综合模流分析报告(中文)课件

综合模流分析报告(中文)ppt课件內容提要1.塑膠材料介紹(1)-------------------------------------------------------------------------32.產品模型簡介--------------------------------------------------------------------------43.冷卻水路設計-------------------------------------------------------------------------54.澆注系統簡介------------------------------------------------------------------------65.分析說明---------------------------------------------------------------------------76.基本成型條件(1)---------------------------------------------------------------------------87.case1分析結果列示---------------------------------------------------------------------9~248.分析小結(1)------------------------------------------------------------------------259.塑膠材料介紹(2)-------------------------------------------------------------------------2610.基本成型條件(2)-------------------------------------------------------------------------2711.case2分析結果列示---------------------------------------------------------------18~4312.分析小結(2)------------------------------------------------------------------------4413.冷卻水路設計-------------------------------------------------------------------------4514.基本成型條件(3)---------------------------------------------------------------------------4615.case3分析結果列示---------------------------------------------------------------------47~5716.結果對比--------------------------------------------------------------------------5817.結論與建議-----------------------------------------------------------------------59內容提要1.塑膠材料介紹(1)塑膠材料介紹PPNOVOLEN1111LXGB30%GFBASFAGVI(240)156BASFAGSEP921.熱傳導率0.118000W/m/deg.C7.止流溫度180.000000deg.C2.比熱2931.000000J/kg/deg.C8.頂出溫度161.000000deg.C3.熔膠密度952.000000kg/cu.m9.熔融溫度最小值220.000000deg.C4.最大剪應力0.250000MPa10.熔融溫度最大值260.000000deg.C5.最大剪應率100000.0000001/s11.模具溫度最小值20.000000deg.C6.熔融溫度絕對最大值280deg.c12.模具溫度最大值60.000000deg.C

塑膠材料介紹PPNOVOLEN1產品模型簡介最大外型尺寸(mm)產品大部分肉厚分布較均勻。基本肉厚為2.5mm﹐最小肉厚為0.85mm(在肋處)﹐最大肉厚為4.5mm﹐如下圖所示。成品肉厚分布142.4335.6232.34.5mm產品模型簡介最大外型尺寸(mm)產品大部分肉厚分布較均勻。共設計6條水路,公模側有3條水路﹐母模側有2條水路﹐滑塊水路1條。進出水方向冷卻水路設計(1)母模公模共設計6條水路,公模側有3條水路﹐母模側有2條水路﹐滑塊水路澆注系統介紹採用兩板模﹐一模一穴,熱澆道系統﹐三點邊門進澆,具體尺寸請參考上圖。澆注系統介紹採用兩板模﹐一模一穴,熱澆道系統﹐三點邊門進澆CAE模流分析共做了三種方案﹐首先選用PP+30%GF的材料和客戶提供的澆注系統及冷卻系統進行分析。而后又對塑膠材質進行修正分析﹐最后對冷卻水路進行優化分析。由于客戶所提供的材料沒給出相關特性說明﹐而且在MoldFlow材料庫中找不到客戶指定的材料﹐導致我們在選用材料上較難入手。故我們先后選用了兩種材料進行分析﹐PP+30%GF和PP+20%。

分析過程中做了成型條件優化﹐僅供參考。分析說明CAE模流分析共做了三種方案﹐首先選用PP+30%GF的材充填條件:基本成型條件(1)冷卻條件:壓力[MPa]時間[sec]

700.0706.0450456.00008MPa保壓曲線:6.012.020s模溫:40.00

deg.C料溫:240.00

deg.C

充填時間﹕4.5

sec最大流動率:110.16

cu.cm/s總體積(模穴):495.72cu.cm成品重量:525.63g

料頭重量﹕5.68

g最大射壓限制:180

MPa最大鎖模力限制:450ton進水溫度:30.0deg.C7045充填條件:基本成型條件(1)冷卻條件:壓力[MPaTopTemperature母模側底面四周溫度偏高。產品大部分在32~52ºC之間變化。圈示處溫度可達70ºC。母模面溫度冷卻分析結果\case1TopTemperature母模側底面四周溫度偏高。產品大公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\公模側在PL面附近溫度也偏高﹐基本上在32~50ºC間變化。case1公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\除標示的區域外﹐大概在14~-5ºC間變化﹐在PL面附近的溫差較大﹐約在14ºC左右。母模面與公模面溫差Temp.Difference冷卻分析結果\case1除標示的區域外﹐大概在14~-5ºC間變化﹐在PL面附近注射時間約為5.6秒,充填流動不平衡。圖中標示處為最后充填區域。按一下可播放動畫。充填分析結果\充填時間FillTimecase1注射時間約為5.6秒,充填流動不平衡。圖中標示處為最后充填最大充填壓力為90.3MPa﹐成型壓力較小。澆道壓降約為41MPa。充填分析結果\充填壓力InjectionPressurecase1最大充填壓力為90.3MPa﹐成型壓力較小。澆道壓降約為4流動波前溫度FlowFrontTemperature充填分析結果\波前溫度范圍﹕192~243ºC﹐溫降較大。最低溫度位于圖中標示處肋的端部(此處較薄)。case1流動波前溫度FlowFrontTemperature充填標示處為主要的縫合線位置,其中在右下圖中標示的那條縫合線可能影響產品的外觀或強度。縫合線分布WeldLines充填分析結果\BACKcase1標示處為主要的縫合線位置,其中在右下圖中標示的那條縫合線可能包風分布如圖紫色小球所示,基本上位于充填末端。較易排除。包風分布AirTraps充填分析結果\case1包風分布如圖紫色小球所示,基本上位于充填末端。較易排除。包風100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries57%88%73%69%保壓分析結果\從產品凝固過程來看﹐絕大部分保壓效果較好﹐只是在澆口附近和圖中標示區域有明顯的保壓不良。case1100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries凝固層百分比%FrozenTimeSeries點擊一下可播放動畫。保壓分析結果\case1凝固層百分比%FrozenTimeSeries點擊一下體積收縮百分比VolumetricShrinkage保壓分析結果\case1成品的體積收縮不均勻,保壓不良的區域為澆口附近和圖中標示的較厚區域。需做進一步改善。體積收縮百分比VolumetricShrinkage保壓分凹痕深度SinkMark保壓分析結果\case1成品凹痕深度如左圖所示﹐最大凹痕深度為0.034mm左右﹐為可見凹痕。凹痕深度SinkMark保壓分析結果\case1成品凹痕深ClampForce鎖模力保壓分析結果\上圖為整個循環週期中壓力及鎖模力隨時間的變化曲線。Pressure(Max.=90.3MPa)ClampForce(Max.=383Ton)case1ClampForce鎖模力保壓分析結果\上圖為整個循環週期產品X向變形不均勻﹐有扭曲﹐變形大小如左圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。X向變形XDeflection翹曲分析結果\case11.051.18產品X向變形不均勻﹐有扭曲﹐變形大小如左圖所示。右下圖為放大Y向變形YDeflection翹曲分析結果\case1產品Y向變形不均勻﹐變形大小如左圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。0.370.120.60.8Y向變形YDeflection翹曲分析結果\case1產品Z方向收縮不均勻,變形方向如圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。Z向變形ZDeflection翹曲分析結果\case12.632.95Z方向收縮不均勻,變形方向如圖所示。右下圖為放大5倍后的變形分析小結(1)從以上分析可知:該方案充填不平衡﹐波前溫降較大。在波前對接處會有縫合線產生﹐可能會影響產品外觀﹐需要加強排氣。局部保壓不良﹐原因是充填末端較厚﹐保壓回路被切斷。Z軸變形量較大﹐同時側邊在X向與Y向也有變形﹐產品有扭曲的趨勢。建議﹕由于此種材料玻纖含量比客戶所要求材料PP+20%GF+10%TEFLON高10%的GF,材料的配向性和粘度都較高﹐這是導致較大變形的重要因素之一。故在case2的分析中﹐我們選用PP+20%GF(此種材料與客戶所需之材料特性較相近)。在分析中發現澆口不能充分保壓﹐故在做case2分析時﹐將澆口的最小尺寸從0.8mm增至1.3mm。分析小結(1)從以上分析可知:塑膠材料介紹(2)PPV700020%GFMITSUIVI(240)97APR891.熱傳導率0.167000W/m/deg.C7.止流溫度166.000000deg.C2.比熱2624.000000J/kg/deg.C8.頂出溫度166.000000deg.C3.熔膠密度883.000000kg/cu.m9.熔融溫度最小值220.000000deg.C4.最大剪應力0.250000MPa10.熔融溫度最大值260.000000deg.C5.最大剪應率100000.0000001/s11.模具溫度最小值20.000000deg.C6.熔融溫度絕對最大值280deg.c12.模具溫度最大值60.000000deg.C

塑膠材料介紹(2)PPV700020充填條件:基本成型條件(2)冷卻條件:壓力[MPa]時間[sec]

500.05010.000010.0

MPa保壓曲線:10.020s模溫:40.00

deg.C料溫:240.00

deg.C

充填時間﹕3.0sec最大流動率:177.05

cu.cm/s總體積(模穴):495.73cu.cm成品重量:483.48g

料頭重量﹕5.26

g最大射壓限制:180

MPa最大鎖模力限制:350ton進水溫度:30.0deg.C50充填條件:基本成型條件(2)冷卻條件:壓力[MPaTopTemperature母模側底面四周溫度偏高。產品大部分在35~52ºC之間變化。圈示處溫度可達70deg.c。類似原方案。母模面溫度冷卻分析結果\case2TopTemperature母模側底面四周溫度偏高。產品大公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\公模側在PL面附近溫度稍偏高﹐基本上在31~50ºC間變化。類似原方案。case2公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\除標示的區域外﹐大概在12~-5ºC間變化﹐在PL面附近的溫差較大﹐約在12ºC左右。類似原方案。母模面與公模面溫差Temp.Difference冷卻分析結果\case2除標示的區域外﹐大概在12~-5ºC間變化﹐在PL面附近注射時間約為3.4秒,充填流動不平衡。圖中標示處為最后充填區域。按一下可播放動畫。充填分析結果\充填時間FillTimecase2注射時間約為3.4秒,充填流動不平衡。圖中標示處為最后充填最大充填壓力為68.6MPa﹐較原方案小約20MPa。澆道壓降約為34.3MPa。充填分析結果\充填壓力InjectionPressurecase2最大充填壓力為68.6MPa﹐較原方案小約20MPa。澆道壓流動波前溫度FlowFrontTemperature充填分析結果\波前溫度范圍:185~243ºC﹐溫降較大。最低溫度位于圖中標示處肋的端部(此處較薄)。case2流動波前溫度FlowFrontTemperature充填類似原方案。縫合線分布WeldLines充填分析結果\case2BACK類似原方案。縫合線分布WeldLines充填分析結果\ca類似原方案。包風分布AirTraps充填分析結果\case2類似原方案。包風分布AirTraps充填分析結果\case100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries52%73%64%59%保壓分析結果\case2從產品凝固過程來看﹐絕大部分保壓效果較好﹐只是在圖中標示區域有明顯的保壓不良。100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries凝固層百分比%FrozenTimeSeries點擊一下可播放動畫。保壓分析結果\case2凝固層百分比%FrozenTimeSeries點擊一下體積收縮百分比VolumetricShrinkage保壓分析結果\case2增大澆口可保証澆口附近區域充分保壓﹐但在圖中標示的較厚區域﹐體積收縮仍較大。體積收縮百分比VolumetricShrinkage保壓分凹痕深度SinkMark保壓分析結果\case2類似原方案。凹痕深度SinkMark保壓分析結果\case2類似原方案ClampForce鎖模力保壓分析結果\上圖為整個循環週期中壓力及鎖模力隨時間的變化曲線。Pressure(Max.=68.6MPa)ClampForce(Max.=245Ton)case2ClampForce鎖模力保壓分析結果\上圖為整個循環週期產品X向變形不均勻﹐但變形量減小了﹐如左圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。X向變形XDeflection翹曲分析結果\case20.3mm0.55mm產品X向變形不均勻﹐但變形量減小了﹐如左圖所示。右下圖為放大Y向變形YDeflection翹曲分析結果\case2產品Y向變形不均勻﹐但變形量減小了﹐如左圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。0.60.4mm0.48mm0.58mmY向變形YDeflection翹曲分析結果\case2產品Z方向收縮不均勻,但變形量減小了約一半﹐如圖所示。右下圖為放大5倍后的變形。Z向變形ZDeflection翹曲分析結果\case21.63mmZ方向收縮不均勻,但變形量減小了約一半﹐如圖所示。右下圖為放分析小結(2)從以上分析可知:更換材料﹐可有效的改善變形。Case2的Z向變形量僅為原變形量的一半左右。在以上的兩個方案中我們都提到冷卻效果不夠好﹐為了進一步減小變形﹐接下來對水路設計進行改善。改善后的水路排布如下頁所示。由于在模具設計中發現﹐有一個澆口在加工中可能出現問題﹐固在case3分析中的model將其向內側移動約15mm。具體情況如下﹕此澆口移動15mm由于澆口移動的距離較小﹐其充填狀況類似于case2﹐故此結果省略。分析小結(2)從以上分析可知:此澆口移動15mm由于澆口移在原水路設計的基礎之上﹐將第3﹑4條水路設計成如上的形式。并將baffle加高。冷卻水路設計(2)No3N04第3﹑4條水路的進出水方向增加一baffle在原水路設計的基礎之上﹐將第3﹑4條水路設計成如上的形式。并充填條件:基本成型條件(3)冷卻條件:壓力[MPa]時間[sec]

500.05012.00008.0

MPa保壓曲線:12.020s模溫:40.00

deg.C料溫:240.00

deg.C

充填時間﹕2.5

sec最大流動率:232.74

cu.cm/s總體積(模穴):495.73cu.cm成品重量:482.95g

料頭重量﹕5.28

g最大射壓限制:180

MPa最大鎖模力限制:350ton進水溫度:35.0deg.C50充填條件:基本成型條件(3)冷卻條件:壓力[MPaTopTemperature母模側絕大部分溫度分布較均勻。溫度基本在36~48ºC之間變化。圈示處溫度為60ºC。母模面溫度冷卻分析結果\case3TopTemperature母模側絕大部分溫度分布較均勻。公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\公模側溫度分布較原方案均勻﹐基本上在36~44ºC間變化。case3公模面溫度BottomTemperature冷卻分析結果\除標示的區域外﹐大概在10~-4ºC間變化﹐在PL面附近的溫差較大﹐約在10ºC左右。比原方案的溫差平均小了約4ºC。母模面與公模面溫差Temp.Difference冷卻分析結果\case3除標示的區域外﹐大概在10~-4ºC間變化﹐在PL面附近的100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries57%76%73%61%保壓分析結果\類似于Case2,圈示處保壓不良。case3100%凝固層百分比%FrozenTimeSeries凝固層百分比%FrozenTimeSeries點擊一下可播放動畫。保壓分析結果\case3凝固層百分比%