GE 通用公司 模流分析案例 注塑行业的超级文献资料(塑胶)

模流流分分析析(MoldFlow)：模流流分分析析，，就就是是利利用用现现在在的的有限元分分析基本本步骤：：前处理：：首先把通通过有限限元网格格，把连连续的零零件离散散化。用用有限个个容易分分析的单单元来描描述复杂杂的对象象，单元元之间通通过有限限个节点点进行连连接。有限元求求解：根据用户户设定的的边界条条件，通通过流体体力学、、热力学学以及状状态方程程等组成成的线性性方程组组进行求求解。后处理：：把有限元元求解的的数值结结果通过过等值线线、云图图以及动动画等形形象的方方式显示示出来。。提供分分析报报告：：把有限限分析析结果果按照照客户户需求求已报报告的的方式式提供供给客客户。。由于于有限限元分分析不不可避避免的的存在在一些些误差差，需需要在在分析析报告告中对对分析析结果果进行行评估估。模流分分析简简介1模具内内熔体体的前前端不不断前前移来来连接接各节节点。。熔体不断填填充相邻的的节点，直直到零件上上所有的节节点都被填填充。熔体和模具具接触时会会形成一个个凝结层。。FountainFlowRegionFrozenLayernodeselementsMoldflow的计算方式式2Moldflow中的前处理理目前主流的的模流分析析软件是Moldflow，该软件只只接受三角角形单元以以及四面体体单元。高质量的有有限元网格格是有限元元分析精度度的保障。。对于注塑件件，在Moldflow主要有以下下三种网格格划分方式式：中性面面、双面流流、3D实体。单元数量大，运算效率低零件上下表面上的网格要求一定的对应关系，网格划分要求高中性面抽取困难、分析精度低缺点计算精度高无需抽取中性面，后处理更具真实感网格少，分析速度快，计算效率高优点直接在3D数模上进行有限元网格划分。抽取零件的表面做为模具的形芯形腔面，然后进行网格划分（三角形单元）抽取零件的中性面，然后在中性面上划分网格（三角形单元）划分方法3D实体双面流中性面零件3网格质量量检查：：1）不能存存在自由由边界。。2）双面流流分析，，上下表表面的网网格匹配配率必须须达到90%。3）三角形形单元的的边长比比：平均均<3:1，最大<6:1。4）网格之之间没有有交叉和和重叠。。5）网格的的大小。。自由边界单元匹配Moldflow网格质量检查查报告不好的有限元元网格：1）影响计算精精度。2）错误的计算算结果。3）计算无法进进行。网格大小对计算精度的影响4分析输入——定义浇口类型型侧浇口（Gate）热浇道(HotDrop)潜伏式浇口（Sub）直接浇口（Sprue）香蕉型(Cashew)阀式（Valve）GMPPCRequirementGateType定义浇口尺寸寸定义浇口数量量定义浇口位置置5分析输入——定义流道系统统定义主流道以以及分流道的的尺寸在Moldflow中做出流道系系统流道系统分析输入——定义冷却系统统定义冷却系统统尺寸定义冷却液类类型在Moldflow中做出冷却系系统冷却系统6分析输入——定义注塑参数数7分析输入——定义材料参数数声明：以下内容是以以DarrenMay的报告为基础础。8填充分析----注射/保压切换注射结束时的的压力分布图图注意：注射、保压切切换应该在注注射完成95%~99%之间。影响：如果注射量小小于零件体积积的95%，可导致保压压不足。即部部分区域会因因填充不足而而出现缩印、、缺料等缺陷陷。9填充分析----压力分布两端压力分布布不均匀，不不好的填充方方式两端压力分布布均匀，好的的填充方式注意：检查模流末端端的压力分布布情况：压力力分布最好平平衡、对称。。检查最大注塑塑压力是否<10，000PSI(1PSI=6.8949KPA)。影响：不平衡的压力力分布可能会会使制件材料料收缩不一致致，更高的残残余应力，甚甚至可以导致致部分区域的的保压不足或或过保压。10填充分析----熔体前端温度度注意：熔体前端温度度的变化应该该小于30F。影响：过高的温度变变化可以导致致零件内部产产生残余应力力，而残余应应力的存在会会导致零件发发生翘曲。11填充分析----浇口处的最大大剪切率注意：最大剪切率不不能超过材料料的许可值。影响：如果注射时剪剪切率超过材材料的最大剪剪切率，可以以使材料在注注射过程中发发生降解，出出现黑点、白白斑等许多意意想不到的缺缺陷。12填充分析----零件剪切应力力注意：零件内部的最最大剪切应力力不应该超过过材料的许可可值。影响：如果零件内部部的最大剪切切应力超过材材料的许可值值，可能导致致一系列的表表面缺陷。13填充分析——融接痕注意：融接痕的长度度尽量短，数数量尽量少。。融接痕尽量不不要在A面以及承载结结构上。水平的融接痕痕比垂直的融融接痕好。融接痕要和融融接温度一起起进行评估。。影响：融接痕可以导导致表面缺陷陷。融接痕可能导导致零件的强强度降低。14填充分析——气穴注意：气穴应该都分分布在零件的的边界上。存在气穴的位位置应该在模模具上添加排排气槽。应该避免在零零件的A面上出现气穴穴。影响：气穴可能使制制件没有被完完全填充，零零件内存在气气孔。气穴可能导致致燃烧，使零零件上出现烧烧焦的现象。。15保压分析——保压压力注射压力（>=80%*保压压力）整个注塑过程程的压力分布布图保压压力注意：注射压力>=80%*保压压力。影响：过低的保压压压力可能是零零件无法打满满。16保压分析——喷嘴处的压力力分布注射压力峰值值注射/保压切换压力力值注意：注射压力峰值值最好和注射射/保压切换时的的压力值相等等。影响：注射压力峰值值最好和注射射/保压切换时的的压力值的不不平衡就意味味着注射过程程的不平衡。。零件内部可可能会因此而而产生内应力力。17保压分析——保压时间保压时间注意：保压时间应该该大于浇口100%冷却的时间。。影响：如果保压时间间小于浇口100%冷却时间，可可能会导致零零件保压不足足，出现表面面缺陷。如果在浇口100%冷却后仍然继继续进行保压压。此时的保保压不会对零零件产生任何何影响，只会会浪费工时，，增加成本。18保压分析——锁模力注意：最大锁模力不不应该超过用用于生产该零零件的注塑机机的最大锁模模力。影响：最大锁模力如如果超过用于于生产该零件件的注塑机的的最大锁模力力，可能在零零件上产生飞飞边。最大锁模力19保压分析——体积收缩注意：制件收缩率的的目标值应该该是模具收缩缩率的3倍。影响：如果制件收缩缩率大于模具具收缩率的3倍，零件可能能会出现意想想不到的翘曲曲。需要进行行专门的翘曲曲分析。20保压分析——缩印深度注意：缩印的目标深深度为0.1mm。影响：如果缩印的深深度大于0.1mm，在非皮纹面面上将会出现现可见的缩印印。21冷却却分分析析———冷却却液液流流速速注意意：：供应应商商的的设设备备必必须须能能过过满满足足所所需需的的冷冷却却液液流流速速。。各回回路路中中的的最最大大流流速速不不应应该该大大于于平平均均流流速速的的5倍。。影响响：：如果果供供应应商商的的设设备备达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。22冷却却分分析析———模温变变化范范围注意：：模温的的变化化范围围应该该小于于30F。模温应应该在在设定定值附附近。。形芯模模温图图影响：：模温的的变化化范围围大于于30F会在制制件内内产生生残余余应力力，从从而导导致零零件发发生翘翘曲。。23冷却分分析——上下模模模温温差注意：：上下模模模温温之差差不应应该超超过20F。影响：：如果上上下模模模温温之差差超过过20F可能会会使零零件发发生翘翘曲。。24冷却分分析——冷却液液温度度注意：：冷却液液的温温度变变化应应该小小于5F。影响：：冷却液液的温温度变变化过过大意意味着着流道道设计计或流流动参参数设设置存存在问问题，，从而而导致致制件件的热热传递递存在在问题题。25冷却分分析——冷却液液雷诺诺数注意：：为了保保证冷冷却系系统产产生湍湍流，，最小小雷诺诺数应应该大大于10,000。影响：：当雷诺诺数低低于10000时,就不能能确保保冷却却液的的流动动状态态为湍湍流。。而如如果达达不到到湍流流的要要求,系统的的热传传导效效率就就会下下降。。26翘曲分分析——X方向变变形注意：：影响制制件收收缩的的主要要因素素因该该是由由材料料的收收缩引引起的的，而而不应应该是是由冷冷却不不充分分、分分子取取向等等因素素造成成的。。制件变变形分分析Moldflow中的翘翘曲分分析影响：：过大的的变形形可能能导致致制件件不能能满足足尺寸寸要求求。27注意：：影响制制件收收缩的的主要要因素素因该该是由由材料料的收收缩引引起的的，而而不应应该是是由冷冷却不不充分分、分