abaqus氣體 成型的案例
Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模組
氣體／水輔助射出成型簡介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮氣是常用的氣體)。在氣體/水射出階段時，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域(阻力較小)使產(chǎn)品中心形成中空。當成型制程完成之后，就會產(chǎn)生重量輕的中空產(chǎn)品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節(jié)省材料／成本，還能減少產(chǎn)品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產(chǎn)品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統(tǒng)射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優(yōu)點，能克服生產(chǎn)厚度不均的產(chǎn)品之難題。然而，加工條件控制產(chǎn)品質(zhì)量，制造商所考慮的問題，包含滲透長度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預見制程問題，減少試誤法消耗的大量時間，進而降低生產(chǎn)成本。
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態(tài)過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設計、流道系統(tǒng)與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進一步，能偵測可能產(chǎn)生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優(yōu)化加工條件，包含充填時間、延遲時間、氣體射出時間、轉(zhuǎn)換點、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設定之功能。
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氣體／水輔助射出成型簡介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮氣是常用的氣體)。在氣體/水射出階段時，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域(阻力較小)使產(chǎn)品中心形成中空。當成型制程完成之后，就會產(chǎn)生重量輕的中空產(chǎn)品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節(jié)省材料／成本，還能減少產(chǎn)品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產(chǎn)品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統(tǒng)射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優(yōu)點，能克服生產(chǎn)厚度不均的產(chǎn)品之難題。然而，加工條件控制產(chǎn)品質(zhì)量，制造商所考慮的問題，包含滲透長度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預見制程問題，減少試誤法消耗的大量時間，進而降低生產(chǎn)成本。
Moldex3D 氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態(tài)過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設計、流道系統(tǒng)與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進一步，能偵測可能產(chǎn)生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優(yōu)化加工條件，包含充填時間、延遲時間、氣體射出時間、轉(zhuǎn)換點、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設定之功能。
展開 一文了解氣體輔助注射成型
原理：氣體輔助注塑系統(tǒng)，是把惰性氣體（通常用氮氣）經(jīng)由分段壓力控制系統(tǒng)直接注射入模腔內(nèi)的塑化塑料里，使塑件內(nèi)部膨脹而造成中空，但仍然保持產(chǎn)品表面的外形完整無缺。
氣輔注塑成型可被認為是中空吹塑成型的變型，其過程是先向模具腔中注入經(jīng)過準確計量的占模腔一定比例的塑膠熔體，這一過程稱為“欠料注塑”，再直接往熔融塑膠中注入一定體積和壓力的高壓氮氣，氣體在塑膠熔體的包圍下沿著阻力最小的方向擴散前進。
由于靠模壁部分的塑膠溫度低，表面粘度高，而製作較厚部分中心塑膠熔體的溫度高，粘度低，所以氣體容易對中心塑膠熔體進行穿透和排空，在制件的厚部形成中空氣道，而被氣體所排空的熔融塑膠又被氣體壓力推向模具末端直至充滿模具型腔，在冷卻階段壓縮氣體對塑膠熔體進行保壓補縮。待制品冷卻凝固后再卸氣，然后開模頂出。
氣輔注塑方法主要有以下兩種：
1）封閉式氣體注射（SEALED INJECTION GAS)方法：
是把氣體直接注入模腔內(nèi)，使塑料成品中空的方法。無需采用活閥，只是通過簡單模具加工，把氣輔氣嘴裝在模具中。
在同一模具上，可有單一或多個注入氣體的地方，這視乎同產(chǎn)品的需要，要求令產(chǎn)品有良好效果和提供產(chǎn)品設計有較大的靈活性。
2）可從注塑機的射嘴進氣（IN-GAS NOZZLE）方法：
可在注塑機上安裝一個特制封閉注氣射嘴。
應用氣體輔助注塑技術(shù)，有以下優(yōu)點：
自由設計
綜合功能較為復雜的塑膠零件可以整裝為單一的組件.
可以在同一零件上結(jié)合厚壁和薄壁部分.
使用空心的"加強筋"部分可以提高其強度.
提高零件質(zhì)量
由于減小了微收縮,因此扭曲和變形就減少了.
展開 氣體輔助注射成型你了解多少？
與傳統(tǒng)的注射成型的方法相比較，氣體輔助注射成型有如下優(yōu)點。
1.夠成型壁厚不均勻的塑料制件及復雜的三維中空塑件。
2.氣體從澆口至流動末端形成連續(xù)的氣流通道，無壓力損失，能夠?qū)崿F(xiàn)低壓注射成型，由此能獲得的殘余 應力的塑件，塑件翹曲變形小，尺寸穩(wěn)定。
3.由于氣流的輔助充模作用，提高了塑件的成型性能，因此采用氣體輔助注射有助于成型薄壁塑件，減輕 了塑件的重量。
4.由于注射成型壓力較低，可在鎖模力較小的注射機上成型尺寸較大的塑件。
氣體輔助注射成型存在的缺點如何？
氣體輔助注射成型存在如下缺點。
1.需要增設供氣裝置和充氣噴嘴，提高了設備的成本。
2.采用氣體輔助注射成型技術(shù)時對注射機的精度和控制系統(tǒng)有一定的要求。
3.在塑件注入氣體與未注入氣體的表面會產(chǎn)生不同的光澤。
展開 
注塑成型過程時產(chǎn)生氣體與模具有關系嗎？
在制造制品時產(chǎn)生氣體的原因
①進料系統(tǒng)中物料夾帶氣體或型腔中原存有空氣，在成形加工時，又沒有及時將流道、型腔中的氣體排出。
②樹脂中干燥不充分，含有水分，在注射溫度下，蒸發(fā)而成為水蒸氣。
③注射溫度較高，塑料分解產(chǎn)生氣體。
④樹脂中某些添加劑，揮發(fā)或化學反應生成氣體(如熱固性塑料成形時，不僅塑料本身含有水分和揮發(fā)成分，而且在固化過程發(fā)生縮聚反應，產(chǎn)生縮合水和低分子揮發(fā)氣體)。
⑤樹脂中殘余氣體。
模具排氣不良的后果：
① 氣體經(jīng)受大的壓縮而產(chǎn)生反壓力，而這種反壓力增加了熔融料體充模流動的阻力，阻止熔融塑料正常快速充模，使模具型腔不能充滿，導致塑料棱邊不清。
② 制品上呈現(xiàn)明顯可見的流動痕和熔合縫，制件力學性能下降。
③ 氣體壓縮后，會滲人到塑料內(nèi)層，使塑料產(chǎn)生銀紋、氣孔、組織疏松、剝層等表面質(zhì)量缺陷。
④ 型腔內(nèi)氣體受到壓縮后，產(chǎn)生熱量而使塑料局部溫度上升，塑料熔體分解變色，甚至燒焦碳化。
⑤ 排氣不良，降低充模速度，增加了制件成形的周期(尤其是高速注塑)，嚴重影響生產(chǎn)效率。
展開 Moldex3D模流分析金屬脫蠟精密鑄造之氣體輔助射出成型
為什么使用氣體輔助射出成型模擬?
氣體輔助射出成型 (GAIM) 是在充填階段將氣體引入模穴內(nèi)的過程，利用壓縮氣體來作為保壓媒介，確保厚件的尺寸穩(wěn)定性和增加其機械強度，減少因壓力變化和殘留應力產(chǎn)生的翹曲及凹痕。在氣體輔助射出成型制程中，塑料產(chǎn)品開發(fā)者可有效降低射壓和節(jié)省原料，兼顧節(jié)能和產(chǎn)品輕量化的優(yōu)勢。但是氣體和熔膠鮮明的物理性質(zhì)差異，卻使得穩(wěn)定導入氣體成為制程中的一大挑戰(zhàn)。
Moldex3D GAIM 提供仿真氣體從進澆位置或其他進氣口進入模穴，真實三維技術(shù)可讓使用者檢視每一階段中，氣體在模穴內(nèi)流動的情形，有利于優(yōu)化模具設計和成型條件。完整模擬復雜的制程，準確完成設計驗證和優(yōu)化，成功縮減開發(fā)時程和降低生產(chǎn)成本。
挑戰(zhàn)
? 檢視任一模穴截面在不同時間點的氣體穿透度和空心率
? 優(yōu)化成型條件，如氣體射出時間、延遲時間、氣體進口、溢流區(qū)…等等
? 多種氣體輔助射出成型方法，如: 短射、全射和其他溢流制程
? 完整仿真制程周期，讓用戶能清楚熟悉每個制程階段和提前檢驗產(chǎn)品缺陷，如: 縫合線、流痕以及其他尺寸不穩(wěn)定性
Moldex3D 解決方案
? 可視化任一截面的氣體穿透度及空心率
? 定義適當?shù)?em>成型參數(shù)，包含進氣時間、進氣點等
? 模擬各樣的氣體輔助射出成型方式，例如短射、溢流等方式
? 仿真完整的制程， 提前得知產(chǎn)品的缺陷，例如縫合線、流痕及其他可能導致尺寸差異的問題
應用產(chǎn)業(yè)
? 汽車
? 電子
? 醫(yī)療
? 消費性產(chǎn)品
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氣體輔助射出成型與水輔助射出成型模塊 (GAIM and WAIM)
氣體／水輔助射出成型簡介
氣體輔助射出成型（GAIM）與水輔助射出成型（WAIM）發(fā)展于1970年代以改善產(chǎn)品的表面質(zhì)量，減少翹曲、成型周期、鎖模力、材料／成本，以及減輕產(chǎn)品重量。其成形過程先將熔膠射入模穴中，待其部分充滿模穴后，再將壓縮的氣體／水通過熱噴嘴射入模穴中(氮氣是常用的氣體)。在氣體/水射出階段時，氣體傾向流入肉厚較厚之區(qū)域(阻力較小)使產(chǎn)品中心形成中空。當成型制程完成之后，就會產(chǎn)生重量輕的中空產(chǎn)品。
氣體／水輔助射出成型制程不僅能節(jié)省材料／成本，還能減少產(chǎn)品缺陷。由于氣體/水能有效傳遞壓力，提升保壓效果，因此能解決深受保壓階段影響的產(chǎn)品缺陷，包含翹曲與凹痕。此外，因熔膠的使用量較少，也能縮短冷卻時間；因此，氣體輔助射出成型制程所需的成型周期比傳統(tǒng)射出成型更短。
氣體／水輔助射出成型具有許多優(yōu)點，能克服生產(chǎn)厚度不均的產(chǎn)品之難題。然而，加工條件控制產(chǎn)品質(zhì)量，制造商所考慮的問題，包含滲透長度、掏空比、翹曲及滲透行為等，可使用CAE分析工具，預見制程問題，減少試誤法消耗的大量時間，進而降低生產(chǎn)成本。
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊功能導覽
Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊能仿真氣體／水輔助射出成型制程的動態(tài)過程，包含塑料熔膠充填階段與氣體／水充填、保壓階段。澆口位置的設計、流道系統(tǒng)與氣體信道的配置以及塑件肉厚皆能使用此模塊完成，更進一步，能偵測可能產(chǎn)生的成型缺陷，例如：(a) 短射，(b) 不理想的縫合線位置，(c) 包封，(d) 流動不平衡／皮層比，(e) 氣體／水滲透或氣體吹穿，(f) 氣體散射分布。此外Moldex3D氣體／水輔助射出成型模塊也有優(yōu)化加工條件，包含充填時間、延遲時間、氣體射出時間、轉(zhuǎn)換點、熔膠溫度、射壓及氣體壓力多段設定之功能。
展開 利用Moldex3D和Ultrasim?優(yōu)化氣體輔助射出成型制造的纖維強化塑料椅子
本案例的產(chǎn)品為使用BASF纖維強化塑料材料，利用氣體輔助射出成型制造的設計師椅子。然而在生產(chǎn)過程，發(fā)生氣體指紋效應，產(chǎn)品的強度因此減弱。因為椅子為設計師的作品，所以無法做設計變更，BASF工程師只能透過優(yōu)化制程參數(shù)，解決氣體輔助成型帶來的挑戰(zhàn)，兼顧產(chǎn)品強度和輕量化的需求。
BASF工程師利用Moldex3D進行制程參數(shù)優(yōu)化，改善氣體指紋效應。為了測試新的制程參數(shù)所生產(chǎn)的椅子，能符合原先規(guī)定的載重，工程師透過Moldex3D獲得重要的成型仿真數(shù)據(jù)，包含：氣體掏空處、翹曲的幾何以及纖維排向，以利提升FEM模擬的精準度。在Abaqus執(zhí)行FEM分析后，結(jié)果顯示新的制程參數(shù)可以制造符合規(guī)定載重的椅子，滿足產(chǎn)品的輕量需求，同時也兼顧結(jié)構(gòu)完整性。
展開 Moldex3D模流分析之氣體輔助射出成型模擬技術(shù)協(xié)助光寶科技提升產(chǎn)品尺寸穩(wěn)定性
大綱
為能大幅降低能源的消耗與成本的花費，氣體輔助射出成型(GAIM)工藝在業(yè)界已逐漸被廣泛的運用。以生產(chǎn)制造影像產(chǎn)品、機殼產(chǎn)品、電源產(chǎn)品和發(fā)光二極管(LED)的光寶科技也將此工藝技術(shù)應用在其產(chǎn)品的生產(chǎn)上，并同時使用Moldex3D的氣體輔助射出成型(GAIM)模塊來進行產(chǎn)品驗證及工藝優(yōu)化。通過模流分析，光寶科技可以在實際生產(chǎn)前就了解氣體穿透塑件的行為，并及時調(diào)整和優(yōu)化成型條件，來達到節(jié)省材料、減低時間成本的效果。
挑戰(zhàn)
走紙機構(gòu)產(chǎn)品的平整度在ADF掃描機中扮演著相當關鍵的角色。走紙機構(gòu)的平整度若不佳的話，將會直接影響掃描質(zhì)量的穩(wěn)定性和可靠性。因此，確實控制其變形平整度，使其平整度能達到要求的規(guī)范則是首要任務。然而，如何透過工具來具體透視模穴內(nèi)氣體的穿透行為，來防止變形等潛在問題，在眼前就是最直接的挑戰(zhàn)。光寶科技了解到若要同時確保產(chǎn)品質(zhì)量并降低試模成本，則必須找到適當?shù)慕鉀Q工具。
解決方案
為達成更好的產(chǎn)品質(zhì)量，光寶科技通過Moldex3D氣體輔助射出成型(GAIM)模塊，在開發(fā)初期驗證產(chǎn)品設計與工藝，并且對比實際試模與模擬分析的結(jié)果。透過模擬結(jié)果，光寶科技清楚確認該變形量是否在可接受的范圍，并進一步將Z軸方向的變形量精準控制在要求的規(guī)范內(nèi) (±0.3mm)。
案例分析
此案例主要目的是希望通過氣輔模塊的仿真分析結(jié)果來評估最佳的氣針位置與氣體穿透區(qū)域的范圍，以解決走紙機構(gòu)組件在兩側(cè)與中間區(qū)塊的翹曲變形問題。由于氣體容易往高溫低壓的地方進行滲透，便將氣針的位置擺放在左右兩側(cè)流動末端的較低溫區(qū)域，誘使氣體往澆口高溫低壓區(qū)域去進行滲透。
將氣針擺放在兩側(cè)改善翹曲變形問題
在此案例中，光寶科技成功通過Moldex3D特殊的氣輔模塊GAIM找出理想的氣針位置并降低翹曲變形問題。
展開 Abaqus/Standard與Abaqus/Explicit的材料成型仿真模擬比較
材料的塑性成型過程中，我們往往需要確定在成型過程中作用在沖頭上的力，以及作用在毛柸和夾具上的力，同時也必須確定材料的塑性應變，是否超過材料的失效應變，進而確定在成型過程中材料是否發(fā)生斷裂。
在成型模擬中，涉及到多種物體之間的接觸，以及毛柸的大變形，因此是一個很強烈的非線性問題。Abaqus由于強大的非線性求解，在材料的成型模擬中應用廣泛。本文利用abaqus中的隱式求解方法standard與隱式求解方法explicit，模擬了同一個金屬板材加工成凹槽的過程。
一、模型的建立
板材的成型模擬過程可以簡化成如圖1所示的物理模型（采用了對稱原理）。毛柸在夾具和沖模的作用力下固定，對沖頭施加一個作用力，使毛柸發(fā)生塑性變形，進而形成我們所想要的形狀。
在abaqus中模擬過程中，我們采用二維平面應變模型。關于平面應變和平面應力問題，很多讀者可能會感到困惑。作者在這里對平面應變和平面應力的問題做簡要的區(qū)別。平面應變是材料應力應變六面體單元中,Z向的應變?yōu)?，只有X與Y方向的應變，一般對應于柱體的問題；而平面應力則是在應變應力六面體單元中,Z向的應力為0，只有X與Y方向的應力，一般對應于薄板的問題。本例中，毛柸在Z向的方向較長，Z方向的應變基本為0，因此本文采用平面應變模型求解。
圖1 成型分析的物理模型
對于毛柸，我們采用二維的可變實體單元建立模型。而對于沖頭，夾具與沖模，相對于毛柸來說，他們的剛性較大，在材料的沖壓成型中，變形可以忽略。因此，我們采用剛性體來模擬。在abaqus中，剛形體的建立有解析剛體和離散剛體。解析剛體一般用來模擬簡單的形狀，如曲線或者殼體；而離散剛體可以模擬任意復雜形狀的剛體。同時解析剛體不需要劃分網(wǎng)格，而離散剛體需要劃分網(wǎng)格。但是解析剛體和離散剛體都需要賦予參考點。
展開 abaqus鉚釘成型 ￥15
abaqus鉚釘成型
abaqus凹槽成型
采用隱式分析做的一個凹槽成型，對接觸要求非常嚴格，希望對既有接觸又有大變形分析的同學帶來靈感！
abaqus沖壓成型
abaqus沖壓成型
Abaqus 鈑金彎曲成型 ￥5
Abaqus 鈑金彎曲成型，沖壓，自做模型，內(nèi)附操作視頻，cae,inp文件
abaqus鈑金沖壓成型 ￥10
abaqus鈑金沖壓成型，自做模型，內(nèi)附操作視頻，cae,inp文件
