第三讲 充模及流动分析

1、CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮第三讲第三讲 MOLDFLOW 6.1MOLDFLOW 6.1产品充模及流动产品充模及流动分析分析【主要内容】 1. 掌握MOLDFLOW6.1充模分析的作用； 2. 熟悉充模分析的流程的设置； 3. 熟悉查看充模分析的结果； 4. 掌握流动分析的作用； 5.掌握流动分析的设置、分析结果的解读。 6.分析报告的输出 CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮第一节第一节 MOLDFLOW6.1充填分析充填分析一、充填分析的作用一、充填分析的作用 进行充填分析的目的在于为了获得最佳浇注系统进行充填分析的目的在于

2、为了获得最佳浇注系统设计，查看制件的填充行为是否合理，填充是否平衡，设计，查看制件的填充行为是否合理，填充是否平衡，能否完成对制件的完全填充。通过对不同浇注系统充能否完成对制件的完全填充。通过对不同浇注系统充填的分析比较，选择最佳浇口位置、浇口数目、最佳填的分析比较，选择最佳浇口位置、浇口数目、最佳浇注系统布局，设置修改产品结构等。浇注系统布局，设置修改产品结构等。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮二、充填分析的设置流程二、充填分析的设置流程n创建工程任务n输入CAD模型(*.stl)n划分网格n选择材料n设定工艺条件n进行充填分析分析n并对分析结果进行解析CAD

3、/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮三、成型工艺参数设置三、成型工艺参数设置CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮成型工艺参数成型工艺参数温度温度压力压力时间时间模具温度模具温度熔体温度熔体温度注射压力注射压力保压力保压力背压力背压力注射时间注射时间保压时间保压时间冷却时间冷却时间冷却时间冷却时间开合模时间开合模时间充模时间充模时间保压时间保压时间WarmColdCAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮1.温度温度根据所选材料推荐的参数。根据所选材料推荐的参数。2.充填控制充填控制熔体从进入型腔开始，到充满型腔这个过程的控

4、制方式。熔体从进入型腔开始，到充满型腔这个过程的控制方式。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮l自动：自动：自动充填模式，系统会自动计算一个合适的填充速度，自动充填模式，系统会自动计算一个合适的填充速度，并以该速度完成全部充填过程，直到进行并以该速度完成全部充填过程，直到进行 V/P V/P 转换。一般在不确转换。一般在不确定充填时，可以采用这种方式先得到一个大概值。定充填时，可以采用这种方式先得到一个大概值。l注射时间：注射时间：系统在设定的注射时间内完成全部填充过程，直系统在设定的注射时间内完成全部填充过程，直到进行到进行V/P V/P 转换。可以直接指定所需时

5、间。转换。可以直接指定所需时间。l流动速率：流动速率：设置熔体流动速率，系统按该流动速率完成填充设置熔体流动速率，系统按该流动速率完成填充过程，直到进行过程，直到进行 V/P V/P 转换。转换。l螺杆速度曲线：螺杆速度曲线：设置螺杆速度曲线，也就是螺杆直线前进的设置螺杆速度曲线，也就是螺杆直线前进的速度变化曲线，在此可以设置多段填充速度。该速度的控制可以速度变化曲线，在此可以设置多段填充速度。该速度的控制可以是时间、位置等。螺杆速度曲线又分为相对螺杆速度曲线、绝对是时间、位置等。螺杆速度曲线又分为相对螺杆速度曲线、绝对螺杆速度曲线以及原来螺杆速度曲线（旧版本）。如选择相对螺螺杆速度曲线以及原

6、来螺杆速度曲线（旧版本）。如选择相对螺杆曲线后，可以单击位于其后面的杆曲线后，可以单击位于其后面的【编辑曲线编辑曲线】按钮，设置螺杆按钮，设置螺杆曲线。曲线。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮3.V/P切换切换在充填阶段，刚开始是对注塑机的螺杆进行速度控制，等填在充填阶段，刚开始是对注塑机的螺杆进行速度控制，等填充到了某个状态以后，控制方式就由速度控制转变为压力控制。充到了某个状态以后，控制方式就由速度控制转变为压力控制。即当型腔将要充满时，设定在什么情况下进入保压阶段。即当型腔将要充满时，设定在什么情况下进入保压阶段。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三

7、讲第三讲) 冯玮冯玮4.保压控制保压控制保压及冷却过程中的压力控制，包括保压时间和保压压力值。保压及冷却过程中的压力控制，包括保压时间和保压压力值。恒定值恒定值下降阶段下降阶段保压时间保压时间冷却冷却时间时间实际注射时间实际注射时间压实压实保压保压冷却冷却时间时间时间时间实际注射时间实际注射时间CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮4.高级选项高级选项CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮四、查看分析结果四、查看分析结果CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮

8、冯玮1. 1.充填时间充填时间Fill timeFill time 充填时间显示了熔体填充随时间的变化而变化情况。从充填时间充填时间显示了熔体填充随时间的变化而变化情况。从充填时间可以看出产品的充填是否平衡。产品的两个末端的充填时间为可以看出产品的充填是否平衡。产品的两个末端的充填时间为0.89S0.89S和和1.465S1.465S，相差，相差0.575S0.575S，效果不是很理想。当然，可以修改图，效果不是很理想。当然，可以修改图形属性，修改显示形式为等值线。形属性，修改显示形式为等值线。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮2.2.速度速度/ /压力切换时的压

9、力压力切换时的压力 V/P V/P 转换时刻压力属于单组数据，该压力图可观察塑件的压转换时刻压力属于单组数据，该压力图可观察塑件的压力分布是否平衡。通常，力分布是否平衡。通常，V/P V/P 转换时刻压力在整个注塑周期中是最转换时刻压力在整个注塑周期中是最高的（高的（50.18MPa50.18MPa），此时的压力大小和分布可以在图中读出，同时，），此时的压力大小和分布可以在图中读出，同时，未填充区域在图中以灰色显示。未填充区域在图中以灰色显示。未填充区域未填充区域CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮3.3.流动前沿温度流动前沿温度 流动前锋温度是指熔体充填前锋中间层

10、的温度，是熔体到达某流动前锋温度是指熔体充填前锋中间层的温度，是熔体到达某节点时的瞬时温度。此温度要求分布应该均匀。本案例中的温差最节点时的瞬时温度。此温度要求分布应该均匀。本案例中的温差最大在大在11，因此分布比较均匀。，因此分布比较均匀。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮4.4.总体温度总体温度 总体温度是中间结果数据，在静止状态时，是简单平均温度，在总体温度是中间结果数据，在静止状态时，是简单平均温度，在流动状态时，是考虑剪切速率的加权平均温度。温度分布应该均匀，流动状态时，是考虑剪切速率的加权平均温度。温度分布应该均匀，防止引起翘曲。此例中的温度分布极不均

11、匀，温差相差很大。总体防止引起翘曲。此例中的温度分布极不均匀，温差相差很大。总体的最高温度不应该超过塑料的降解温度。的最高温度不应该超过塑料的降解温度。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮5.5.剪切速率，体积剪切速率，体积 剪切速率，体积是指整个截面的剪切速率，这是一个中间结果剪切速率，体积是指整个截面的剪切速率，这是一个中间结果数据，用户可以动态查看随时间变化的体积剪切速率。如果该剪切数据，用户可以动态查看随时间变化的体积剪切速率。如果该剪切速率过大时，熔体可能发生降解等缺陷。可以看到本案例中的最大速率过大时，熔体可能发生降解等缺陷。可以看到本案例中的最大剪切发

12、生在浇口处，达到了剪切发生在浇口处，达到了3152.71/S3152.71/S，但还是比使用的成型材料，但还是比使用的成型材料的最大剪切速率的最大剪切速率120001/S120001/S低，不会引起分解。低，不会引起分解。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮6.6.注射位置处压力，注射位置处压力，XYXY图图 注射位置处压力，注射位置处压力，XYXY图是一个以时间为横坐标，以注射压力为图是一个以时间为横坐标，以注射压力为纵坐标的平面图。从图中可以看出注射压力随时间的变化情况。熔纵坐标的平面图。从图中可以看出注射压力随时间的变化情况。熔体在进入型腔后，压力持续增高，在

13、到达最高点体在进入型腔后，压力持续增高，在到达最高点 50.18MPa 50.18MPa 后，进后，进行行 V/P V/P 转换，完成最后的填充。查看这张转换，完成最后的填充。查看这张 XY XY 图，目的是要检查图，目的是要检查注射压力是否出现突变，如果存在突变，说明充模突遇阻力（可能注射压力是否出现突变，如果存在突变，说明充模突遇阻力（可能是壁厚的突变等造成），应该相应调整充模速度，避免充模的不平是壁厚的突变等造成），应该相应调整充模速度，避免充模的不平衡。衡。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮7.7.冻结层因子冻结层因子 冻结层因子是指实时冻结层厚度占整个厚

14、度的百分比。显然，冻结层因子是指实时冻结层厚度占整个厚度的百分比。显然，冷凝层因子最大值是冷凝层因子最大值是 1 1，表示制品截面已完全冻结。观察冷凝层，表示制品截面已完全冻结。观察冷凝层因子随时间变化的情况，可以预判最早凝固的区域，这对于用户确因子随时间变化的情况，可以预判最早凝固的区域，这对于用户确定冷却时间和保压时间是很有好处的。定冷却时间和保压时间是很有好处的。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮8.%8.%射出重量，射出重量，XYXY图图 % %射出重量，射出重量，XYXY图的结果表达的是实时注射量占全部注射量的图的结果表达的是实时注射量占全部注射量的百分

15、比随时间变化的情况。全部注射量的计算是根据材料室温时的百分比随时间变化的情况。全部注射量的计算是根据材料室温时的密度乘以网格体积得到的。从这个结果中，用户可以判定结束保压密度乘以网格体积得到的。从这个结果中，用户可以判定结束保压是否会影响到注射量。是否会影响到注射量。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮9.9.气穴气穴 气穴的结果清晰的标明了气穴形成的位置。通常，困气的位置气穴的结果清晰的标明了气穴形成的位置。通常，困气的位置是在两股料流汇合形成包风的地方或者型腔的边角处。困气所带来是在两股料流汇合形成包风的地方或者型腔的边角处。困气所带来的反作用力会影响熔体顺利填

16、充，另外，空气被快速压缩时，温度的反作用力会影响熔体顺利填充，另外，空气被快速压缩时，温度会急剧上升，可能烧焦塑件。会急剧上升，可能烧焦塑件。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮10.10.平均速度平均速度 平均速度是指熔体各处实时的流动速率和方向，是个中间数据平均速度是指熔体各处实时的流动速率和方向，是个中间数据结果，用户可以点击动画播放按钮，观察各个时刻熔体的平均速度。结果，用户可以点击动画播放按钮，观察各个时刻熔体的平均速度。通过平均速度结果，用户可以调整模具设计或注塑工艺设置，避免通过平均速度结果，用户可以调整模具设计或注塑工艺设置，避免填充的不平衡。填充的

17、不平衡。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮11.11.锁模力，锁模力，XYXY图图 锁模力，锁模力，XYXY图是表示锁模力随时间变化的情况，计算的依据是图是表示锁模力随时间变化的情况，计算的依据是塑件及流道在分模面上的投影面积乘以注塑压力。一般地，锁模力塑件及流道在分模面上的投影面积乘以注塑压力。一般地，锁模力应该小于注塑机最大锁模力的应该小于注塑机最大锁模力的 8080。在使用。在使用 AMIAMI计算锁模力时，计算锁模力时，必须注意将塑件的开合模方向与系统的必须注意将塑件的开合模方向与系统的 Z Z 向相符。向相符。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三

18、讲第三讲) 冯玮冯玮12.12.充填区域充填区域 充填区域的结果可以观察流经某一区域的材料是来源于哪一个充填区域的结果可以观察流经某一区域的材料是来源于哪一个浇口，来自同一浇口的材料流经的区域颜色相同。在此案例中，采浇口，来自同一浇口的材料流经的区域颜色相同。在此案例中，采用一模两腔，设置有两个浇口，因此两个产品的颜色分别为红色和用一模两腔，设置有两个浇口，因此两个产品的颜色分别为红色和蓝色。蓝色。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮13.13.心部取向心部取向 心部取向结果描述了分子在三角形单元心部的取向，其一般心部取向结果描述了分子在三角形单元心部的取向，其一般

19、（无纤维填充）与熔体流动方向垂直。对于没有纤维填充物的聚合（无纤维填充）与熔体流动方向垂直。对于没有纤维填充物的聚合物来说，取向方向的线性收缩比垂直于取向方向的线性收缩要大。物来说，取向方向的线性收缩比垂直于取向方向的线性收缩要大。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮14.14.表层取向表层取向 表层取向的结果描述的是三角形单元的表面的分子取向，且与表层取向的结果描述的是三角形单元的表面的分子取向，且与心部取向方向不同。分子取向应该近似沿着一条直线方向。当考虑心部取向方向不同。分子取向应该近似沿着一条直线方向。当考虑产品某个区域的力学性能的时候，表层取向的结果就比较有用了，产品某个区域的力学性能的时候，表层取向的结果就比较有用了，因为取向方向具有更高的冲击强度和拉伸强度。因为取向方向具有更高的冲击强度和拉伸强度。CAD/CAE/CAM综合实验综合实验(第三讲第三讲) 冯玮冯玮15.15.压力压力 压力是一个时间数据，代表了从填充开始到填充结束的压力变压力是一个时间数据，代表了从填充开始到填充结束的压力变化的全过程。实际上，这个压力结果包含了化的全过程。实际上，这个压力