Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題

在一般成型制程中,造成模座嵌件變形的主要原因有兩個:其一是在充填保壓過程,因螺桿前進,造成模穴壓力過高,一般可以達200MPa,并有可能導致模具嵌件(頂針、滑塊等)變形。第二個原因則是溫度分布不平衡,造成模具發生局部收縮翹曲。上述潛在的模具變形問題,不只會影響模具的使用壽命,更會影響產品的尺寸精準度及質量。

為了能提前預測模具變形問題,Moldex3D讓使用者將不同成型條件對模具部件的影響,一并考慮進應力應變分析。除此之外,透過Moldex3D還可以達到優化設計和制程,改善模具結構,進而減少變形量。藉由Moldex3D模座變形分析,用戶可以在數值模型中建立所有的模具部件,進行精確的模擬計算。Moldex3D應力模塊會考慮充填時的模腔壓力和冷卻階段的溫度分布,并在各種使用者定義的成型條件與產品設計下仿真實際情形。

步驟1:啟動 Moldex3D Studio 并匯入含有模座嵌件的網格模型。

注:模座變形分析需要Moldex3D 應力模塊的 Add-On 授權。

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖1

步驟2:切換到邊界條件(Boundary Conditions)頁簽, 即可在 Moldex3D Studio 設定邊界條件。 合適的邊界條件設置,對于模座變形分析的準確度至關重要。

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖2

步驟3:使用者可為模座網格添加位移邊界條件。點擊固定拘束(Fixed Constraint,Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖3來新增邊界條件,并選擇想要施加的節點(以黃色顯示) 完成后點擊確認,并可在工作區下方編輯邊界條件內容(名稱及X,、YZ方向位移量)

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖4

模座變形邊界條件的設定接口

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖5

施加邊界條件的節點會以黃色標示

步驟4:預設節點為固定的(位移量為 0 mm),使用者可以自行編輯或點擊 Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖6 來重新選擇施加的節點,或直接點擊確認完成設定。

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖7

步驟5:回到計算參數,可以看到模座變形 (Mold Deformation) 頁簽下的位移邊界條件 (Displacement Boundary Condition) 選項顯示被勾選,表示模型中已存在邊界條件。完成其他項目設定后,點擊確認(OK)。

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖8

步驟6:點擊分析順序(Analysis) Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖9 開啟分析順序設定窗口,接著加入模座變形分析 (Mold Deformation Md),點擊開始分析(Run)

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖10

步驟7:模座變形分析結果

Von Mises 應力是應力各分量計算得來的純量,可被用來評估韌性材料是否在外力施加下達到降伏點。一旦局部區域的Von Mises應力超過降伏應力,材料就會發生塑性變形。
總位移 (Total displacement) 結果顯示嵌件實際的變形量,將直接影響到產品的尺寸與制造的質量。

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖11

Von Mises 應力

Moldex3D模流分析之應力分析預測潛在模座變形問題的圖12

總位移

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