MoldFlow-Module模流分析應(yīng)用介紹

MoldFlowModule模流分析模塊SQE/ExtNo.:

MaoZhiyu/7589InitiateDate: Jul28,2009Update:Aug7,2009Contents/目錄PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化 初始的模流分析報(bào)告(確定產(chǎn)品設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品的成型能力確認(rèn))MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化 完整的模流分析報(bào)告評審(至少三種澆口方案比照及擇優(yōu)方案確定)ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制 通過Moldflow確定試模的工藝參數(shù)出發(fā)點(diǎn)及生產(chǎn)反響和實(shí)際工藝參數(shù)比照WhatisMoldflow?

什么是模流分析？MoldflowisaCAEsoftwarewhichwecoulduseittoanalyzeinjection、packing、coolingandwaprageofpartduringmolding模流分析，就是利用現(xiàn)在的CAE軟件〔Moldflow,C-Mold,Z-Mold等〕，對塑料件的注塑、保壓、冷卻以及翹曲等工藝過程進(jìn)行有限元模擬。WhyDoWePerformMoldflow?

為什么要做模流分析？Optimizepartdesign優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)Minimizecost節(jié)約本錢Minimizethequantityofhotrunnermanifolddropsrequiredtomakeacceptableparts滿足零件要求下減少熱流道使用數(shù)量Minimizethecycletime縮短制造周期Minimizeclampingtonnagerequired,whichminimizespresssizeandburdenrates降低鎖模力需求從而降低注塑機(jī)大小Maximizequality提高質(zhì)量Minimizeeffectsofweldlinesandsinkmark減輕熔接線和縮印Minimizepressureandtemperaturevariationsthatcauseundesirablewarpingofparts減小壓力和溫度分布不均而引起的翹曲變形Minimizeeffectsofgatelocationsandsizes優(yōu)化澆口位置和尺寸PhaseI：PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化PartOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化通過Moldflow初步分析，確保在模具設(shè)計(jì)之前獲得最優(yōu)化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)，優(yōu)化產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使之能夠滿足生產(chǎn)的工藝性要求。排除由此造成的產(chǎn)品變形或工藝可行性差；此階段應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品的特點(diǎn)，先不加水路情況下作Moldflow變形分析得出最終變形量和工藝參數(shù)的參數(shù)值，并根據(jù)此結(jié)果反響后修改零件設(shè)計(jì)并進(jìn)行產(chǎn)品成型能力確認(rèn)；節(jié)點(diǎn)要求：對設(shè)計(jì)的更改輸入要在VDR階段完成，模流分析要在IVER之前完成。階段MoldFlow分析模塊關(guān)注重點(diǎn)及問題備注驗(yàn)證結(jié)果第一階段(PhaseI)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析MPA、MPI/Flow、Warp產(chǎn)品能否打滿258前保首次模流分析方案零件不能打滿

進(jìn)澆方案確認(rèn)（填充模式是否平衡）E11后蓋拉手

原材料選取E11,980大燈清洗蓋材料更改

產(chǎn)品壁厚是否均勻略

筋位是否太薄或太厚（填充困難或表面縮印）外飾件推薦0.8-1.0mm,方便今后模具Tuning(筋位不小于0.75mm以及壁厚不超過1/3原則)

澆口位置及數(shù)量確定多方案選擇(保險(xiǎn)杠、格柵等零件)

熱流道系統(tǒng)形狀及尺寸集中采購熱流道供應(yīng)商中選取

流動(dòng)平衡與最佳澆口選取結(jié)合

熔接線、困氣、表面縮印等結(jié)合MoldFlow結(jié)果具體判斷

最大注塑壓力和鎖模力電鍍件需考慮后續(xù)生產(chǎn)時(shí)的高壓力以確保外觀

由于產(chǎn)品結(jié)構(gòu)引起的產(chǎn)品變形量標(biāo)牌類澆口選取在中間位置，防擦條

PartOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化-Checklist檢查清單PhaseI：PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化零件設(shè)計(jì)確認(rèn)后主要考察網(wǎng)格模型質(zhì)量，早期識別零件外觀缺陷典型模流分析軟件Moldflow提供三種網(wǎng)格算法(寬厚比不同):1、Midplane中性層網(wǎng)格，適用于平板件及壁厚均勻薄殼零件；(氣體輔助成型);2、Fusion雙層網(wǎng)格，適用于厚薄較均勻的絕大多數(shù)塑料件；(內(nèi)外飾零件);3、3D實(shí)體網(wǎng)格，適用于較厚的零件(可以做氣體輔助成型，氣輔的流動(dòng)和翹曲變形分析);目前Moldflow主流版本是MPI6.2，含玻纖零件(如保險(xiǎn)杠支架等)，模流分析尤為重要，還應(yīng)注意分子取向?qū)Ξa(chǎn)品性能的影響。PhaseI：PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化Fusion雙層網(wǎng)格，典型網(wǎng)格缺陷舉例厚薄變化區(qū)域至少三排網(wǎng)格，才能準(zhǔn)確模擬出滯流效應(yīng)。PhaseI：PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化√×

Fusion雙層網(wǎng)格，典型網(wǎng)格缺陷舉例網(wǎng)格模型適當(dāng)?shù)拿芏龋拍軠?zhǔn)確模擬出熔接線和困氣的分布Meshmatchratio大于85%,特殊產(chǎn)品，如格柵類產(chǎn)品放寬至75％PhaseI：PartDesignOptimization/零件設(shè)計(jì)優(yōu)化√×

PhaseII-MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化經(jīng)確認(rèn)更改產(chǎn)品設(shè)計(jì)后，在之前的分析結(jié)果上合理設(shè)計(jì)冷卻水路,進(jìn)行流動(dòng)、冷卻、翹曲全面分析.至少三種澆口方案比照及擇優(yōu)方案確定,包括冷卻水路排布和優(yōu)化；該階段主要考察進(jìn)澆和冷卻系統(tǒng)。階段MoldFlow分析模塊關(guān)注重點(diǎn)及問題備注驗(yàn)證結(jié)果第二階段(PhaseII)

模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)分析MPI/Flow、Warp、Cool模穴數(shù)量及排布一模幾腔

冷卻系統(tǒng)排布經(jīng)優(yōu)化的冷卻系統(tǒng)能有效降低零件成型CycleTime和降低零件翹曲變形

進(jìn)水口溫度一般進(jìn)出水溫差應(yīng)控制在5。C以內(nèi)

產(chǎn)品翹曲變形及原因參見翹曲變形案例

成型周期(填充時(shí)間，保壓時(shí)間，冷卻時(shí)間)

MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化-Checklist檢查清單PhaseII-MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化提交至少3種澆口選擇方案；建議分別由材料供給商，熱流道供給商，模具供給商分別做，擇優(yōu)選取。PhaseII-MoldDesignOptimization/模具設(shè)計(jì)優(yōu)化PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制經(jīng)過完整的模流分析(流動(dòng)、填充、保壓冷卻、翹曲變形分析)后，確定首次試模時(shí)的工藝參數(shù)出發(fā)點(diǎn)，指導(dǎo)注塑工程師的試模及量產(chǎn)準(zhǔn)備，可以降低試模本錢和試模時(shí)間；首次試模結(jié)果出來后，查明零件和模具問題點(diǎn)，并分析推薦工藝參數(shù)及實(shí)際生產(chǎn)工藝參數(shù)比照結(jié)果，找出差異原因，并總結(jié)。階段MoldFlow分析模塊關(guān)注重點(diǎn)及問題備注驗(yàn)證結(jié)果第三階段(PhaseIII)

工藝參數(shù)確認(rèn)和實(shí)際生產(chǎn)反饋MMS模溫及料溫

V/P切換點(diǎn)

螺桿填充曲線和保壓曲線

最大注塑壓力和鎖模力

實(shí)際成型周期

熔接線、困氣、縮印等表面缺陷

產(chǎn)品實(shí)際變形量及裝車反饋

ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制-Checklist檢查清單PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制－工藝參數(shù)比照表工藝參數(shù)對比表項(xiàng)目名稱J300原材料及牌號TPO,零件名稱Fascia模具類型/腔數(shù)注塑模/一模一腔參數(shù)參考工藝實(shí)際工藝差異分析及對策材料

模具溫度(型芯/型腔)

材料溫度

注塑時(shí)間(填充/保壓)

冷卻時(shí)間

成型周期

最大注塑壓力

最大鎖模力

其他

PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制MoldFlow分析結(jié)果輸出分析和研判PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制－注塑過程中常見問題從Moldflow結(jié)果中讀取參數(shù)，識別注塑中常見問題，采取措施早期防止燒焦(型腔內(nèi)氣體不能及時(shí)排走，導(dǎo)致在流動(dòng)最末端產(chǎn)生燒黑)料流前鋒溫度(Temperatureatflowfront)如果由于充填速度太快，剪切熱可能使料流前鋒溫度到達(dá)材料降解溫度，那么產(chǎn)品易燒焦。一般料流前鋒溫度應(yīng)控制在料溫的±20℃以內(nèi)；困氣(空氣被困在型腔內(nèi)而使制件產(chǎn)生氣泡)AirTraps(困氣)結(jié)果能預(yù)測困氣產(chǎn)生位置,應(yīng)注意盡量將所有氣泡趕到產(chǎn)品邊緣，位于產(chǎn)品邊緣的氣泡可以排氣。E11格柵PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制－注塑過程中常見問題從Moldflow結(jié)果中讀取參數(shù)，識別注塑中常見問題，采取措施早期防止熔接痕(指兩股料流相遇熔接而產(chǎn)生的外表缺陷)1.熔接線(WeldLines)對接角度<75度(通過改變零件壁厚等方式增大對接角度)；2.料流前鋒溫度(Temperatureatflowfront)小于推薦料溫20℃；3.熔接線區(qū)域有明顯困氣(Airtraps)；4.順序閥可解決熔接線問題:SGM618存在熔接線問題，E10,E11,D11采用順序閥,OK。PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制－注塑過程中常見問題從Moldflow結(jié)果中讀取參數(shù)，識別注塑中常見問題，采取措施早期防止缺料(模具型腔不能被完全充滿，造成零件不能打滿)Filltime(填充時(shí)間)結(jié)果能準(zhǔn)確的預(yù)測塑料融體的充填模式及發(fā)生短射的區(qū)域。將澆口遠(yuǎn)離厚薄變化區(qū)域，能解決滯流造成的缺料；飛邊(模具分型面或頂桿等部位出現(xiàn)多余的塑料)當(dāng)型腔內(nèi)壓力(Pressure)大于80MPa，或體積收縮(Volumetricshrinkageatejection)為負(fù)值時(shí)，產(chǎn)品較易出現(xiàn)飛邊；翹曲變形一般而言注塑壓力應(yīng)控制在80Mpa以下，動(dòng)定模溫差<11。C以下參見具體案例。PhaseIII-ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制ProcessOptimizationAndControl/生產(chǎn)工藝的優(yōu)化與控制－注塑過程中常見問題從Moldflow結(jié)果中讀取參數(shù)，識別注塑中常見問題，采取措施早期防止凹痕/縮印脫模時(shí)體積收縮值(Volumetricshrinkageatejection)>5%(參照模具收縮率的3倍評估),且與鄰 近區(qū)域體積收縮相差很大，產(chǎn)品外表易出現(xiàn)凹痕?？赏ㄟ^優(yōu)化產(chǎn)品壁厚