moldflow模流分析報告

1、材料成型CAE論文（Moldflow注塑工藝分析）姓名：郭玲玲學(xué)號：20060330332在Moldflow Plastic Insight 6.0環(huán)境中，運(yùn)用MPI的各項菜單及其基本操作，來實現(xiàn)對所選制件在注塑成型過程中的填充、流動、冷卻以及翹曲分析，以此來確定制件的最佳成型工藝方案，為工程實際生產(chǎn)提供合理的工藝設(shè)置依據(jù)，減少因工藝引起的制件缺陷，有助于降低實際生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率。一、 導(dǎo)入零件導(dǎo)入文件guolingling.stp。選擇【Fusion】方式。二、 劃分網(wǎng)格【網(wǎng)格】【生成網(wǎng)格】【立即劃分】三、 網(wǎng)格診斷【網(wǎng)格】【網(wǎng)格診斷】，診斷結(jié)果如下：圖1、網(wǎng)格診斷對診斷結(jié)果進(jìn)行檢查，

2、發(fā)現(xiàn)連通區(qū)域為1，交叉邊為0，最大縱橫比為7.218616<8，均符合要求，網(wǎng)格劃分合理。四、 選擇分析類型1、 澆口位置1) 雙擊任務(wù)欄下的【充填】【澆口位置】；2) 選擇材料：雙擊任務(wù)欄下的【材料】【搜索】輸入“ABS”搜索在結(jié)果中任選一種材料，點擊【選擇】即可；3) 雙擊任務(wù)欄下的【立即分析】。在分析結(jié)果中勾選：Best gate location，查看最佳澆口位置，如下圖：圖2、最佳澆口由最佳澆口位置分析結(jié)果可以知道，澆口設(shè)在零件上表面的中間部位，零件的注塑工藝效果好。可采用直接澆口。2、 流動分析1) 設(shè)置注射位置：設(shè)置之前，先將方案備份?！疚募俊玖泶娣桨笧椤?。雙擊任務(wù)欄下的

3、【設(shè)置注射位置】鼠標(biāo)變成一個十字光標(biāo)和一漏斗形狀，然后在上一步分析中的最佳澆口位置處單擊，即可完成注射點的設(shè)置；2) 選擇分析類型：雙擊任務(wù)欄下【澆口位置】【流動】；3) 設(shè)置澆注系統(tǒng)：【建?！俊緷沧⑾到y(tǒng)向?qū)А?，設(shè)定直澆道、橫澆道、內(nèi)澆道的尺寸，各澆道尺寸均采取的默認(rèn)值。根據(jù)制件的形狀特征以及最佳澆口位置，采用直接澆口。4) 雙擊任務(wù)欄下的【立即分析】。查看分析結(jié)果中的“pressure at V/P swithover”項，發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了澆不足的現(xiàn)象，經(jīng)分析是由于注射壓力過小所引起的，只需增大注射壓力即可。在【工藝條件設(shè)置】中將【注射壓力】增大到250MPa，進(jìn)行流動分析，其結(jié)果如下圖3、填充時

4、間 在填充時間的結(jié)果圖示中，澆口兩側(cè)方向上的填充時間在0.5s1.1s內(nèi)變化，相差的時間0.6s，基本可以接受。圖4、填充/保壓轉(zhuǎn)換點壓力上圖為填充/保壓轉(zhuǎn)換點壓力。之前采用默認(rèn)注射壓力120MPa，可以發(fā)現(xiàn)零件的下部有未填滿缺陷，增大注射壓力之后，零件完全被填充滿了。圖5、流動前沿溫度圖示為流動前沿溫度。合理的溫度分布應(yīng)該是均勻的，即這個模型的溫差不能太大。本模型的溫度最大最小差值為1.0，溫度的差異不大，符合要求。圖6、氣穴位置圖示為氣穴位置。氣穴的數(shù)量稍微有些多，但是均位于分型面和零件的下端，氣體很容易從模腔中排出。不會造成制件出現(xiàn)氣泡、焦痕等缺陷。說明澆口位置設(shè)置合理。圖7、鎖模力圖示

5、為鎖模力隨時間的變化。由此可以看出壓力機(jī)提供的鎖模力不能低于圖示鎖模力的上限值，選擇壓力機(jī)時應(yīng)該注意鎖模力的大小。3、 冷卻分析1) 選擇分析類型：選擇類型之前先將方案備案：【文件】【另存方案為】；然后雙擊任務(wù)欄下【流動】，選擇【冷卻】，【確定】。2) 設(shè)置冷卻水道：【建?！俊纠鋮s系統(tǒng)向?qū)А浚ㄟ^此向?qū)Ь唧w的設(shè)置如下：冷卻水管的直徑：6水管與產(chǎn)品之間的距離15水管相對于產(chǎn)品的排列方向：沿X軸向水管的條數(shù)：2水管的間距：70超出產(chǎn)品邊界的距離：20參數(shù)設(shè)置完成后，單擊【完成】系統(tǒng)便自動生成所需的水管；3) 立即分析：雙擊任務(wù)籃下的【立即分析】。冷卻分析結(jié)果如下：圖8、制件平均溫度圖示為制件平均溫

6、度結(jié)果圖。該結(jié)果的最大最小溫度之間的差異應(yīng)盡量小，即溫度分布應(yīng)當(dāng)均勻。此溫差為：44.08-34.08=10，溫差較小，符合要求。圖9、冷卻劑溫度圖示為冷卻劑溫度結(jié)果圖。冷卻劑的入口和出口溫度應(yīng)當(dāng)控制在23之內(nèi)，如果超出了這個值，則應(yīng)當(dāng)通過增大冷卻管道直徑、降低冷卻劑溫度或者修改冷卻系統(tǒng)布局的方法進(jìn)行改善。在本模型中，由于零件太小，冷卻劑的溫度差值很小。冷卻系統(tǒng)參數(shù)默認(rèn)值設(shè)置情況下，得到的冷卻劑溫差只有0.1。經(jīng)分析，將冷卻水管的直徑改為最小值6，產(chǎn)品的距離和水管條數(shù)均改小，將水管間距拉大，經(jīng)分析得到上圖所示的溫度差：25.34-25.01=0.3。圖10、冷卻管道管壁溫度圖示為冷卻管道管壁溫

7、度結(jié)果。冷卻管道管壁溫度為27.11。圖11、制件冷卻時間圖示為制件冷卻時間結(jié)果圖。冷卻時間最長為4.649s，最短的為3.414s，冷卻時間的差值為4.649s-3.414s=1.235s，差值較小，基本可以認(rèn)為制件是均勻冷卻的。圖12、流道冷卻時間圖示為流道冷卻時間結(jié)果，制件的冷卻程度結(jié)合冷流到的冷卻程度關(guān)系到制件是否能被頂出。由圖示可知流道冷卻時間為46.08s。4、 翹曲分析1) 選擇分析類型：將方案備份。雙擊任務(wù)欄下【冷卻】，選擇【流動+冷卻+翹曲】;2) 立即分析：雙擊任務(wù)欄下【繼續(xù)分析】。分析結(jié)果如下：圖13、綜合因素引起的總體偏差圖示為制件整體上的翹曲情況，該制件存在輕微的翹曲

8、變形，原因可能是冷卻劑的溫度差太小，制件的溫度差異偏大引起翹曲。以下是制件分別在X、Y、Z三個方向上的翹曲情況。圖14、綜合因素引起的X方向上的偏差圖15、綜合因素引起的Y方向上的偏差圖16、綜合因素引起的Z方向上的偏差五、 總結(jié)該零件的結(jié)構(gòu)形狀相對較簡單，其注塑成型工藝也相對較簡單，運(yùn)動Moldflow軟件進(jìn)行填充、流動、冷卻和翹曲分析，其中填充分析可以確定制件的最佳澆口位置，進(jìn)而輔助設(shè)計最佳澆注系統(tǒng)；流動分析可以幫助我們獲得最佳保壓階段設(shè)置，從而盡可能的降低由保壓引起的制品收縮、翹曲等質(zhì)量缺陷；而通過冷卻分析的結(jié)果可以用來判斷制件冷卻效果的好壞，根據(jù)冷卻效果還可以計算出冷卻時間的長短，確定

9、成型周期所用時間；而翹曲分析則是為了進(jìn)一步檢查制件最終成形后的尺寸合格情況，通過各個方向上的偏差，來檢查前面的流動、冷卻條件設(shè)置的合理程度。在使用軟件進(jìn)行分析的過程中，遇到兩個大問題：(一) 流動分析在流動過程分析中，第一次設(shè)置了澆注系統(tǒng)后，在分析結(jié)果圖中發(fā)現(xiàn)零件的側(cè)壁靠下部位有一部分沒有填充，也即零件未填滿。檢查澆口位置是在最佳澆口處，根據(jù)零件形狀結(jié)構(gòu)，澆注系統(tǒng)采用直接澆口合理，排除了澆注系統(tǒng)設(shè)置引起的澆不足，接著就從成型工藝設(shè)置上分析，發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)默認(rèn)的注射壓力120MPa偏小，是制件填充不滿，于是就將注射壓力調(diào)整為200MPa，再進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)不存在澆不足的情況。(二) 冷卻分析在冷卻分析過程中，第一次設(shè)置的冷卻系統(tǒng)分析結(jié)果中，發(fā)現(xiàn)冷卻劑的入口出口溫度差過小，僅有0.1。經(jīng)過分析，冷卻管道是用來冷卻制件的溫度，平衡制件以及模具型腔溫度，實現(xiàn)均勻冷卻，縮短制件成型周期，提高生產(chǎn)效率。而冷卻水道入口出口溫差即反映了冷卻系統(tǒng)的冷卻效果，即冷卻管道所吸收的熱量情況。要想使這個溫差增大，需要使冷卻管道吸收更多的溫度，也即可以使冷卻管道更貼近制件表面，冷卻管道的直徑取的更小。在對這一系列的條件不斷修改中，將冷卻劑進(jìn)出口的溫差變?yōu)榱嗽瓉淼?倍，提高到0.3。鑒于對軟件運(yùn)用的熟練程度，以及對各個功能的作用了