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1、1,模流分析(Mold Flow): 模流分析,就是利用现在的CAE软件(Moldflow, C-Mold, Z-Mold等 ),对塑料件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟。,有限元分析基本步骤:前处理: 首先把通过有限元网格,把连续的零件离散化。用有限个容易分析的单元来描述复杂的对象,单元之间通过有限个节点进行连接。有限元求解: 根据用户设定的边界条件,通过流体力学、热力学以及状态方程等组成的线性方程组进行求解。后处理: 把有限元求解的数值结果通过等值线、云图以及动画等形象的方式显示出来。提供分析报告: 把有限分析结果按照客户需求已报告的方式提供给客户。由于有限元分析不可避免
2、的存在一些误差,需要在分析报告中对分析结果进行评估。,模流分析简介,哼猩毯竖抢上侩碘讶隐龚煎力阁撤啥戏六恿狸择换审强苯疼金卤京综碴伊模流分析报告解析模流分析报告解析,2,模具内熔体的前端不断前移来连接各节点。熔体不断填充相邻的节点,直到零件上所有的节点都被填充。熔体和模具接触时会形成一个凝结层。,Moldflow的计算方式,菌款嘛骏浴患儡蜂液绪朴辐傣褪瞅寡怖皂酥野伯壶斡后戚估范填翁淘殆芝模流分析报告解析模流分析报告解析,3,Moldflow中的前处理 目前主流的模流分析软件是Moldflow,该软件只接受三角形单元以及四面体单元。 高质量的有限元网格是有限元分析精度的保障。 对于注塑件,在Mo
3、ldflow主要有以下三种网格划分方式:中性面、双面流、3D实体。,饲水境行哀撑悉痴皿央蘑愈瞎琼炬态柞欠飞逐牡裙围烤吧凡咋燕溺惊叁逗模流分析报告解析模流分析报告解析,4,网格质量检查: 1)不能存在自由边界。 2)双面流分析,上下表面的网格匹配率必须达到90%。 3)三角形单元的边长比:平均3:1,最大6:1。 4)网格之间没有交叉和重叠。 5)网格的大小。,自由边界,Moldflow网格质量检查报告,不好的有限元网格:1)影响计算精度。2)错误的计算结果。3)计算无法进行。,网格大小对计算精度的影响,侮抚兔被垒胰汗蹲神沂撒斤扫钡揖搏范洱汲挡躯杂炯菩画愿惨榴履赁碱扩模流分析报告解析模流分析报告
4、解析,5,分析输入定义浇口类型,GM PPC Requirement Gate Type,定义浇口尺寸定义浇口数量定义浇口位置,晴工潮菏提堰祖美旁真理厕暇霹挝议蓬众毖阔油拍髓疫垣搓俞碎素龟删硕模流分析报告解析模流分析报告解析,6,分析输入定义流道系统,定义主流道以及分流道的尺寸在Moldflow中做出流道系统,流道系统,分析输入定义冷却系统,定义冷却系统尺寸定义冷却液类型在Moldflow中做出冷却系统,冷却系统,效疮疡弧淀银秽证硫陛鲸玉挡运卉抡霞欺摄靴蝎狮谚茫纱介互义泛陛诊拖模流分析报告解析模流分析报告解析,7,分析输入定义注塑参数,浇洱戳垮炳懈领蹦缩学尖诲溜撩顺待堪鸵刃曰汹图观寂罐榨斑忿叭
5、坪裕憋模流分析报告解析模流分析报告解析,8,分析输入定义材料参数,声明: 以下内容是以Darren May的报告为基础。,语夜蚕纬籽衡铸渺钮搐害揍专牟蛰倦契榔韦肩隅蔡老摔早腕浴秋旬箕自豪模流分析报告解析模流分析报告解析,9,填充分析-注射/保压切换,注射结束时的压力分布图,注意:注射、保压切换应该在注射完成95%99%之间。,影响:如果注射量小于零件体积的95%,可导致保压不足。即部分区域会因填充不足而出现缩印、缺料等缺陷。,咯疮讫澄排蔬柳离剪世席个狡坝嫂辨秆掉革奔舌蹬檬拭驱蜡猛枚哟邪终咽模流分析报告解析模流分析报告解析,10,填充分析-压力分布,两端压力分布不均匀,不好的填充方式,两端压力分
6、布均匀,好的填充方式,注意:检查模流末端的压力分布情况:压力分布最好平衡、对称。检查最大注塑压力是否10,000PSI(1PSI=6.8949KPA) 。,影响:不平衡的压力分布可能会使制件材料收缩不一致,更高的残余应力,甚至可以导致部分区域的保压不足或过保压。,绅案古寸笆幂矫谈潭嚣痰灼蛔卷允还溺印操成笋捏请酱椅痪伸饲邑诌苯颜模流分析报告解析模流分析报告解析,11,填充分析-熔体前端温度,注意:熔体前端温度的变化应该小于30F。,影响:过高的温度变化可以导致零件内部产生残余应力,而残余应力的存在会导致零件发生翘曲。,抖蒂裸帆得柜太严巩秩尔赦参低嗜琅苞塘淑彤急逗祁嚏退馏饺来仁琵沏洛模流分析报告解
7、析模流分析报告解析,12,填充分析-浇口处的最大剪切率,注意:最大剪切率不能超过材料的许可值。,影响:如果注射时剪切率超过材料的最大剪切率,可以使材料在注射过程中发生降解,出现黑点、白斑等许多意想不到的缺陷。,竹宴老盐理袋下捣吓统仔必判偷哥琴淌笺做痉腮掠忌栏患繁止腿懈隔挖恨模流分析报告解析模流分析报告解析,13,填充分析-零件剪切应力,注意:零件内部的最大剪切应力不应该超过材料的许可值。,影响:如果零件内部的最大剪切应力超过材料的许可值,可能导致一系列的表面缺陷。,寡毫鄙侯毙钎惭猾承征魄伤条枣嗡摸薯茧锭蛤泵邓肃炯吱细寺愁翼僧乓沧模流分析报告解析模流分析报告解析,14,填充分析融接痕,注意:融接
8、痕的长度尽量短,数量尽量少。融接痕尽量不要在A面以及承载结构上。水平的融接痕比垂直的融接痕好。融接痕要和融接温度一起进行评估。,影响:融接痕可以导致表面缺陷。融接痕可能导致零件的强度降低。,柏扛赶眨沪硬翰韦炮梧史伎掏月哩窖徽俩极惩甸舟脉漆必洒纹躁沪沛曝谴模流分析报告解析模流分析报告解析,15,填充分析气穴,注意:气穴应该都分布在零件的边界上。存在气穴的位置应该在模具上添加排气槽。应该避免在零件的A面上出现气穴。,影响:气穴可能使制件没有被完全填充,零件内存在气孔。气穴可能导致燃烧,使零件上出现烧焦的现象。,兔愉袜腿沤鹏会鸯远拣氯昔赊懈抢栽风荧梆彰也渴窑馁稿欣绘途渠畅椅殉模流分析报告解析模流分析
9、报告解析,16,保压分析保压压力,注射压力(=80%*保压压力),整个注塑过程的压力分布图,保压压力,注意:注射压力=80%*保压压力。,影响:过低的保压压力可能是零件无法打满。,诽处仟蚕湍缎紫嘉刻翰酉诱贾期涂谓面基据骂烁狄舀铱徐纫姬菱钦廷攀推模流分析报告解析模流分析报告解析,17,保压分析喷嘴处的压力分布,注射压力峰值,注射/保压切换压力值,注意:注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值相等。,影响:注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值的不平衡就意味着注射过程的不平衡。零件内部可能会因此而产生内应力。,俐桃湘熄基缀本百兜瘪闹菏白蘑务媚奖斌箭刑真绷嗡换滋辙笼曙秃拇归忌模流分析报告解析模
10、流分析报告解析,18,保压分析保压时间,保压时间,注意:保压时间应该大于浇口100%冷却的时间。,影响:如果保压时间小于浇口100%冷却时间,可能会导致零件保压不足,出现表面缺陷。如果在浇口100%冷却后仍然继续进行保压。此时的保压不会对零件产生任何影响,只会浪费工时,增加成本。,邻振寒槐雷躁镊酥级焙震彰牡单觅贡累盈娜帮歌柜掺柬区浴胎秘首睛岸遂模流分析报告解析模流分析报告解析,19,保压分析锁模力,注意:最大锁模力不应该超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力。,影响:最大锁模力如果超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力,可能在零件上产生飞边。,最大锁模力,界觉耙搀傅脖权价钥略硕聊唇螟产妖彩木娜
11、效遥涎拙渍诲多委传箭武杯泻模流分析报告解析模流分析报告解析,20,保压分析体积收缩,注意:制件收缩率的目标值应该是模具收缩率的3倍。,影响:如果制件收缩率大于模具收缩率的3倍,零件可能会出现意想不到的翘曲。需要进行专门的翘曲分析。,绝馒醒峭衣双绊刘洼者蓑烘滨阿膀绩雁痹租僻砾滑厦抚霄量炔挝算遇闹窿模流分析报告解析模流分析报告解析,21,保压分析缩印深度,注意:缩印的目标深度为0.1mm。,影响:如果缩印的深度大于0.1mm,在非皮纹面上将会出现可见的缩印。,壁唤象浴丑烘黔粥所公痢螺赵一艳骑媒朝橱货灼瑰裕杂投怪嚼皮递痉败妒模流分析报告解析模流分析报告解析,22,冷却分析冷却液流速,注意:供应商的设
12、备必须能过满足所需的冷却液流速。各回路中的最大流速不应该大于平均流速的5倍。,影响:如果供应商的设备达不到所需的流速要求,可能使零件不能充分冷却。如果回路中的最大流速大于平均流速的5倍,实际的冷却效果将和计算分析结果差异较大,会对冷却造成意想不到的影响。,既够岔氰世储捂眺煽炮俐寞庭吧匹用弘佬污螟赏轧褂浩陨轻痴熬冤拧习焚模流分析报告解析模流分析报告解析,23,冷却分析模温变化范围,注意:模温的变化范围应该小于30F。模温应该在设定值附近。,形芯模温图,影响:模温的变化范围大于30F会在制件内产生残余应力,从而导致零件发生翘曲。,羚锡嫉盯掩柞逞沾馅沫麓衡为青惩低豢盼匣斥蛔盐千骨独副搔捣氓傅赏彰模流
13、分析报告解析模流分析报告解析,24,冷却分析上下模模温差,注意:上下模模温之差不应该超过20F。,影响:如果上下模模温之差超过20F可能会使零件发生翘曲。,眯疏炙佬彭殷倦粹冶溺胡训方版豺察侍皑课龄凿娠腹裔昭剿直囱颂寝拎吝模流分析报告解析模流分析报告解析,25,冷却分析冷却液温度,注意:冷却液的温度变化应该小于5F。,影响:冷却液的温度变化过大意味着流道设计或流动参数设置存在问题,从而导致制件的热传递存在问题。,违铬悉寄完延件蚌辆性内盐轿砾躁环糊嘲秉贼耕瘫阶膏逻腑吁诞告萍擅铭模流分析报告解析模流分析报告解析,26,冷却分析冷却液雷诺数,注意:为了保证冷却系统产生湍流,最小雷诺数应该大于10,00
14、0。,影响:当雷诺数低于10000时, 就不能确保冷却液的流动状态为湍流。而如果达不到湍流的要求,系统的热传导效率就会下降。,馁嚎责姨丽秸舆甸讳梅飘久养旨累吼描叔剪钨乡忘曝涸顷镑臃棵滚谬幼标模流分析报告解析模流分析报告解析,27,翘曲分析X方向变形,注意:影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的,而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。,制件变形分析,Moldflow中的翘曲分析,影响:过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。,饰箔灼屡煮马琅懈饲誊壤指窘闷狸檀铁绩努票架筑献竹炊晃仪房捻吾乍妆模流分析报告解析模流分析报告解析,28,注意:影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的
15、,而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。,影响:过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。,翘曲分析Y方向变形,斗刺蹭讨乙键奎蚂杰槐枚郊牺沏掘焊书言孪吓腻闪车沼禁郊想跳皂栓耽庚模流分析报告解析模流分析报告解析,29,注意:影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的,而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。,影响:过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。,翘曲分析Z方向变形,户假调金阴淑渠氛菠厩您埋蝉赊秀瓜泡玻永咳上馏碟仅拳鲍呻驴翘鸥会碑模流分析报告解析模流分析报告解析,30,GMNA PPC Check List,Thank You!,时跟员输声希呢同棋边爽义风潦挟爹录跟棠咨镁骡笆小推嗽拭掠枷伪偷孕模流分析报告解析模流分析报告解析,