形量第三次上機要求建立scanner分析項目,對其進行第四次上機要求建立mouse分析項目,對其進行Mouse_up和mouse_bottom的一模2腔系統(tǒng)對其進行平衡流道分析根據(jù)平衡流道分析計算結(jié)果,計算分流道尺寸,并改變相應的流道單元尺寸,進行新的分析對分析結(jié)果進行比較第四次上機要求建立mouse分析項目,對其進行第六章Moldflow分析詳解第六章Moldflow分析詳解結(jié)果解釋單一數(shù)據(jù)結(jié)果在填充或保壓過程中只記錄單一數(shù)值結(jié)果。其結(jié)果按節(jié)點或網(wǎng)格單元的數(shù)值進行存儲。其動畫只顯示從最大到最小值。包括:?填充時間(Filltime)?料流前鋒溫度(Temperatureatflowfront)?填充結(jié)束時刻的加權平均溫度(Bulktemperature)?填充結(jié)束時的凝固層系數(shù)(Frozenlayerfraction)?膠料來源(Growfrom)?填充結(jié)束時刻的壓力(Pressure)?收縮指數(shù)(SinkIndex)?凝固時間(Timetofreeze)?頂出時刻的體積收縮(Volumetricshrinkage)結(jié)果解釋單一數(shù)據(jù)結(jié)果結(jié)果解釋中間數(shù)據(jù)結(jié)果記錄填充和保壓過程中的多個時刻的結(jié)果。默認設置是在填充階段和保壓階段各記錄20個數(shù)據(jù)點。可設置的中間結(jié)果的數(shù)量范圍為0到100。默認下,中間結(jié)果的動畫播放方式是以時間來控制。?壓力(Pressure)?平均速度(Averagevelocity)?加權平均溫度(Bulktemperature)?凝固層系數(shù)(Frozenlayerfraction)?加權平均的剪切速讀(Shearratebulk)?在模壁上的剪切應力(Shearstressatwall)?體積收縮(Volumetricshrinkage)?平均玻纖取向(Averagefiberorientation)結(jié)果解釋中間數(shù)據(jù)結(jié)果中間剖面結(jié)果剖面結(jié)果儲存了膠料經(jīng)過區(qū)域沿厚度方向的數(shù)值,因為它也是中間數(shù)據(jù)結(jié)果,所以在填充和報壓的過程中膠料所經(jīng)區(qū)域的信息也是存儲的幾個時間點的數(shù)據(jù),在缺省狀態(tài)下,是不保存剖面的信息的在高級設置里的求解參數(shù)設置中,可以分別設置填充和保壓分析的剖面結(jié)果記錄剖次數(shù)。最多可以設置成20。最初的隨時間播放的動畫顯示的是法向厚度為0的剖面層的結(jié)果。中間剖面結(jié)果包括:剪切速度(Shearrate)溫度(Temperature)速度(Velocity)中間剖面結(jié)果剖面結(jié)果儲存了膠料經(jīng)過區(qū)域沿厚度方向的數(shù)值,因為XY圖X-Y圖是兩維圖,在一個周期里,一個值隨著另外一個值而改變,都可以用X-Y圖來表示。?鎖模力(Clampforce:XYplot)?射出膠料重量的百分比(%Showweight:XYPlot)?進膠口出的壓力(Pressureatinjectionlocation:XYPlot)?推薦的螺桿速度(Recommendedramspeed:XYPlot)要將中間結(jié)果制成X-Y圖,需要重新創(chuàng)建該結(jié)果。當創(chuàng)建時,要將類型指定為X-Y圖。通過鼠標選定或手工指定節(jié)點或單元的號碼,來重新創(chuàng)建想要的X-Y圖XY圖X-Y圖是兩維圖,在一個周期里,一個值隨著另外一個填充分析
選擇成型材料,設定進料位置及模溫和料溫,進行填充模擬分析。填充分析選擇成型材料,設定進料位置及模溫和料溫,進行填充時間FillTime充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴展情況
整個填充過程,從圖中可以得到塑料流過每一點的時間,藍色為最后填充處。作用:預估填充所需時間,預測最后填充處,填充是否平衡,無滯流現(xiàn)象等。填充時間FillTime充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴填充壓力Pressure填充結(jié)束時模型各點的壓力,藍色為最低壓力,紅色為最高壓力。作用:查看填充過程中所需的最大壓力,以此壓力為參考值來設置成型工藝參數(shù)和選擇成型機規(guī)格。填充壓力Pressure填充結(jié)束時模型各點的壓力,藍色為最填充溫度Temperature填充結(jié)束時模型各點的溫度,藍色為最低溫度,紅色為最高溫度。作用:查看溫度是否超出塑料的成型溫度范圍。溫度過低會降低塑料的流動性,產(chǎn)生短射或滯流;溫度過高會使塑料發(fā)生裂解,影響產(chǎn)品質(zhì)量。填充溫度Temperature填充結(jié)束時模型各點的溫度,藍
注射位置壓力:XY圖
通過注射位置壓力的XY圖可看到壓力的變化情況。熔體被注入型腔后壓力持續(xù)增高。若壓力出現(xiàn)尖峰(通常在充模快結(jié)束時),表明制件沒有很好達到平衡充模,或者由于流動前沿物料體積的明顯減少使流動前沿的速度提高
注射位置壓力:XY圖通過注射位置壓力的XY圖可看到壓力的熔接線WeldLines左圖圓圈中紫色線條顯示的是熔接線位置。作用:預測熔接線位置,避免熔接線影響外觀或降低強度。通過調(diào)整澆注系統(tǒng)來改變?nèi)劢泳€位置,控制波前對接角度和溫度也可以控制熔接處的質(zhì)量。熔接線WeldLines左圖圓圈中紫色線條顯示的是熔接線氣泡AirTraps左圖紫色圓點顯示的是氣泡可能出現(xiàn)的位置。作用:預測氣泡位置,避免在產(chǎn)品內(nèi)部形成氣泡,甚至燒傷。在可能出現(xiàn)氣泡的地方做好排氣。氣泡AirTraps左圖紫色圓點顯示的是氣泡可能出現(xiàn)的位冷卻分析冷卻分析冷卻分析選擇冷卻模型,設定冷卻液種類、溫度及流速,進行冷卻模擬分析。冷卻分析選擇冷卻模型,設定冷卻液種類、溫度及流速,進行冷卻模外表面溫度TopTemperature左圖為產(chǎn)品外表面溫度分布。作用:查看定模側(cè)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,有無過高或過低溫度。外表面溫度TopTemperature左圖為產(chǎn)品外表面溫內(nèi)表面溫度BottomTemperature左圖為產(chǎn)品內(nèi)表面溫度分布。作用:查看動模側(cè)冷卻系統(tǒng)的冷卻效果,有無過高或過低溫度。內(nèi)表面溫度BottomTemperature左圖為產(chǎn)品內(nèi)內(nèi)外表面溫度差Temp.Difference左圖為產(chǎn)品內(nèi)外表面溫度差。作用:查看產(chǎn)品內(nèi)外側(cè)的溫度差。溫差越小,產(chǎn)品質(zhì)量越高,根據(jù)溫差調(diào)整冷卻系統(tǒng)。內(nèi)外表面溫度差Temp.Difference左圖為產(chǎn)品內(nèi)冷卻的影響產(chǎn)品品質(zhì)表面光潔度殘余應力結(jié)晶度熱彎曲生產(chǎn)成本頂出溫度循環(huán)時間冷卻合理冷卻不佳質(zhì)量好,成型快質(zhì)量差,成型慢冷卻的影響產(chǎn)品品質(zhì)冷卻合理冷卻不佳質(zhì)量好,成型快質(zhì)量差,成型模具溫度與冷卻時間模溫增加,冷卻時間增加模具溫度冷卻時間2mm厚、200mm長的產(chǎn)品,以中間范圍的料溫和1s時間注射模具溫度與冷卻時間模溫增加,冷卻時間增加模具溫度冷卻時間2m在注射成型中的熱量傳遞輻射散熱對流散熱熱量散失到模板上熱量由熔融塑料帶入熱量從冷卻水路傳入或傳出在注射成型中的熱量傳遞輻射散熱對流散熱熱量散失到模板上熱量由影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)從塑料到模腔壁的熱傳導從模腔壁到水管壁的熱傳導從水管壁到冷卻介質(zhì)的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)從塑料到模腔壁的熱傳導從塑料到模腔壁的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)模具材料熱特性:比熱;導熱性料溫和模溫之間的溫度梯度塑料和模腔壁間接觸的質(zhì)量:保證良好的接觸從塑料到模腔壁的熱傳導影響冷卻系統(tǒng)性能的參數(shù)冷卻液流動率與熱交換冷卻液水/金屬界面塑料/金屬界面塑料層流(Re<2300)的溫度梯度紊流(Re>2300)的溫度梯度冷卻液流動率與熱交換冷卻液水/金屬界面塑料/金屬界面塑料層流散熱有效的散熱水路出水溫度比入水溫度高2-3℃以內(nèi)水管壁溫度比入水溫度高5℃以內(nèi)應該能足夠有效以使水路的布置成為控制因素
散熱有效的散熱冷卻水路設計考慮冷卻水路設置要使冷卻效果均勻靠近熱量較多處遠離熱量較少處
冷卻水路設計考慮冷卻水路設置要使冷卻效果均勻冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置水管與產(chǎn)品表面的距離相鄰水管的距離不均勻散熱均勻散熱冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置不均勻散熱均勻散熱冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置冷卻水路的長度哪個設計較好,B還是C?
B受壓力限制;C若用軟管連接中間的Out和In,會受流速的限制,可能比B需要更高的壓力冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置的特殊結(jié)構Baffles隔板Bubblers噴泉冷卻水路設計考慮水路尺寸及排放位置的特殊結(jié)構設定必需的步驟優(yōu)點:流速均勻;排熱均勻缺點:壓降高優(yōu)點:適用于入子四周;低壓下可達高流速缺點:各分支流速不一樣;各分支冷卻效果不佳;易產(chǎn)生污垢串聯(lián)水路并聯(lián)水路設定必需的步驟優(yōu)點:流速均勻;排熱均勻優(yōu)點:適用于入子四周;冷卻液參數(shù)Flowrate流動率影響模具與冷卻水之間的對流Flowrate應該足夠高以能達到Reynoldsnumber(雷諾數(shù))>10,000Reynoldsnumber是紊流的量度標準,大于2300才能達到紊流要使水流速率加倍,則需要八倍的泵供液量冷卻液參數(shù)Flowrate流動率冷卻液參數(shù)Inlettemperature進水溫度–進水溫度由期望得到的模具表面溫度來控制–通常比模具表面溫度低10-20℃–將依賴于水路與產(chǎn)品的距離和模具材料的導熱性
PressureDrop壓力降在工廠冷卻液供給能力下設計水路的壓力降壓力降直接關系到:水路長度;水路直徑;水流速率
冷卻液參數(shù)Inlettemperature進水溫度冷卻液參數(shù)Coolant冷卻液水塔或城市用水,一般20-25℃,隨季節(jié)變化以加熱器(heater)或循環(huán)器(circulator)可將水加熱到30℃或以上從冷卻器(chiller)獲得低至10℃的冷卻水在冷卻器(chiller)里將水和防凍劑(antifreeze,通常是乙二醇glycol)混合,一般可達到5℃以加熱器(heater)或循環(huán)器(circulator)可將油(Oil)加熱到80℃或以上
冷卻液參數(shù)Coolant冷卻液查看結(jié)果PartElementalTop產(chǎn)品凹模面溫度PartElementalBottom產(chǎn)品凸模模面溫度TemperatureDifference凸凹模面溫差PercentFrozen凝固層比率Screenoutput屏幕輸出水路相關訊息FlowRate流動率Reynoldsnumber雷諾數(shù)Temperaturerise溫升Pressuredrop壓力降
查看結(jié)果PartElementalTop產(chǎn)品凹模面溫度凹模面與凸模面溫度凹模面與凸模面溫度凸凹模溫差凸凹模溫差最大溫度與平均溫度最大溫度與平均溫度冷卻的優(yōu)化冷卻水路排布模具內(nèi)是否有足夠的空間可移動水路水路是否可以打斷模具是否還沒加工冷卻液溫度所有的水路若有兩個以上的模溫機可設定不同的溫度冷卻時間通常應該保持最小值然而冷卻時間越短,溫度分布越差流動率若已達到紊流,再加大流動率通常是浪費能源的
冷卻的優(yōu)化冷卻水路排布對照目標查看結(jié)果最好是在一個固定的周期內(nèi)優(yōu)化溫度分布溫度變化越小越好厚度上的溫度分布凸凹模面溫差分布查看結(jié)果Temperature(top),partTemperature(bottom),partTemperatureDifference,part(midplane)TemperatureProfile,part
對照目標查看結(jié)果最好是在一個固定的周期內(nèi)優(yōu)化溫度分布優(yōu)化冷卻時間有以下情形時,冷卻時間可以優(yōu)化可接受的溫度分布已確定凸模平均溫度低于或等于目標模溫運行自動分析優(yōu)化冷卻時間
優(yōu)化冷卻時間有以下情形時,冷卻時間可以優(yōu)化優(yōu)化冷卻的實際操作查看冷卻分析結(jié)果改變一些項目來改善凸凹模面溫差,如水路排布:增加水路/支流;改變位置水溫:可設定到3種不同的溫度增加入子(insert)流動率
優(yōu)化冷卻的實際操作查看冷卻分析結(jié)果保壓分析保壓分析保壓分析選擇保壓壓力,設定保壓曲線,進行保壓模擬分析。s35MPa0131626保壓曲線保壓分析最好在完成了零件的填充優(yōu)化、流道的尺寸優(yōu)化、流道平衡和冷卻分析后再進行。保壓分析選擇保壓壓力,設定保壓曲線,進行保壓模擬分析。s35保壓壓力保壓壓力大約是填充壓力的80%,可以有較大變化,一般為填充壓力的20%~80%。當然,也可以超出該范圍。保壓壓力需小于注塑機的鎖模力保壓壓力保壓壓力大約是填充壓力的80%,可以有較大變化,一般保壓時間必須足夠長,好讓澆口凝固。這個時間能夠從填充分析的冷卻時間(timetofreeze)結(jié)果中估算出來,然而,由于保壓期間的剪切生熱,這個時間可能會偏小。對于第一次的保壓分析,可估算一個較大值確定澆口凝固的最好的方法是通過凝固層系數(shù)(frozenlayerfraction)結(jié)果。查看澆口什么時候凝固。保壓時間必須足夠長,好讓澆口凝固。這個時間能夠從填充分析的冷凝固序列%FrozenTimeSeries左圖顯示的是整個成型過程中的凝固情況,紅色的地方先凝固。作用:凝固先后直接影響到保壓質(zhì)量及產(chǎn)品的收縮量。根據(jù)此圖相應的調(diào)整冷卻系統(tǒng)及澆注系統(tǒng)可以得到更好的保壓效果。凝固序列%FrozenTimeSeries左圖顯示的是體積收縮VolumetricShrinkage左圖顯示的是各處的體積收縮百分比。作用:體積收縮越均勻產(chǎn)品質(zhì)量越好,翹曲量越小,收縮不均可能產(chǎn)生局部嚴重縮水、凹痕等缺陷。根據(jù)圖中顯示的收縮量,相應調(diào)整保壓曲線,可以獲得更好的保壓效果。體積收縮VolumetricShrinkage左圖顯示的壓力Pressure從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的噴嘴處的壓力變化曲線,最大為35MPa。作用:確定注塑機相關參數(shù)。壓力Pressure從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的噴嘴處鎖模力ClampTonnage從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過程中的鎖模力的變化曲線,最大為150噸。作用:確定所需注塑機的規(guī)格。鎖模力ClampTonnage從注塑開始到冷卻結(jié)束整個過傳統(tǒng)和曲線保壓傳統(tǒng)保壓有1-2段恒壓2段時與曲線保壓相似當機器沒有能力進行曲線保壓時使用如果產(chǎn)品壁厚變化比較大時使用該保壓方法可能是比較好的曲線保壓壓力隨時間而變化
傳統(tǒng)和曲線保壓傳統(tǒng)保壓曲線保壓可達成的效果使產(chǎn)品的體積收縮分布更均勻當塑料冷卻凝固時體積收縮由作用于塑料上的壓力決定:壓力越大收縮越小在產(chǎn)品上總是存在壓力梯度的隨時間降低壓力一直降到澆口處為零
曲線保壓可達成的效果使產(chǎn)品的體積收縮分布更均勻曲線保壓何時采用曲線保壓曲線當機器有能力時當產(chǎn)品壁厚變化不大時當翹曲很重要時曲線保壓何時采用曲線保壓曲線保壓術語實際注射時間實際注射時間保壓術語實際注射時間實際注射時間制作保壓曲線最佳化產(chǎn)品填充流道平衡冷卻確定初始保壓壓力以機器最大鎖模力的80%作為保壓壓力最大值(公式單位為公制)制作保壓曲線最佳化制作保壓曲線以恒定保壓壓力運行保壓分析初始的保壓時間取希望得到的保壓時間與冷卻時間的總和此分析確保澆口已經(jīng)完全凝固如果冷卻分析已經(jīng)運行過,在此分析中使用相同的保壓時間與冷卻時間的總和
制作保壓曲線以恒定保壓壓力運行保壓分析制作保壓曲線查看結(jié)果來繪制曲線初始體積收縮分布:從收縮綜合報表中取得資料與典型收縮數(shù)值做比較確定恒定壓力、恒定保壓時間、壓力衰減時間和冷卻時間:采用以下項目隨時間變化的軌跡溫度(temperature)凝固層比率(%frozenlayer)注入點的壓力(pressureofinjectionlocationnode)、澆口或產(chǎn)品上的nodes和elements的壓力制作保壓曲線查看結(jié)果來繪制曲線制作保壓曲線采用衰減的保壓壓力運行多層保壓分析(Multi-laminatepacking)檢查體積收縮分布對整個產(chǎn)品或產(chǎn)品中的某一部分縮放體積收縮必要時修改保壓曲線使用注入點、澆口或產(chǎn)品上的nodes的壓力軌跡調(diào)整保壓曲線制作保壓曲線采用衰減的保壓壓力運行多層保壓分析(Multi-精確調(diào)整PackingProfile對最后填充區(qū)域的調(diào)整調(diào)整constant-pressure持續(xù)時間縮短,體積收縮升高對澆口區(qū)域的調(diào)整改變壓力衰減率變慢,體積收縮降低對中間填充區(qū)域的調(diào)整斜坡“Step”衰減率?增加,體積收縮降低精確調(diào)整PackingProfile對最后填充區(qū)域的調(diào)整調(diào)翹曲分析翹曲分析優(yōu)化填充優(yōu)化產(chǎn)品的填充是最重要的步驟之一。如果填充情況良好,且符合產(chǎn)品的設計要求,那么翹曲一般都會比較低,翹曲容易被接受。填充的優(yōu)化一般包括以下幾步:?決定澆口位置?找出合適的工藝條件?優(yōu)化產(chǎn)品的填充,平衡流動,無過保壓,無積氣,高質(zhì)量的熔接線,無滯流等?優(yōu)化澆注系統(tǒng)的尺寸,并平衡流道優(yōu)化填充優(yōu)化產(chǎn)品的填充是最重要的步驟之一。如果填充情況良好,優(yōu)化冷卻冷卻的基本目標就是使模具各部分的熱傳遞均勻。冷卻的第二個目標是使模具的冷卻時間最短。冷卻分析必須等到產(chǎn)品設計完成,基本的模具設計
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