*本文內(nèi)容來自機(jī)械零部件制造業(yè)用戶投稿

大部分塑膠材料的注塑前需要模具先預(yù)熱，大部分時間從10-180分鐘左右，一般情況下需要實際試模后，才能準(zhǔn)確的知道需要基礎(chǔ)預(yù)熱的時間，DFM\報價階段很難預(yù)測，對后期注塑工藝的的影響也比較大，需要先發(fā)布再修訂，影響實際的生產(chǎn)過程，也造成了浪費，如何能夠準(zhǔn)確的預(yù)測預(yù)熱時間是行業(yè)內(nèi)的一個難點和痛點。

由于塑膠模具構(gòu)成相對比較復(fù)雜，嵌件及模塊比較多，一般零部件數(shù)量在400~1000+，使用傳統(tǒng)的熱分析軟件，前處理涉及的網(wǎng)格、接觸等的設(shè)置可能都得需要1天時間，大量零部件帶來的干涉、縫隙、冗余都錯誤都需要一一排除，即使前處理正常完成，計算過程對求解器的要求也比較高，局部低質(zhì)量的網(wǎng)格也會對結(jié)果輸出有重大的影響，所以此類分析使用傳統(tǒng)有限元軟件，成本高，計算過程失敗幾率高，時間長，所以在塑膠行業(yè)沒有得以像模流分析一樣嵌入企業(yè)的研發(fā)流程。

SimSolid 軟件的出現(xiàn)，為解決上述痛點，提供了一種可行的解決方案。SimSolid 采用無網(wǎng)格技術(shù)，支持自動接觸設(shè)置，支持導(dǎo)入1000+零件裝配體，可以快速完成模具的預(yù)熱分析，實現(xiàn)了在實際開模前評估預(yù)熱時間，關(guān)鍵區(qū)域溫度場分布，提前定義充足的工藝條件；

以上面的模具為例，此模具注塑時需要90℃模溫，使用模溫機(jī)進(jìn)行預(yù)熱和冷卻；

冷卻水路如下所示：

初始預(yù)熱冷卻水路溫度為95℃，環(huán)境溫度為23℃，評估7200S后模具核心區(qū)域的溫度的分布情況。（注塑核心區(qū)域溫度達(dá)到90℃以上，整個計算過程簡化了進(jìn)水口與出水口的溫度差異，默認(rèn)為95℃恒溫。）

塑膠模具溫度場瞬態(tài)分析

1.模具初始模型輸入

導(dǎo)入整套塑膠模具模型，所有模型不經(jīng)過任何精簡或者處理，直接由NX導(dǎo)入到 SimSolid；

合計零部件數(shù)目430個，抑制2個多余的小體積零件，自動識別出螺栓153個。

2.統(tǒng)一定義材料

統(tǒng)一設(shè)置材質(zhì)，對于個別零件如果有特殊材質(zhì)，可以單獨選中定義材料。

3.自動生成接觸條件

自動批量設(shè)置零部件的接觸類型，有特殊接觸需要的零件，可以手動變更接觸類型。

4.熱條件輸入

通過時間曲線的振幅因子，控制不同時間的水路溫度輸入；

定義需要計算的預(yù)熱溫度場輸入，可以是功率也可以是溫度，或者是變化的溫度場輸入，比如開始時100℃，1小時后變更為90℃等，可以通過上述實際曲線進(jìn)行控制；

定義上下與注塑機(jī)接觸面的熱交換系數(shù)，定義模具四周表面對流區(qū)域及換熱系數(shù)；如果有特殊區(qū)域，如有隔熱板區(qū)域，可以單獨定義。

5.求解計算

設(shè)置計算時間，完畢后，提交計算；

如果只是快速的預(yù)測溫度場，粗略計算的速度很快，大約只需要5分鐘即可完成分析；從模型導(dǎo)入到分析結(jié)束時間不超過30min。

6.結(jié)果讀取

7200s時，整體溫度最高94.4℃；也可以查閱核心部件溫度場變化。

重點評估注塑區(qū)域鑲塊溫度是否＞90℃；

可以查閱不同時間核心部件的溫度變化。

小結(jié)

基于 SimSolid 塑膠模具的預(yù)熱溫度場分析，分析過程無需專業(yè)人員，也不需要進(jìn)行精確的網(wǎng)格及接觸處理，分析時間可以控制在1小時內(nèi)，能夠滿足企業(yè)的DFM、報價、工藝預(yù)設(shè)計階段的需求，能夠大幅度降低后期不可控風(fēng)險及工藝變更次數(shù)，縮短研發(fā)周期，大幅降低產(chǎn)品的開發(fā)成本。

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