广工Moldflow课程论.doc

目录目录1一、三维造型2二、分析前处理21创建项目及导入模型32网格相关43型腔布局64创建浇注系统6创建主流道7创建一级分流道9创建二级分流道10创建浇口105选择成型材料116设置分析序列127设置成型工艺参数12三、 分析计算131工艺参数设置132充填过程143保压过程15四、 分析结果161充填时间162速度/压力切换时的压力173流动前沿温度174剪切速率，体积185气穴186冻结层因子197熔接痕20五、 结论20六、 优化方案21工艺参数设置23充填过程23保压过程24结果25七、 参考文献28一、三维造型要分析的对象为电源接插板，如下图所示。下面是电源接插板的上盖，上面是为电源接插板的下盖，所用的材料为Lexan 943(PC)。 模具设计的方案已有，需要该方案在AMI中建模后进行分析，找到试模时出现问题的根本原因。本产品采用的模具方案为一模两腔设计，在实际注射成型时出现了许多问题。因此，针对这些问题需要通过以下步骤来解决问题。1. 预测流动模式，评估成型质量。2.优化设计方案解决实际成型问题。3.优化设计方案缩短成型周期。二、分析前处理分析前处理包括：l 创建项目l 导入模型l 网格相关l 型腔布局l 创建浇注系统l 选择成型材料l 设置分析序列l 设置成型工艺参数1创建项目及导入模型打开AMI软件后，新建工程，输入工程名称为电源接插板，选择工程保存地址。确定后，在工程项目管理区就出现了工程名。导入文件，本模型名称为电源接插板_bot.udm，选择双层面并确定。导入的模型已经划分好网格。接下来要把上盖添加到方案中，选择文件电源接插座_top.udm。2网格相关对生成的网格进行诊断，检查网格质量是否有问题。选择网格统计，弹出统计信息如下：实体计数- 三角形: 70274 已连接的节点: 35081连通区域 2面积- 表面面积: 1607.41 cm2体积- 三角形： 143.644 cm3纵横比- 最大 平均 最小 19.4 2.09 1.15边细节- 自由边 0 共用边 105411 多重边 0取向细节- 配向不正确的单元 0交叉点细节- 相交单元 0 完全重叠单元 0匹配百分比- 匹配百分比 91.8% 相互百分比 90.1%从统计信息来看，网格上没有缺陷。但还是要对产品的壁厚做以下诊断，了解一下产品的壁厚情况以及网格厚度属性是否和实际产品壁厚保持一致。从诊断结果看到电源接插板的上下盖的壁厚比较均匀，都为2.2mm，但是在产品的边缘壁厚为1mm左右。3型腔布局重新调整一下两个产品之间的距离，选择平移命令，选择上盖，输入矢量（0 50.0）。完成后如下图所示。4创建浇注系统本产品的模具设计方案中的浇注系统采用潜伏式浇口，圆形分流道的形式，如下图所示。创建主流道根据提供的模具设计方案，测量得到主流道的位置坐标为（15.5 65.43 6.3）。选择建模按坐标命令，输入坐标点（15.5 65.43 6.3），得到下图所示节点。选择建模平移命令，选中节点作为要被移动的点，移动矢量为（0 0 71.6），得到如下图所示的节点。选择建模创建直线命令，把节点作为开始坐标，把节点作为终止坐标，创建如下图所示的直线。选中主流道中心线，选择编辑指定属性命令，指定属性类型为冷主流道，参数设置如下图。选择网格生成网格命令，输入全局网格边长为10mm。创建一级分流道选中一级分流道曲线，指定属性为冷流道，参数设置为圆形非锥体直径8mm，选择网格生成网格命令，输入全局网格边长为15mm。创建二级分流道指定二级分流道曲线属性为冷流道，参数设置为圆形非锥体直径6mm，生成网格边长为6mm。创建浇口创建四条浇口曲线，指定属性为冷浇口，参数设置为圆形锥体（由角度），直径1.7mm，角度10 deg，生成网格边长为2mm。5选择成型材料产品采用的材料为SABIC Innovative Plastics B.V.公司的PC材料，其牌号为Lexan 943.默认使用的材料为PP。选择分析选择材料命令，弹出如图所示的对话框。单击搜索按钮，选择牌号，输入943，在搜索结果中选择Lexan 943。6设置分析序列本方案将通过流动分析寻找成型缺陷的问题，因此分析序列设置为“充填+保压”。7设置成型工艺参数选择分析工艺设置向导命令，参数设置如下。对于保压控制，需要设置保压曲线，参数设置如图。3、 分析计算分析前处理完成后，可以通过分析开始分析命令执行分析。通过分析计算中的日志，可以查看到计算中的相关信息。1工艺参数设置在分析日志中，有详细的工艺过程参数设置的情况，用户可以通过该信息来检验工艺过程参数设置是否有误。2充填过程V/P转换发生在型腔充模为99%的时刻，V/P转换后，注射压力为159.46MPa。3保压过程从保压分析过程信息中可以看到，保压持续时间为11s，压力恒定为130MPa，保压完成后的20s为自然冷却过程。4、 分析结果1充填时间分析发现充填较不平衡，充填末端圈示区域出现严重的滞流，实际成型时需要通过加大保压力，以保压充填最后区域，极容易出现短射的问题。2速度/压力切换时的压力速度/压力的切换时刻为产品充满99%时的体积。充填压力较大，达到了159.5MPa，容易产生过保压。3流动前沿温度波前温度大部分均匀，在标示处由于产生滞流温度下降较大，实际成型时容易达到凝固温度产生短射。4剪切速率，体积最大剪切率达到了87091 l/s，超出了材料许可值，实际成型时容易产生料花和色条纹。5气穴注意在滞流区域和充填末端困气位置加强排气，消除可能出现的气纹。6冻结层因子冻结层因子的分析结果看到，当冷却结束后，产品被全部冻结，但一级分流道冻结程度为75%。产品大部分凝固达到80%，流道达到60%，即可顶出，所以成型周期为30s，据此可以算出冷却时间为30-9=21s。7熔接痕其中最严重的熔接痕位于产品的中间，是两个浇口充填汇合导致的。5、 结论问题一：剪切率超标原因：采用潜伏浇口，浇口尺寸已经达到上限建议：降低射出速度，调整浇口形式，改为边门浇口，可以降低剪切率，避免出现色纹和冲气纹问题二：充填不平衡原因：局部区域充填不平衡导致充填压力加大建议：修改流道尺寸，改善充填平衡问题三：有严重滞流，压力大，容易产生短射和过保压原因：区域厚度达到1mm的PC材料推荐的最小值，浇口在厚度差异比较大的位置，滞流发生在充填末端，最后是通过保压阶段的压力来保证充填，这样容易发生短射和过保压建议：更换流动性好材料为Lexan 920（PC）问题四：成型周期较长原因：流道最大尺寸为8mm，导致冷却流道时间较长建议：更换流道尺寸到6mm6、 优化方案由于要降低射速，因此需要调整注射时间。成型工艺参数设置如图。选中二级分流道的所有柱体网格单元，编辑属性，设置如图所示参数。为了降低剪切速率，可以尝试扇形浇口。选中四条浇口曲线，编辑设置为冷浇口，设置参数如下。生成网格，全局网格边长为1.5mm。更换材料，其牌号为Lexan 920；将一级分流道的柱体单元选中，编辑属性，改直径为6mm。分析结果如下：工艺参数设置充填过程V/P转换发生在型腔充模为99%的时刻，V/P转换后，注射压力为123.59MPa。保压过程保压持续时间为10s，压力恒定为130MPa，保压完成后的20s为自然冷却过程。结果充填时间变长，更改浇注系统后充填较原始方案相对平衡。剪切速率，体积的结果有一定的改善。速度/压力切换时的压力如图，注射压力最大为123.6MPa，比原始方案降低了36