Moldflow模流分析基礎(chǔ)教程 課件 第11章

綜合模流分析實(shí)例第11章對(duì)汽車(chē)雜物袋進(jìn)行模流分析，要求：（1）按合理密度劃分網(wǎng)格，生成CAE模型，并修復(fù)網(wǎng)格缺陷；（2）根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特征，完成澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模；（3）進(jìn)行成型窗口分析，找出推薦工藝條件；（4）進(jìn)行填充分析，并根據(jù)分析結(jié)果評(píng)價(jià)澆口位置和成型工藝條件；（5）進(jìn)行冷卻分析，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化冷卻系統(tǒng)；（6）進(jìn)行保壓分析，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化保壓曲線(xiàn)；（7）進(jìn)行翹曲分析，分離翹曲變形原因，并分析改善方案11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟1

新建工程項(xiàng)目。步驟2

導(dǎo)入CAD模型。11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟3

刪除多余曲線(xiàn)和曲面。步驟4設(shè)置“全局邊長(zhǎng)”為“4.50”mm，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。多余曲面11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟5

網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)。網(wǎng)格模型的連通區(qū)域?yàn)?，縱橫比最大值為25.6，自由邊為5，相交單元為4，無(wú)多重邊、配向不正確單元和完全重疊單元；匹配百分比為92.0%，相互百分比為90.0%。在修復(fù)網(wǎng)格缺陷后，模型可用于雙層面網(wǎng)格的分析計(jì)算。11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟6

網(wǎng)格的自動(dòng)修復(fù)，用修復(fù)向?qū)盗袑?duì)話(huà)框步驟7網(wǎng)格的手動(dòng)修復(fù)a）修復(fù)自由邊。自由邊診斷

合并節(jié)點(diǎn)

11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理b）修復(fù)重疊缺陷。重疊單元診斷

將顯示為紅色的重疊單元?jiǎng)h除

填充孔11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理c）修復(fù)大縱橫比單元。根據(jù)各單元的實(shí)際情況，選擇“合并節(jié)點(diǎn)”、“交換邊”和“插入節(jié)點(diǎn)”等命令，進(jìn)行修復(fù)操作。d）再次進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)。e）旋轉(zhuǎn)模型。設(shè)置X軸為旋轉(zhuǎn)中心軸方向，指定旋轉(zhuǎn)角度為-90度，選擇CAE模型上任意節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。f）保存方案。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟1

澆口位置的確定。a）材料選擇。分別選擇“制造商”、“牌號(hào)”和“材料名稱(chēng)縮寫(xiě)”為“BasellPolyolefinsEurope”、“MetoceneHM648T”和“PP”b）澆口位置分析。重復(fù)“pocket_方案”，命名為“pocket_澆口分析”。雙擊進(jìn)入。選擇分析序列為“澆口位置”。c）查看澆口位置分析結(jié)果。分析生成澆口位置11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模d）確定澆口位置。由于澆口附近通常容易產(chǎn)生較大的翹曲，為保證產(chǎn)品的主要外觀面的平整度，可將澆口放置側(cè)面位置。e）保存方案。澆口位置11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟2

澆注系統(tǒng)的建模。a）重復(fù)方案“pocket_sidegate”，并重命名為“pocket_sidegate_filling1”。雙擊進(jìn)入。b）澆口曲線(xiàn)的創(chuàng)建。選擇注射位置處的節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，單擊“相對(duì)”單選按鈕，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（0-20），并指定澆口截面尺寸。c）澆口的網(wǎng)格劃分。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“0.6”mm澆口網(wǎng)格11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模d）分流道1的創(chuàng)建。選擇澆口端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（0-200），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“圓形”、“非錐體”，設(shè)置圓形截面直徑為“6”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“5”mm，完成第1段分流道的網(wǎng)格劃分。e）分流道2的創(chuàng)建，選擇步驟d）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（00115），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“圓形”、“錐體（由端部尺寸）”，設(shè)置圓形截面始端直徑和末端直徑分別為“5”mm和“9”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“10”mm，完成第2段分流道的網(wǎng)格劃分。f）分流道3的創(chuàng)建。選擇步驟e）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（01180），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“梯形”“非錐體”，設(shè)置梯形頂部寬度、底部寬度和高度分別為“8”mm、“6”mm和“6”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“10”mm，完成第3段分流道的網(wǎng)格劃分。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模g）主流道的創(chuàng)建，選擇步驟f）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入相對(duì)結(jié)束坐標(biāo)為（0040），指定直線(xiàn)的屬性為“冷主流道”。設(shè)置主流道形狀是“錐體（由端部尺寸）”，設(shè)置圓形截面始端直徑和末端直徑分別為“8”mm和“2.5”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“8”mm，完成主流道的網(wǎng)格劃分。選擇主流道端部節(jié)點(diǎn)放置注射位置標(biāo)記。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟3

冷卻系統(tǒng)的建模。a）創(chuàng)建型腔側(cè)冷卻水路端部的節(jié)點(diǎn)。b）連接節(jié)點(diǎn)生成型腔側(cè)冷卻水路曲線(xiàn)。設(shè)置連接線(xiàn)屬性為“管道”“圓形”，直徑為“10”mm11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模c）設(shè)置全局邊長(zhǎng)為30mm，為型腔側(cè)冷卻水路劃分網(wǎng)格。d）設(shè)置冷卻液入口。設(shè)置冷卻介質(zhì)入口溫度為“20”℃，選擇冷卻管道端部節(jié)點(diǎn)，即可插入冷卻液入口標(biāo)志11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模e）創(chuàng)建型芯側(cè)冷卻水路端部的部分節(jié)點(diǎn)。f）連接節(jié)點(diǎn)生成型芯側(cè)的部分冷卻水路曲線(xiàn)。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模g）設(shè)置全局邊長(zhǎng)為30mm，為型腔側(cè)的部分冷卻水路劃分網(wǎng)格。h）鏡像型芯側(cè)部分冷卻水路。鏡像參考11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模i）設(shè)置冷卻液入口。設(shè)置冷卻介質(zhì)入口溫度為“20”℃j）保存方案。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析步驟1

成型窗口分析。a）打開(kāi)方案。在工程管理窗口雙擊進(jìn)入“pocket_sidegate”方案。b）設(shè)置分析序列為“成型窗口”。c）工藝設(shè)置。d）開(kāi)始分析。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析步驟2

查看成型窗口分析結(jié)果。a）日志文件中的分析結(jié)果推薦的模具溫度即推薦模具溫度范圍的上限值，推薦的熔體溫度也較接近熔體溫度范圍的上限值，在充模流速較高的局部位置有可能出現(xiàn)熔體溫度超限的情況，工藝條件并不安全，不建議直接采用。b）質(zhì)量（成型窗口）檢查成型質(zhì)量值最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的注射時(shí)間，即1.14s為注射時(shí)間的推薦值11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析c）區(qū)域（成型窗口）可見(jiàn)首選注射時(shí)間范圍約為1.04～1.55s，與質(zhì)量（成型窗口）分析結(jié)果基本一致。d）最大壓力降（成型窗口）檢查到當(dāng)注射時(shí)間約為1.05s、1.14s和1.56s時(shí)，對(duì)應(yīng)的最大壓力降分別約為37MPa、36.2MPa和33.1MPa，在常規(guī)注射機(jī)注射壓力規(guī)格的一半（70MPa）以?xún)?nèi)，表明推薦注射時(shí)間對(duì)最大壓力降的影響在合理范圍內(nèi)。

11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析e）最低流動(dòng)前沿溫度（成型窗口）當(dāng)注射時(shí)間約為1.05s、1.14s和1.56s時(shí)，對(duì)應(yīng)的流動(dòng)前沿溫度分別約為240.3℃、237.0℃和231.7℃，最低流動(dòng)前沿溫度下降值分別約為9.7℃、13.0℃和18.3℃，均小于20℃，符合要求。f）最大剪切速率（成型窗口）當(dāng)注射時(shí)間約取1.05s～1.56s時(shí)，最大剪切速率值約為4817s-1～3263s-1，小于材料數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定的PP材料的最大剪切速率值100000s-1，符合要求。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析g）最大剪切應(yīng)力（成型窗口）注射時(shí)間取1.05s～1.56s時(shí)，最大剪切應(yīng)力值約為0.087MPa～0.077MPa，小于材料數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定的PP的最大剪切應(yīng)力值0.25MPa，符合要求。h）最長(zhǎng)冷卻時(shí)間（成形窗口）模具溫度為30℃左右時(shí)，最長(zhǎng)冷卻時(shí)間約為19.4s。由于注射時(shí)間對(duì)冷卻時(shí)間的變化影響非常小，因此可將20s作為最長(zhǎng)冷卻時(shí)間的參考值。i）根據(jù)以上分析結(jié)果，汽車(chē)雜物袋成型時(shí)，推薦的模具溫度和熔體溫度分別30℃和240℃左右，推薦的注射時(shí)間為1.14s，推薦的注射時(shí)間范圍為1.05s～1.56s，最長(zhǎng)冷卻時(shí)間約為20s。j）保存方案。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟1

首次填充分析。a）計(jì)算注射速率。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果，三角形網(wǎng)格的體積約為290.5cm3，推薦注射時(shí)間1.14s，計(jì)算得注射速率為290.5cm3÷1.14s≈254.8cm3/s。b）打開(kāi)“pocket_sidegate_filling1”方案。c）設(shè)置分析序列為“填充”。d）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“填充控制”方式為“流動(dòng)速率”，并在右側(cè)文本框中輸入“254.8”cm3/s。保持“速度/壓力切換”方式為“自動(dòng)”，其余選項(xiàng)保持默認(rèn)。e）運(yùn)行首次填充分析。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟1

首次填充分析。f）查看分析日志，獲取速度/壓力切換值。。查看發(fā)現(xiàn)速度/壓力切換發(fā)生在填充體積為98.46%時(shí)速度/壓力切換時(shí)的%填充體積11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟2

第二次填充分析。a）重復(fù)“pocket_sidegate_filling1”方案，重命名為“pocket_sidegate_filling2”，雙擊打開(kāi)。b）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“速度/壓力切換”方式為“由%充填體積”，輸入速度/壓力切換時(shí)的體積百分比為“98.46”%，保持其他設(shè)置不變c）運(yùn)行填充分析。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。a）充填時(shí)間查看充填時(shí)間陰影圖，不存在未填充區(qū)域，因此可以判斷不存在短射現(xiàn)象。查看充填時(shí)間等值線(xiàn)圖，等值線(xiàn)密度分布均勻，筋部不存在等值線(xiàn)過(guò)密的情況。查看型腔末端的充填時(shí)間，發(fā)現(xiàn)型腔填充均衡。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果，澆注系統(tǒng)和三角形網(wǎng)格的體積分別約為11.1cm3和290.5cm3。計(jì)算得到一次成型的總注射量約為11.1+290.5=301.6cm3。根據(jù)步驟1a），注射速率254.8cm3/s。計(jì)算可得相應(yīng)注射時(shí)間約為301.6÷254.8≈1.18s。根據(jù)充填時(shí)間分析結(jié)果，完成充填所需要的時(shí)間為1.342s。偏差值在0.5s之內(nèi)，初步判斷未發(fā)生遲滯。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。b）速度/壓力切換時(shí)的壓力查看陰影圖可知，發(fā)生V/P切換時(shí)，澆注系統(tǒng)處的最大壓力約為50.8MPa，小于140MPa；零件本身的最大壓力約為28MPa，小于100MPa。均滿(mǎn)足要求。c）流動(dòng)前沿溫度查看陰影圖可知，整個(gè)型腔內(nèi)熔體的流動(dòng)前沿溫度為239.5℃～241.5℃，變化量?jī)H2℃。符合流動(dòng)前沿溫度變化要求，也符合材料庫(kù)推薦的熔體溫度范圍（220℃～260℃）。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。d）鎖模力：XY圖查看鎖模力變化曲線(xiàn)圖，其峰值對(duì)應(yīng)的鎖模力為98.57噸，通常只要選用注射機(jī)的最大鎖模力超過(guò)125MPa即可保證鎖模安全。e）壓力查看填充結(jié)束時(shí)刻的壓力陰影圖，檢查各處型腔壓力，零件部分壓力約為0～23MPa，帶澆注系統(tǒng)后的壓力為0～50.80MPa，填充結(jié)束時(shí)零件末端壓力為0MPa。滿(mǎn)足帶流道零件的填充壓力低于100Mpa、不帶流道零件的填充壓力低于70MPa的要求。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。f）壁上剪切應(yīng)力查看壁上剪切應(yīng)力圖，最大值為0.219MPa，不存在最大剪切應(yīng)力超限的情況。g）氣穴圖觀察氣穴高亮圖，氣穴未出現(xiàn)在制品的主體位置，而是主要出現(xiàn)在孔緣和筋位?？拙壧幚饪梢酝ㄟ^(guò)分型

面排氣；筋位處雖出現(xiàn)少量困氣，但對(duì)制品質(zhì)量影響不大。。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。h）熔接線(xiàn)設(shè)定熔接線(xiàn)角度上限值為120°，并將充填時(shí)間等值線(xiàn)圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊顯示，箭頭標(biāo)注位置均出現(xiàn)了熔接線(xiàn)，但未出現(xiàn)在制品的主體位置。將流動(dòng)前沿溫度陰影圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊顯示，發(fā)現(xiàn)各條熔接線(xiàn)形成時(shí)的熔體溫度均在注射溫度下2℃范圍內(nèi)，滿(mǎn)足不低于注射溫度下20℃的條件，因此可形成熔接質(zhì)量相對(duì)較好的熔接線(xiàn)。i）保存方案。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟1

冷卻分析。a）復(fù)制方案“pocket_sidegate_filling2”命名為“pocket_sidegate_cooling1”。雙擊進(jìn)入。b）設(shè)置分析序列為“冷卻”。c）進(jìn)行工藝設(shè)置。設(shè)置“注射+保壓+冷卻時(shí)間”為“30”s，其余選項(xiàng)默認(rèn)d）冷卻液設(shè)置。設(shè)置“冷卻介質(zhì)入口溫度”為20℃。e）運(yùn)行冷卻分析。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。a）查看分析日志。零件表面溫度最大值約為76℃，高于材料庫(kù)規(guī)定的頂出溫度（75℃），且高于冷卻介質(zhì)入口溫度56℃，遠(yuǎn)超過(guò)20℃；零件表面溫度最大值和最小值的差值達(dá)52℃。型腔表面溫度的平均值約42℃，高于目標(biāo)模具溫度12℃，型腔表面溫度的最大值和最小值與目標(biāo)模具溫度差值分別約為43℃和-9℃。各冷卻回路中的冷卻液溫度升高值均在3℃溫差范圍內(nèi)。綜合以上信息，初步判斷注塑過(guò)程中主要存在冷卻不均的問(wèn)題。

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。b）查看“溫度，模具”結(jié)果，型腔側(cè)模具溫度范圍約為25℃～73℃，型芯側(cè)模具溫度范圍約為30℃～62℃。根據(jù)材料庫(kù)數(shù)據(jù)，目標(biāo)模具表面溫度約為30℃?？梢?jiàn)無(wú)論型腔側(cè)還是型芯側(cè)，均存在局部模具溫度過(guò)高的情況，尤其是型腔側(cè)存在一個(gè)溝槽為熱量集中區(qū)域，表明模具表面冷卻不均，因此需對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。熱量集中區(qū)域

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。c）查看“溫度，零件”結(jié)果。零件頂面溫度范圍約為30～76℃，零件底面溫度范圍約為38～63℃。零件頂面和底面的溫度最大值與目標(biāo)模具溫度之間的差值均遠(yuǎn)超過(guò)10°C。頂面上的溫差約為46℃，底面上的溫差約為25°C，均超過(guò)10℃的溫度范圍?？梢?jiàn)無(wú)論頂面還是底面，均存在溫度過(guò)高的區(qū)域，尤其是頂面存在一個(gè)溝槽為熱量集中區(qū)域，需對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)型腔冷卻的均衡性。熱量集中區(qū)域

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。d）新建“溫度曲線(xiàn)，零件”的XY圖，選擇澆口附近（左右兩側(cè)各選一點(diǎn)）、底面局部較厚處、普通位置和熱量集中區(qū)域查看對(duì)應(yīng)的溫度曲線(xiàn)。觀察發(fā)現(xiàn)：①壁厚區(qū)域型芯側(cè)和型腔側(cè)冷卻速度相近。但冷卻明顯不足，需加強(qiáng)該處的冷卻。②零件在熱量集中區(qū)域的溫度曲線(xiàn)為單調(diào)曲線(xiàn)，型腔側(cè)溫度高達(dá)近75℃，表明該處型腔側(cè)存在冷卻不足的情況。③零件在澆口附近區(qū)域處兩點(diǎn)的溫度曲線(xiàn)為單調(diào)曲線(xiàn)，但曲線(xiàn)斜率不大，表明該處型腔側(cè)冷卻需適當(dāng)加強(qiáng)。④零件在普通位置區(qū)域的溫度曲線(xiàn)較為平緩，表明該處冷卻充分，型腔型芯兩側(cè)冷卻速度相近。綜合判定，冷卻系統(tǒng)對(duì)模具的冷卻不夠均衡，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)壁厚和熱量集中區(qū)域的冷卻。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟3第一次冷卻優(yōu)化分析。a）復(fù)制“pocket_sidegate_cooling1”，命名為“pocket_sidegate_cooling2”。雙擊進(jìn)入。b）根據(jù)冷卻分析結(jié)果，制定冷卻優(yōu)化方案。由于注射成型過(guò)程中存在比較嚴(yán)重的冷卻不均問(wèn)題，將冷卻水路進(jìn)行修改：在制品的投影區(qū)域布置平鋪水路，將冷卻水路直徑增大到12mm；并沿側(cè)壁放置隔水板，隔水板孔直徑為19mm，以增強(qiáng)側(cè)壁處的冷卻。設(shè)定冷卻液入口溫度為20℃。保持其他工藝設(shè)置不變。c）運(yùn)行冷卻分析。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。a）查看分析日志。零件表面溫度最大值由約76℃降至約71℃，已低于材料庫(kù)規(guī)定的頂出溫度（75℃），但依然高于冷卻介質(zhì)入口溫度超過(guò)20℃；零件表面溫度最大值和最小值的差值由約52℃降至約47℃。型腔表面溫度的平均值約43℃，變化不大。型腔表面溫度的最大值由約72℃降至約68℃。各冷卻回路中的冷卻液溫度升高值均在3℃溫差范圍內(nèi)。綜合以上信息，判斷注塑過(guò)程冷卻不均的現(xiàn)象有所改善，但依然需要繼續(xù)優(yōu)化。

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。b）查看“溫度，模具”結(jié)果。型腔側(cè)模具溫度范圍約為28℃～67℃，與優(yōu)化前相比，最高溫度降低約6℃，溫差減小約9℃；型芯側(cè)模具溫度范圍約為28℃～65℃，最高溫度約升高3℃，溫差增大約5℃。優(yōu)化后型腔側(cè)和型芯側(cè)均存在局部模具溫度過(guò)高的情況，尤其是型腔側(cè)溝槽依然為熱量集中區(qū)域，但局部溫度明顯降低。模具表面冷卻不均的問(wèn)題略有改善，但型芯側(cè)溫度升高，需加強(qiáng)冷卻。熱量集中區(qū)域熱量集中區(qū)域11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。c）查看“溫度，零件”結(jié)果。零件頂面溫度范圍約為34℃～70℃，最高溫度降低約6℃，溫差減小約10℃；底面上的溫度范圍約為37℃～70℃，最高溫度升高約7℃，溫差增大約8℃。優(yōu)化后零件頂面和底面均存在局部溫度過(guò)高的情況，尤其是頂面溝槽依然為熱量集中區(qū)域，但局部溫度明顯降低。零件表面冷卻不均的問(wèn)題略有改善，但底面溫度升高，需加強(qiáng)冷卻。

熱量集中區(qū)域熱量集中區(qū)域11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。d）新建“溫度曲線(xiàn)，零件”的XY圖，選擇澆口附近、底面局部較厚處、普通位置和熱量集中區(qū)域查看其溫度曲線(xiàn)。與優(yōu)化前相比：①壁厚區(qū)域的溫度曲線(xiàn)與優(yōu)化前相似，但中心位置溫度依然接近75℃，接近制品的最高頂出溫度，表明該處冷卻明顯不足，需加強(qiáng)該處的冷卻。②零件在熱量集中區(qū)域的溫度曲線(xiàn)為單調(diào)曲線(xiàn)，溫度依然過(guò)高，但已明顯降低。③零件在澆口附近區(qū)域和普通位置區(qū)域的溫度曲線(xiàn)較為平緩。綜合判定，應(yīng)加強(qiáng)型芯側(cè)的冷卻和壁厚位置的冷卻，以改善模具溫度的均衡性。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟5

第二次冷卻優(yōu)化分析。a）復(fù)制“pocket_sidegate_cooling2”命名為“pocket_sidegate_cooling3”。雙擊進(jìn)入。b）根據(jù)冷卻分析結(jié)果，制定第二次冷卻優(yōu)化方案。第一次優(yōu)化后冷卻不均的問(wèn)題有所改善，但依然存在冷卻不均的問(wèn)題，且整個(gè)塑料制品都存在冷卻不足的問(wèn)題，需要繼續(xù)對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。對(duì)制品側(cè)面型腔側(cè)的凹槽處存在的熱量集中區(qū)域，將此處型腔側(cè)的平鋪式水路改為一條沿制品側(cè)壁走向的立體水路，并將此處的冷卻液入口溫度設(shè)為10℃；將另外一側(cè)的平鋪式水路也改為立體水路；對(duì)壁厚處存在冷卻不足的問(wèn)題，將此處冷卻水?dāng)嚅_(kāi)，即將型芯側(cè)的2條水路改為3條水路，并將型芯側(cè)冷卻液入口溫度設(shè)定為15℃。其余冷卻液入口溫度保持20℃不變。將IPC時(shí)間改為35s，其他工藝設(shè)置不變。c）運(yùn)行冷卻分析。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟6

查看第二次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。a）查看分析日志。對(duì)比第一次優(yōu)化后的分析結(jié)果，零件表面溫度最大值由約71℃降至約58℃，降低13℃；零件表面溫度最大值和最小值的差值由47℃降至40℃，型腔表面溫度的平均值降低至約36℃。型腔表面溫度的最大值由約68℃降至約53℃。各冷卻回路中的冷卻液溫度升高值均在3℃溫差范圍內(nèi)。綜合以上信息，判斷注塑過(guò)程冷卻不均的現(xiàn)象有明顯改善，型腔表面和零件表面溫度也明顯降低。

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟6

查看第二次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。b）查看“溫度，模具”結(jié)果。第二次優(yōu)化后型腔側(cè)和型芯側(cè)溫度均明顯降低，尤其是型腔側(cè)溝槽依然為熱量集中區(qū)域，但局部溫度明顯降低。其附近的側(cè)壁處溫度也明顯降低，是整個(gè)制品最冷區(qū)域。模具表面冷卻不均的問(wèn)題有一定改善，塑料制品總體冷卻更充分。熱量集中區(qū)域最冷區(qū)域

熱量集中區(qū)域11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟6

查看第二次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。c）查看“溫度，零件”結(jié)果。第二優(yōu)化后零件頂面溫度范圍約為20℃～51℃，最高溫度降低約19℃，溫差減小約5℃；底面上的溫度范圍約為22℃～58℃，最高溫度降低約12℃。第二次優(yōu)化后零件頂面和底面溫度明顯降低，制品冷卻更加充分。頂面溝槽區(qū)域溫度明顯降低，模具表面冷卻不均的問(wèn)題略有改善。零件底面依然存在熱量比較集中的區(qū)域，對(duì)應(yīng)制品局部較厚的部位。

熱量集中區(qū)域11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟6

查看第二次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。d）新建“溫度曲線(xiàn)，零件”的XY圖，根據(jù)“溫度，零件”陰影圖，選擇澆口附近、底面局部較厚處、普通位置和側(cè)面溝槽處查看對(duì)應(yīng)溫度曲線(xiàn)11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟1

保壓分析。a）復(fù)制方案“pocket_sidegate_cooling2

”，命名為“pocket_sidegate_packing1”。雙擊進(jìn)入。b）設(shè)置分析序列為“填充+保壓”。

c）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“保壓控制”方式為“%填充壓力與時(shí)間”，將初次保壓壓力設(shè)為最大填充壓力的80%，設(shè)保壓時(shí)間為30s，其余設(shè)置保留，不需修改。d）運(yùn)行填充+保壓分析。e）參考步驟a）～步驟d），復(fù)制方案“pocket_sidegate_cooling

3”，重命名為“pocket_sidegate_packing2”。設(shè)置分析序列為“填充+保壓”，保持默認(rèn)工藝設(shè)置，并運(yùn)行保壓分析。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟2

查看并對(duì)比保壓分析結(jié)果。a）體積收縮率。觀察發(fā)現(xiàn)，體積收縮率比較大的位置全部位于塑料制品底面局部壁厚為3.5mm

的區(qū)域，壁厚處的收縮率超過(guò)了PP的經(jīng)驗(yàn)收縮率（6%）。兩種方案對(duì)應(yīng)的塑料制品頂出時(shí)的體積收縮率分布范圍均過(guò)大。因?yàn)闈部诰啾诤褫^厚位置較遠(yuǎn)，底面壁厚處補(bǔ)縮未完成時(shí)，補(bǔ)縮通道已凍結(jié)，因而該處補(bǔ)縮不充分，最終造成體積收縮率偏大。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟2

查看并對(duì)比保壓分析結(jié)果。b）凍結(jié)層因子。制品底部壁厚較厚區(qū)域熔體的凍結(jié)速度明顯低于其余區(qū)域，圖示時(shí)刻雖然澆口未完全凍結(jié)，尚有熔體進(jìn)入型腔中補(bǔ)縮，但澆口至壁厚較厚區(qū)域的補(bǔ)縮通道已被切斷，此時(shí)無(wú)論如何優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，都無(wú)法調(diào)整壁厚較厚區(qū)域的收縮量。因此應(yīng)考慮調(diào)整澆口位置或增加澆口數(shù)量。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。a）復(fù)制方案“pocket_sidegate_cooling3”，新方案命名為“pocket_sidegate2（window）”。雙擊進(jìn)入。b）修改澆口位置。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。c）進(jìn)行成型窗口分析。設(shè)置分析序列為“成型窗口”，分析完成后查看成型質(zhì)量曲線(xiàn)。獲得注射時(shí)間的推薦值為1.31s。并據(jù)此計(jì)算注射速率為290.5cm3÷1.31s≈221.8cm3/s。檢查其余結(jié)果，確認(rèn)其對(duì)應(yīng)的最大壓力降、最低流動(dòng)前沿溫度、最大剪切應(yīng)力和最大剪切速率在合理范圍內(nèi)。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。d）澆注系統(tǒng)建模。復(fù)制方案“pocket_sidegate2（window）”，重命名為“pocket_sidegate2（filling1）”。參考11.2節(jié)步驟2，創(chuàng)建澆注系統(tǒng)。e）進(jìn)行填充分析。設(shè)置分析序列為“填充”，設(shè)置注射速率為221.8cm3/s，其余設(shè)置保持默認(rèn)。查看分析日志，獲取速度/壓力切換值為97.72%。

復(fù)制方案“pocket_sidegate2（filling1）”，

并重命名為“pocket_sidegate2（filling2）”。

將“速度/壓力切換”方式修改為“由%充填體積”，輸入

速度/壓力切換時(shí)的體積百分比為“97.72”%，

保持其他設(shè)置不變，再次運(yùn)行填充分析。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。f）查看填充分析結(jié)果。查看充填時(shí)間陰影圖，確認(rèn)不存在未填充區(qū)域，型腔填充完整。查看充填時(shí)間等值線(xiàn)圖，確認(rèn)等值線(xiàn)密度分布均勻，判斷填充無(wú)遲滯。查看速度/壓力切換時(shí)的壓力陰影圖。發(fā)生速度/壓力切換時(shí)，澆注系統(tǒng)處的最大壓力約為60.47MPa，小于140MPa；零件本身的最大壓力約為37MPa，小于100MPa。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。f）查看填充分析結(jié)果查看流動(dòng)前沿溫度陰影圖。型腔內(nèi)熔體的流動(dòng)前沿溫度變化量?jī)H2.3℃，符合要求。查看填充結(jié)束時(shí)刻的壓力陰影圖，滿(mǎn)足帶流道零件的填充壓力低于100Mpa、不帶流道零件的填充壓力低于70MPa的要求。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。f）查看填充分析結(jié)果查看壁上剪切應(yīng)力結(jié)果，最大值為0.2449MPa，滿(mǎn)足要求。熔接線(xiàn)和氣穴位置與11.4節(jié)步驟3所得分析結(jié)果相似。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。g）進(jìn)行冷卻分析。復(fù)制方案“pocket_sidegate2（filling2）”，并重命名為“pocket_sidegate2（cooling1）”。修改冷卻液入口位置，設(shè)定A處和C處的冷卻介質(zhì)入口溫度為10℃，其余冷卻介質(zhì)入口溫度參考11.5節(jié)步驟5。設(shè)置分析序列為“冷卻”，設(shè)置IPC時(shí)間為40s，其余設(shè)置不做修改，運(yùn)行冷卻分析。f）查看冷卻分析結(jié)果。與11.5節(jié)步驟6所述的冷卻優(yōu)化分析結(jié)果相比，溫差均進(jìn)一步縮小，模具表面和零件溫度分布更均勻。

11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。f）查看冷卻分析結(jié)果。與11.5節(jié)步驟6所述的冷卻優(yōu)化分析結(jié)果相比，溫差均進(jìn)一步縮小，模具表面和零件溫度分布更均勻。新建“溫度曲線(xiàn)，零件”的XY圖，與11.5節(jié)步驟6所述的溫度曲線(xiàn)相比，各曲線(xiàn)形狀相似，溫差相似。

11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟3

修改澆口位置后的分析。g）進(jìn)行保壓分析。復(fù)制方案“pocket_sidegate2（cooling1）”，并重命名為“pocket_sidegate2（packing1）”。設(shè)置分析序列為“填充+保壓”設(shè)定保壓控制方法為“%填充壓力與時(shí)間”，設(shè)定保壓持續(xù)時(shí)間為30s，指定冷卻時(shí)間為40s，其余設(shè)置不做修改，運(yùn)行保壓分析。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟4

查看新方案的保壓分析結(jié)果。a）體積收縮率。與原方案相比，雖然收縮率范圍增大，但主體部分的最大收縮率降至9%以?xún)?nèi)。底面局部壁厚較厚區(qū)域的體積收縮率在6%以?xún)?nèi)，離澆口較遠(yuǎn)區(qū)域的收縮率則因?yàn)檠a(bǔ)縮不足增大。b）壓力XY圖。近澆口處和遠(yuǎn)離澆口處各點(diǎn)的壓力曲線(xiàn)形狀存在差異。其中近澆口處壓力曲線(xiàn)呈M形，由此判斷近澆口區(qū)域存在過(guò)保壓，需要進(jìn)行保壓優(yōu)化。

11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟4

查看新方案的保壓分析結(jié)果。c）保持壓力。保持壓力最大值出現(xiàn)在流道部分，型腔部分的保持壓力分布在約33～43Mpa的范圍內(nèi)，差值小于25MPa，滿(mǎn)足要求。d）縮痕指數(shù)。塑料制品的絕大多處區(qū)域的縮痕指數(shù)接近0，但近澆口處縮痕指數(shù)接近1%，遠(yuǎn)離澆口區(qū)域的縮痕指數(shù)在0.6%左右，表明塑料制品在這兩個(gè)位置有一定的發(fā)生縮痕的可能性。

11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟5

第一次保壓優(yōu)化。a）復(fù)制并打開(kāi)方案。重復(fù)“pocket_sidegate2（packing1）”，命名為“pocket_sidegate2（packing2）”。雙擊進(jìn)入。b）確定關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。根據(jù)方案“pocket_sidegate2_packing1”的分析日志，獲得發(fā)生體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)刻約是1.5s，以此作為恒壓開(kāi)始時(shí)間；查得保壓壓力約為48.4MPa，以此作為恒壓段保壓的保壓壓力。根據(jù)

“壓力：XY圖”結(jié)果，檢查填充末端位置的點(diǎn)對(duì)應(yīng)的壓力曲線(xiàn)，得壓力峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻分別約為3.2s和9.4s，計(jì)算得其中間值約為6.3s，以此作為恒壓結(jié)束時(shí)間。根據(jù)方案“pocket_sidegate2_packing1”凍結(jié)層因子結(jié)果，查得澆口凍結(jié)時(shí)間約為28.5s，以此作為保壓結(jié)束時(shí)間。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟5

第一次保壓優(yōu)化。c）確定恒壓段和衰減段的持續(xù)時(shí)間。恒壓開(kāi)始時(shí)間和恒壓結(jié)束時(shí)間分別為1.5s和6.3s，因此恒壓段持續(xù)時(shí)間約為4.8s；保壓結(jié)束時(shí)間、體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間和恒壓段持續(xù)時(shí)間分別為28.5s、1.5s和4.8s，則衰減段持續(xù)時(shí)間為28.5s-1.5s-4.8s=22.2s。d）設(shè)置保壓壓力曲線(xiàn)，并進(jìn)行保壓分析。選擇“保壓控制”方式為“保壓壓力與時(shí)間”，設(shè)置保壓曲線(xiàn)。其余設(shè)置不做修改，運(yùn)行保壓分析。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析e）查看初次保壓優(yōu)化結(jié)果。體積收縮率：與原方案的體積收縮率相比，制品的總收縮率范圍略微縮小，主體部分的最大收縮率在9%以?xún)?nèi)，基本不變。底面局部壁厚較厚區(qū)域的體積收縮率在7%以?xún)?nèi)，略有增大。遠(yuǎn)離澆口區(qū)域的收縮率依然比近澆口處的更大。壓力XY圖：觀察發(fā)現(xiàn)近澆口處壓力曲線(xiàn)不再呈M形，過(guò)保壓情況有明顯改善。初次保壓優(yōu)化后，制品總體部分收縮率變化不大，但局部壁厚較厚區(qū)域的收縮率略有增大，近澆口區(qū)域的過(guò)保壓情況有明顯改善，但依然存在過(guò)保壓現(xiàn)象。11.6汽車(chē)雜物袋的保壓分析步驟6

第二次保壓優(yōu)化。a）重復(fù)“pocket_sidegate2（packing2）”，命名