【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 圖 320 小特證的創(chuàng)建結(jié)果圖 2 新建草圖，選擇圖中平面 ， 草圖完成后，將草圖拉伸，拉伸值為 25mm，如圖 321 圖 321 支撐板拉伸圖 2 新建草圖，選擇圖中平面 .如圖 322 三維造型 16 圖 322 加強(qiáng)筋草圖 2 草圖完成后，將草圖拉伸，拉伸值為 4mm，如圖 323 圖 323 加強(qiáng)筋拉伸圖 2 使用生成實(shí)例幾何體命令，選擇剛才拉伸的實(shí)體 ，如圖 324 圖 324 陣列效果圖 2 同理，將前面的特征創(chuàng)建 ，如圖 325 三維造型 17 圖 325 加強(qiáng)筋總體圖 2 最后，用同樣的方法將剩余特征創(chuàng)建 ，如圖 326 圖 326 最終效果圖 模流分析 18 第四章 模流分析 網(wǎng)格的劃分 在劃分網(wǎng)格之前，因?yàn)槟Ｐ捅容^復(fù)雜，我們先通過(guò) CAD docter 把一些細(xì)小的特征和圓角等去掉并進(jìn)行一些必要的修復(fù)， 才 能 導(dǎo)入到 moldflow 中進(jìn)行分析。 劃分網(wǎng)格的時(shí)候， 全局邊長(zhǎng)一般按網(wǎng)格的 1～ 3 倍左右，當(dāng)然同時(shí)也要考慮實(shí)際情況，不能一概而定， 由于塑件是殼類零件且比較復(fù)雜，小特征較多，所以塑件的壁厚是不 是很均勻 ，最小只有 ，最大達(dá) 6mm，同時(shí)因?yàn)樗芗容^大，全局邊長(zhǎng)太小， 將導(dǎo)致計(jì)算量太大的原因，這里 選擇全局邊長(zhǎng)分別為 10mm、 12mm、15mm進(jìn)行比較，從而選擇較為合適的方案。 如圖 41 圖 41 不同全局邊長(zhǎng)網(wǎng)格效果圖 從圖中可以看 出，全局邊長(zhǎng)越小，網(wǎng)格越密，網(wǎng)格數(shù)量越多，從網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)上能看得更具體一些。 如圖 42 圖 42 網(wǎng)格結(jié)果圖 模流分析 19 綜合來(lái)看， 方案二是比較合適的， 單元數(shù)目不是很多，而且匹配率超過(guò)百分之九十，最大縱橫比比較大，但可以修復(fù)，由于零件比較復(fù)雜，最大縱橫比在十五以下即可。 網(wǎng)格劃分好以后，要對(duì)網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)，先用修復(fù)向?qū)нM(jìn)行修復(fù)，然后通過(guò)，交換邊，合并節(jié)點(diǎn)等進(jìn)行修復(fù) ，修復(fù)完成后 如圖 43 圖 43 網(wǎng)格修復(fù)結(jié)果圖 材料的選擇 前面通過(guò)分析，我選擇的材料是 ABS，具體牌號(hào)是 Cycolac BDT6500，制造商是 SABIC Innovative Plastics US, LLC，具 體參數(shù)如圖 4 4 4 448 圖 44 材料概述圖 圖 46 材料推薦工藝圖 模流分析 20 圖 48 材料的溫度 、比熱和粘度與剪切效率圖 澆口位置的分析 前面已經(jīng)選擇好了材料，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)材料 自動(dòng)繼承參數(shù)，分析完成后，通過(guò)日志可以找到最佳澆口位置的節(jié)點(diǎn)。 如圖 49 圖 49 最佳澆口位置圖 這個(gè)位置只是系統(tǒng)認(rèn)為注射最平衡的位置， 合不合適， 還要考慮模具結(jié)構(gòu)等。 根據(jù) 實(shí)際情況，選擇了 四種方案進(jìn)行比較分析，通過(guò)做快速充填分析來(lái)比較 。 方案一和方案二 如圖 4 41 41 41 41 41 416 充填時(shí)間 圖 410 充填時(shí)間效果圖 模流分析 21 速度 /壓力切換時(shí)的壓力 圖 411 速度壓力切換時(shí)的壓力大小圖 流動(dòng)前沿溫度 圖 412 流動(dòng)前沿溫度效果圖 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間 圖 413 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間圖 氣穴 模流分析 22 圖 414 氣穴分布圖 充填末端壓力 圖 415 充填末端壓力圖 熔接痕 圖 416 熔接痕分布圖 從以上數(shù)據(jù)可以看出，充填時(shí)間方案一最長(zhǎng)，壓力方案三最大，前沿溫度方案二下降最多，達(dá)到頂出時(shí)間差不多，充填末端壓力方案三最大，氣穴和熔接痕模流分析 23 相差不大。 綜合考慮，結(jié)合實(shí)際的澆注系統(tǒng)可能性，最終選擇方 案二和方案三，這兩方案都比較可行然后通過(guò)接下來(lái)的分析，最終確定結(jié)果。 成型窗口分析 成型窗口分析是工藝參數(shù)的確定 過(guò)程，它可以確定在選擇的注塑機(jī)下能否充填順利，并且能夠快速分析在不同的澆口位置對(duì)參數(shù)的影響，優(yōu)化澆口的數(shù)量與位置，評(píng)估不同材料對(duì)成型的影響等。 工藝參數(shù)設(shè)置，設(shè)定最大注塑壓力為 140MPa，由于成型窗口分析中沒(méi)有包括流道，因而最大注塑壓力限制為 50%，同時(shí)要求流動(dòng)前沿溫度最大上升不超過(guò)2度，下降不超過(guò) 20度 。 通過(guò)成型窗口質(zhì)量 XY 圖和成型窗口區(qū)域圖選擇熔體溫度、模具溫度以及注塑時(shí)間，然后 校核。 如圖 41 41 41 4 42 42 42 424 成型窗口質(zhì)量 XY圖 圖 417 成型窗口質(zhì)量圖 從上圖可以看出質(zhì)量 的好壞隨溫度的變化，因而選擇在可調(diào)范圍盡量大的條件下的最好質(zhì)量，并且方案三看起來(lái)成型質(zhì)量比起方案二的成型質(zhì)量要稍好，一般要求質(zhì)量最好在 ，因此，方案三更合適一些，相對(duì)來(lái)說(shuō)，方案二可能是由于塑料充填時(shí)間較長(zhǎng)而引起的。 成型窗口區(qū)域 模流分析 24 圖 418 成型窗口區(qū)域圖 從圖中可以看出，綠色區(qū)域是最合適的，前面已經(jīng)選好了模具溫度和熔體溫度，在此基礎(chǔ)上，選擇綠色區(qū)域中間的部分確定注射時(shí)間。 最大壓力降 圖 419 最大壓力降隨時(shí)間變化曲線圖 從圖中可以看出，壓力隨時(shí)間的推移，先下降后上升 最低流動(dòng)前沿溫度 圖 420 最低流動(dòng)前沿溫度隨時(shí)間變化圖 模流分析 25 從圖可 以看出，流動(dòng)前沿溫度一直趨于下降的趨勢(shì)，最后填充結(jié)束時(shí)降到最低，中間下降的趨勢(shì)相差不大， 但是最后的流動(dòng)前沿溫度，方案三更低 一些，相對(duì)來(lái)說(shuō)，方案二降得更少，因而更合適一些。 最大剪切速率 圖 421 最大剪切速率隨時(shí)間變化圖 最大剪切速 率和流動(dòng)前沿溫度類似也是隨著時(shí)間的推移而下降，但最終會(huì)趨于平穩(wěn)。 最大剪切應(yīng)力 圖 422 最大剪切應(yīng)力變化趨勢(shì)圖 最大剪切應(yīng)力的變化過(guò)程是隨著時(shí)間的變化而先降到最低，在 急劇回升，兩者降到了很低的地步，但方案三降得更低一些，而最大剪切應(yīng)力一般是不能超過(guò)材料的許用的值的，因此，方案三更合適一些。 最長(zhǎng)冷卻時(shí)間 模流分析 26 圖 423 最 長(zhǎng)冷卻時(shí)間效果圖 最大冷卻時(shí)間也是隨時(shí)間推移而降低，但不同的方案，下降程度有很大變化。 材料的推薦參數(shù) 圖 424 推薦參數(shù)圖 通過(guò)校核，上述參數(shù)符合要求。 充 填分析 充填分析是在成型窗口的基礎(chǔ)上進(jìn)行模擬注射，從結(jié)果上分析注射的效果。 工藝設(shè)置，方案一和方案二分別為模溫 66 度，料溫 266 度和 260 度，注射時(shí)間為 3秒，在 99%時(shí)進(jìn)行速度 /壓力切換，保壓 10秒，壓 力最大為 80%，設(shè)備經(jīng)過(guò) 。 設(shè)置完成后，通過(guò)結(jié)果就可以看出注射的效果 ，如圖 42 42 42 431 充填時(shí)間 模流分析 27 圖 426 充填時(shí)間比較圖 方案一比方案二需要更長(zhǎng)注射 時(shí)間，可能原因是方案一是采用一模兩腔的形式，且采用的是側(cè)澆口，到達(dá)充填末端時(shí)間長(zhǎng)。 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間 圖 427 達(dá)到頂出溫度比較圖 達(dá)到頂出溫度的時(shí)間基本差不多， 說(shuō)明冷卻時(shí)間相差不大。 氣穴 圖 428 氣穴分布效果圖 模流分析 28 氣穴二者相差也不是很大， 但是方案三有少量的存在于外表面，而方案二大部分都存在內(nèi)表面，這可能是由于方案三的澆口在四周導(dǎo)致型腔內(nèi)四周的空氣在塑料的壓縮下向中間移動(dòng)的原因，因而方案二更合適。 壁上剪切應(yīng)力 圖 429 最大剪切應(yīng)力比較圖 壁上剪切應(yīng)力比預(yù)期的要高一些?？赡苁怯捎诒诤癫痪脑颍遣](méi)有高出太多，影響并不是太大。 流動(dòng)前沿溫度 圖 430 流動(dòng)前沿溫度比較圖 流動(dòng)前沿溫度一與熔體溫度相差不大于二十度，兩個(gè)方案相差不大，比較理想。 熔接痕 模流分析 29 圖 431 熔接痕效果比較圖 澆注系統(tǒng) 的 構(gòu)建及優(yōu)化 澆注系統(tǒng)分為主流道、分流道和澆口，是熔體流經(jīng)的通道，流道的布置是否合理非常重要。 如圖 43 43 43 43 43 43 438 方案二為一模一腔，主流道在中間，經(jīng)分流道，通過(guò)四個(gè)點(diǎn)澆口進(jìn)入型腔， 方案三維一模兩腔， 主流道在中間，經(jīng)分流道，通過(guò)四個(gè)側(cè) 澆口進(jìn)入型腔 圖 432 流動(dòng)效果圖 復(fù)制型腔 方案二不需要，只有方案三需要，通過(guò)型腔復(fù)制向?qū)О阉芗?fù)制為兩個(gè) 構(gòu)建流道 構(gòu)建流道有兩種方法，一種通過(guò)流道系統(tǒng)向?qū)?，另?種是手動(dòng)創(chuàng)建，先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，然后創(chuàng)建直線，最后設(shè)置流道屬性和參數(shù) 流道的平衡優(yōu)化 模流分析 30 （ 1） 充填時(shí)間 圖 435 不同流道充填時(shí)間效果圖 （ 2） 充填結(jié)束時(shí)的壓力 圖 436 不同流道充填結(jié)束時(shí)的壓力圖 （ 3） 注射位置處壓力 XY圖 圖 437 不同流道的注射位置壓力圖 模流分析 31 由圖可知，兩個(gè)方案的流道是平衡的，不論是充填時(shí)間還是充填壓力都是平衡的，注射位置壓力也比較平穩(wěn)，沒(méi)有出現(xiàn)跳變。 同時(shí)也進(jìn)行了流道平衡分析，然而流道的體積并沒(méi)有大的改變。 圖 438 流道平衡分析體積改變圖 總而言之，基于以上結(jié)果，分析可以看出，原來(lái)的流道尺寸比較合適 能滿足需求，不需要修改 。 冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建及優(yōu)化 模具設(shè)計(jì)中良好的冷卻系統(tǒng) 設(shè)計(jì)可以縮短塑件冷卻時(shí)間，提高生產(chǎn)率，還可以均勻冷卻塑件，降低內(nèi)部產(chǎn)殘余應(yīng)力，保持尺寸穩(wěn)定，提高產(chǎn)品質(zhì)量。 水路的構(gòu)建 構(gòu)建水路同樣有兩種方法，一種通過(guò)冷卻回路向?qū)?，另一種是手動(dòng)創(chuàng)建，先創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)，然后創(chuàng)建直線，最后設(shè)置流道屬性和參數(shù) 。 方案二和方案三分別用兩種方案創(chuàng)建了水路，水路一用向?qū)?chuàng)建的，水路二用手動(dòng)創(chuàng)建的。 水路一和二如圖 440和 441 圖 440 向?qū)?chuàng)建的冷卻管道圖 模流分析 32 圖 441 手 動(dòng)創(chuàng)建的冷卻管道圖 冷卻分析 水路一 ，如圖 44 44 44 44 446 圖 442 水路一冷卻液溫度上升情況圖 由圖可以看出 冷卻液上升溫度很高，可見(jiàn)回路過(guò)長(zhǎng)。 圖 443 型腔溫度變化圖 圖 444 水路一模具溫度分布圖 模流分析 33 圖 445 水路一零件平 均溫度圖 由圖可以看出塑件和型腔表面溫度很高， 而型腔表面溫度要求在模具表面溫度上下 10度以內(nèi)， 最高溫度更是高達(dá)將近 200度，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)模具溫度 60度，即使是主體溫度也在 120度以上，是模具溫度的兩倍，但是可以看出方案三和方案二的效果相差不大，由此可見(jiàn)充填關(guān)系不大。 圖 446 水路一零件的溫度曲