Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬

Studio中進行RTM模擬 (RTM Simulation in Moldex3D Studio)

建立項目

開始于Studio進行樹脂轉注成型(RTM)模擬時,先呼叫Moldex3D Studio并點擊新增 (New) 來用用戶自定義的名稱與位置來建立項目。項目建立后,在主頁簽的制成類型的下拉選單中選擇樹脂轉注成型 (Resin Transfer Molding) 再點擊匯入網格 (Import Mesh) 來匯入準備好的RTM網格模型。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖2材料性質

在樹脂轉注成型(RTM)模擬中需要的材料設定總地來說有三項:塑件(樹脂)、迭層幾及纖維布排向。纖維布排向已經用RTM精靈在模型中設置好(如果是單一迭層可在計算參數中設置)。RTM精靈也會設置材料群組并指定到各個迭層,所以相同材料的迭層不需重復指定材料檔。迭層材料檔的指定與塑件的基本相同,皆使用材料精靈的功能即可完成。塑件材料檔的建立或修改可參照反應射出成型 (RIM)項目的操作,而迭層材料檔的建立及修改則將在后續介紹。

迭層材料

在材料精靈的自定義數據庫,在編輯選單點擊新增材料來新建迭層的材料檔,或者在現存的材料檔上右鍵點擊并選擇修改材料來編輯以下材料信息:

步驟1 內容:首先,要先選擇Ply(迭層)為材料才能繼續迭層材料的設置。此外,用戶可以記錄一些迭層材料的基本信息。

步驟2/3/4 滲透率 K11/K22/K33:指定迭層兩主軸(K11/K22)及垂直(K33)方向的滲透率。各方向可指定成常數滲透率,也可使用等效模型、理論模型或數值表來定義。

步驟5 孔隙率:指定孔隙率在0(全實心)到1(全空洞)之間。

步驟6 復材機械性質:在強化材料類型中選擇 UD (unidirectional fabric, 單向織物) 來為纖維復材指定機械性質,或者選擇無來表示沒有鋪設纖維布。復材的材料機械性質有兩種考慮的方法:復財與纖維布,簡單的說就是纖維布再由樹脂充填前與后的差別。接下來就接著指定各個機械性質,例如模數及CLTE。

步驟7 來源信息:在此可以記錄迭層各項材料信息的來源,在點擊結束來完成迭層材料檔設置。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖4在RTM項目中有兩個主要的材料:塑料與迭層。當匯入網格模型(MFE)時,迭層模型(KPT)如果其名稱與位置一樣也會一起被匯入。然后,點擊材料(Material)并切換到材料樹,可以從材料精靈中為塑件與各個迭層選擇材料。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖6成型條件 (Process Condition)

Moldex3D的樹脂轉注成型模塊(RTM)支持充填和熟化分析,使用者可以根據建議成型條件或設計規格設定成型參數。設定接口選擇CAE模式后,下一步以啟動流程精靈。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖81. 充填參數設定 (Filling Process Setting)

利用充填控制作為設計要點是樹脂轉注成型和射出成型之間的主要差異。射出成型充填過程是通過在充填時間來控制,而樹脂轉注成型充填過程是通過流率和壓力控制。樹脂轉注成型分析支持兩種類型的充填設定:由流率由壓力

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖10?流率控制:使用最大入口流率和在多段設定里分配流率的profile。

?壓力控制:在多段設定里利用最大入口壓力和壓力分布進行壓力設定。

最大的充填時間是指計算器終止充填分析的時間點。此外,使用者還可調整充填過程中的樹脂溫度、模具溫度及溫度分布。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖12

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖142. 熟化參數設定 (Curing Process Setting)

熟化成型過程的分析可以協助設計者分析樹脂在充填后的轉化行為。熟化仿真可以幫助用戶來估算適當的熟化時間和達到的理想樹脂轉注成型制程的轉化率。

熟化設置設定選項,用戶可以指定熟化開始的時間和壓力。

?熟化轉換

當最大充填時間(充填設定)已經達到或模穴已經完全填滿,分析將會從充填切換成熟化。此外,使用者還可以利用充填體積或充填時間的去指定熟化切換時間點。當選擇體積充填 (%),熟化切換會在模穴達到使用者定義充填百分比是開始。此外,當設定了充填時間 (秒)時,熟化切換則會是發生在充填達到使用者定義的時間。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖16

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖18?熟化時間和壓力

當達到設定的熟化時間熟化分析則會終止。 熟化壓力則是經由參考壓力和壓力分布進行控制將結束。充氣壓力和最大壓力熟化結束之間選擇參考熟化的壓力,并通過單擊熟化壓力分布分配的壓力變化曲線。選擇參考熟化的壓力則是取決于充填結束后的壓力和最大熟化壓力, 并可在熟化壓力分布多段設定選擇壓力曲線。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖20?熟化時間和溫度

用戶可以將熟化溫度參照充填結束溫度或最大熟化溫度,并點擊熟化溫度多段設定選擇溫度曲線。

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Moldex3D模流分析之Studio中進行RTM模擬的圖22

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