Moldflow模流分析官方教材Lesson5_07_reducing_warpage

1、降低翹曲變形Lesson 36降低翹曲變形降低翹曲變形目標應該是要在設計容許公差之內需要為翹曲變形測量方法定義標準把翹曲變形降低至零, 這通常是無法實踐的與不可能性的如何降低翹曲變形量獲得量測值得到主要之影響性,以減小其翹曲變形量冷卻差異性收縮量的差異配向性之影響增加產品剛性特徵改變材料使用分析結果幫助如何解決以減小翹曲變形量降低冷卻差異性產品溫度差異的主要原因是公母模側溫度不均所造成之差異改進冷卻,特別針對產品角落裡面綜合下面的冷卻分析結果尋找合適解決翹曲變形之方法Temperature (top)Temperature (bottom)Temperature difference, par

2、tTemperature profile降低冷卻差異性Temperature Profile and Z-Deflection底部修正水路設計,降低產品角落溫度進而減少產品翹曲變形降低收縮差異性產品收縮差異的主要原因是產品區域面積差異造成不同之收縮性而引起翹曲變形改善體積收縮, 最好是平均產品肉厚使其收縮均勻解決問題方式減小產品厚度之差異性較後之區域有較大之收縮使用多段保壓曲線當產品在橫越較厚區域時使用多段保壓形式使其體積收縮一致性之在模具溫度中移除熱點與低溫區在較熱之區域往往有較大之收縮降低收縮差異性體積收縮(Volumetric Shrinkage)四個案例中不同的肋骨直徑4.57 mm,

3、 3.18 mm, 2.36 mm, and 沒有肋骨. 沒有冷卻之顧慮, 所有成形條件設定相同降低收縮差異性z軸變形量(Z Deflection)四個案例中不同的肋骨直徑4.57 mm, 3.18 mm, 2.36 mm, and 沒有肋骨. 沒有冷卻之顧慮, 所有成形條件設定相同降低收縮差異性保壓曲線與z軸變形量在最下面案例中使用保壓曲線模式減少翹曲變形量,所有成形條件設定相同降低配向性影響原因分子配向性平行及垂直方向的不同收縮變化配向分配的方向直線配向性輻射狀配向性改善減小產品內部之剪切應力產品內部非常對稱性之流動模式使用纖維材料時要使纖維配向性非常一致性降低配向性影響合適的問題解決使用

4、較高模具溫度熔膠溫度較厚模壁減小剪切應力修改射出速度改變澆口位置平衡流動建立平面垂直之流動波前降低配向性影響纖維配向性與Z軸變形上面案例進澆方式由底邊長側中間單點進澆下面案例使用兩個澆口由右側進澆練習Choose which part to concentrate onCoverMidplaneMaterial 33% glass filled nylon 6TrayMidplaneMaterial unfilled PolypropyleneDustpanFusionMaterial unfilled PolypropyleneWork on others as time permitsCo

5、ver射出時間之影響在這案例中較快之充填時間有較低之翹曲問題有很多種方法可以改善翹曲較快之充填時間有較高之剪切率,會造成玻璃纖維之斷裂所以不切實際Cover澆口位置之影響澆口位置放置形式對結果會有很大之差異性增加第二個澆口幫助流動問題增加一個澆口至少會增加一條結合線,可能會造成產品強度之減弱與其他問題One center gateOne or two gatesalong edge Cover增加流道之影響增加流道與保持相同之保壓設定 (充填所需壓力之80% ) 在高壓中有效的保持保壓壓力 mm最正确化成形條件會降低翹曲變形?Food Tray原因: 配向性差異之收縮原始問題配向性造成產品挫曲

6、簡單固定性的保壓模式當時發生之翹曲問題是區域收縮造成多段保壓設定增加保壓壓力多段保壓曲線修改過但還是缺乏夠減小肋骨尺寸以降低肋骨之收縮Food Tray配向性差異之收縮變形Food Tray 挫曲原因是配向性所造成的接近澆口區域有較高之收縮及保壓時間過短進而造成配向性問題Food Tray防止挫曲發生增加保壓時間由5秒到7秒降低保壓壓力由原來之95% 降至 70% 產品沒有挫曲現象發生,但變形更嚴重Food Tray新的翹曲變形原因是收縮差異性所造成的Food Tray在產品延遲壓力在充填結束後迅速延遲壓力壓力釋放前澆口還未凝固最大收縮值在扔然是在澆口區域Food Tray最正确壓力曲線最正确

7、曲線充填後開始保壓秒使用壓力為 50 MPa 30 MPa由保壓壓力30 MPa降至零延遲4秒產品體積收縮非常一致性Food TrayZ軸變形Z軸變形量顯示方式是採用原始圖輪廓線與變形後之結果一起顯示Z軸變形容許公差為1.5 mm顯示Z軸變形圖層 “Tray bottom and “feetZ軸變形量剛好在容許公差以下Food TrayZ軸變形與縮小肋骨尺寸壓力曲線剛好在容許範圍內縮小肋骨尺寸 半圓圍繞形狀從 4.57 x 2.28 mm到 3.2 x 1.6 mm降低Z軸變形量在容許公差以下Dustpan不均勻冷卻因素問題起因公母模側溫度差異過大最初在產品角落修正手法增加水路環繞/支管改變冷

8、卻劑溫度增加高熱傳導性合金材料結合上述之應用Dustpan不均勻冷卻因素在曲線圖中1.0 是公模側是母模側在產品角落,公母模側溫度差異高達39CDustpan改變水路配置與溫度增加水路2 條在母模側所有母模側水路都有角度變化的公模側中央兩條水路往上搬移改變水路溫度母模側20C公模側10COriginalRev 1DustpanZ軸變形修正一正前面邊緣面變形太大 (1.34 mm )但變形方向是往下凹 把手柄變形量雖下降但還是太大OriginalRev 1Dustpan模面溫度修正一降低母模側溫度但是公模側溫度太高主要問題 把柄向下變形Dustpan模面溫度解決方法一改變水路配置公模側中央兩條水路往上搬移使其較接近產品外表水路搬移使其較接近產品把手柄外表Revision 1Solution 1DustpanZ軸變形解決方法一Z軸最大變形量1.1 mm手柄向上偏移0.3 mm前緣向下偏移0.83 mmDustpan模面溫度解決方法二與嵌入第二種合金使用鈹銅合金