注塑成型仿真的案例
Moldflow概述
一臺電動綠籬機的注塑成型仿真。采用Autodesk? Inventor?軟件進行設計。采用Autodesk? Moldflow?軟件進行仿真。采用Autodesk? 3ds Max?軟件進行渲染。
1. 塑料零件的驗證和優化
隨著塑料零件在幾乎所有行業中的應用不斷拓展以及在削減成本并縮短上市周期方面承受的壓力不斷加大，企業對能夠深入了解注塑成型過程的仿真工具的需求日益迫切。
Autodesk? Moldflow?注塑成型仿真軟件是Autodesk數字樣機解決方案的一部分，提供能夠幫助制造商驗證和優化塑料零件和注塑模具的設計，并研究注塑成型工藝流程的工具。全球的公司都在使用Autodesk? Moldflow? Adviser和Autodesk? Moldflow? Insight仿真軟件來減少對高成本物理樣機的需求，避免潛在的制造缺陷，更快地向市場推出創新產品。
Autodesk Moldflow產品線
Autodesk致力于提供廣泛的注塑成型仿真工具，幫助CAE分析師、設計師、工程師、模具制作人員和成型專家創建更加精確的數字樣機，以更低成本將更優質的產品推向市場。
2. 仿真
證驗和優化塑料零件、注塑模具和注塑成型工藝。
塑料流動仿真
對塑料熔體的流動情況進行仿真，從而優化塑料零件和注塑模具設計，減少潛在零件缺陷，改進成型工藝。
產品缺陷
確定潛在產品缺陷，如熔接痕、氣穴和縮痕，然后進行重新設計以避免這些問題。
熱塑性填充
對熱塑性注塑成型工藝流程中的填充階段進行仿真，以預測塑料熔體的流動，模具型腔的填充均勻性，避免短射，消除或盡量避免熔接線和氣穴或者改變其位置。
熱塑性保壓
優化保壓曲線，實現體積收縮量及分布情況的可視化，從而有助于最大限度地減少塑料零件的翹曲并消除縮痕等缺陷。
展開 LS-DYNA人工智能多尺度計算技術及其在注塑成型復合材料領域的應用
案例分析
近期LS-DYNA開發團隊與日本HONDA公司和JSOL公司開展了研發合作，旨在將基于深度材料網絡的LS-DYNA求解器用于多尺度汽車碰撞仿真。假設前保險杠由短纖維增強復合材料制成，因為使用注塑成型工藝，纖維分布非常不均勻，正如這里的結果所示基于機器學習的方法能有效捕獲非線性彈塑性材料響應，復合材料結構的嚴重大變形，以及復合材料注塑成型制造流程，對產品的結構力學行為的影響。LS-DYNA能在大約30分鐘內完成保險杠的非線性多尺度結構力學分析，這與基于有限元的傳統多尺度方法相比速度顯著加快。
上圖展示了纖維體積分數不同的復合材料部件的3個動態碰撞仿真得出的接觸力，LS-DYNA精準地捕獲了這一物理現象，即纖維體積分數較大的復合材料部件，可提供更大的材料結構剛度。更重要的是，該仿真的材料輸入是纖維和基體的各向同性屬性，而機器學習方法將自動輸出均質化的各向異性復合材料行為。
HONDA公司和JSOL公司已經使用內部實驗數據，對該DMN模型開展了驗證，并且其模型數據與實驗數據得到了良好吻合。
使用LS-DYNA多尺度方法演示筆記本電腦等類地電子產品跌落測試仿真。對注塑成型過程中，注塑成型前蓋板的Moldex3D軟件的模流仿真（如左圖所示），Moldex3D軟體的模流仿真可以預測，纖維取向和體積分數的分布，這些纖維數據可以用LS-PrePost軟件映射到LS-DYNA的有限元模型上。
使用基于機器學習的多尺度求解器，對筆記本蓋板開展跌落測試仿真，這種新的仿真工作流程能捕獲制造流程對結構性能的影響，因此它對想優化注塑成型設計的工程師有很大幫助，比如修改注塑成型的澆口位置溫度或壓力。
展開 LS-DYNA人工智能多尺度計算技術及其在注塑成型復合材料領域的應用
案例分析
近期LS-DYNA開發團隊與日本HONDA公司和JSOL公司開展了研發合作，旨在將基于深度材料網絡的LS-DYNA求解器用于多尺度汽車碰撞仿真。假設前保險杠由短纖維增強復合材料制成，因為使用注塑成型工藝，纖維分布非常不均勻，正如這里的結果所示基于機器學習的方法能有效捕獲非線性彈塑性材料響應，復合材料結構的嚴重大變形，以及復合材料注塑成型制造流程，對產品的結構力學行為的影響。LS-DYNA能在大約30分鐘內完成保險杠的非線性多尺度結構力學分析，這與基于有限元的傳統多尺度方法相比速度顯著加快。
上圖展示了纖維體積分數不同的復合材料部件的3個動態碰撞仿真得出的接觸力，LS-DYNA精準地捕獲了這一物理現象，即纖維體積分數較大的復合材料部件，可提供更大的材料結構剛度。更重要的是，該仿真的材料輸入是纖維和基體的各向同性屬性，而機器學習方法將自動輸出均質化的各向異性復合材料行為。
HONDA公司和JSOL公司已經使用內部實驗數據，對該DMN模型開展了驗證，并且其模型數據與實驗數據得到了良好吻合。
使用LS-DYNA多尺度方法演示筆記本電腦等類地電子產品跌落測試仿真。對注塑成型過程中，注塑成型前蓋板的Moldex3D軟件的模流仿真（如左圖所示），Moldex3D軟體的模流仿真可以預測，纖維取向和體積分數的分布，這些纖維數據可以用LS-PrePost軟件映射到LS-DYNA的有限元模型上。
使用基于機器學習的多尺度求解器，對筆記本蓋板開展跌落測試仿真，這種新的仿真工作流程能捕獲制造流程對結構性能的影響，因此它對想優化注塑成型設計的工程師有很大幫助，比如修改注塑成型的澆口位置溫度或壓力。
展開 短纖維增強復合材料力學仿真技術
文章發布：上海安世亞太官方訂閱號（搜索：PeraShanghai）
聯系我們：021-58403100
作者：陳科夫 上海安世亞太結構應用工程師
本文共計1180字，閱讀時間預計4分鐘
編者按
作者詳細分析了短纖維增強復合材料力學仿真技術的應用領域和實際意義，并具體闡述了Mechanical 2021R1中實現短纖維增強復合材料的力學分析過程。
什么是短纖維增強復合材料
短纖維增強復合材料具有制造快速、力學性能好等優點，已成為傳統材料的重要替代品。目前被廣泛應用于交通運輸、航空航天等工程領域。準確地預測短纖維增強復合材料的力學性能對于實際工程應用具有重要意義。
針對短纖維增強復合材料細觀隨機分布的特征，基于RVE的有限元法，可以很好的對復合材料的力學特性進行仿真，并且能夠滿足復合材料設計要求。
如何實現力學分析
ANSYS Mechanical 2021R1短纖維增強復合材料力學特性仿真功能得到了增強，該功能能夠模擬注塑材料的真實和復雜細節，如纖維的方向和零件中存在的注塑應力等。下文主要闡述在Mechanical 2021R1中如何實現短纖維增強復合材料的力學分析。
總體上需要建立圖1的項目流程并分析一個短纖維復合材料注塑而成的簡單模型。其中Material Designer模塊主要計算短纖維復合材料各向異性彈塑性力學性能。Injection Molding Data 為2021R1版本的新增模塊，可以導入專業注塑成型仿真軟件的相應結果，為后續分析提供輸入條件。
展開 
注塑專家 SOLIDWORKS Plastics 將復雜問題簡單化 | SOLIDWORKS 2022 新功能揭秘
■ 顯示完整的仿真結果
在填充、保壓、冷卻或翹曲計算完成以后，還可以打開
“顯示對稱結果”選項來顯示完整的仿真結果。
總結：SOLIDWORKS Plastics 2022 增加的新功能，可以更輕松地解決復雜的塑料件注塑成型仿真問題。
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展開 精密注塑成型對注塑機有哪些要求？
精密注塑成型對注塑機有哪些要求？
1、技術參數方面的特點：
①注射壓力：
普通注塑機：147～177Mpa；精密注塑機：216～243 Mpa；超高壓注塑機：243MPa以上，通常在243～392 MPa之間。
精密注塑機可實現高壓成型的好處是：
A、提高精密制品的精度和質量。
注射壓力對制品成型收縮率有最明顯的影響，當注射壓力達到392 MPa時，制品成型收縮率幾乎為零。而這時制品的精度只受模具控制或環境的影響。實驗證明：注射壓力從98～392 MPa，制件的機械強度可提高3～33%。
B、可減小精密制品的壁厚和提高成型長度。
以PC為例，普通機注射壓力177 Mpa，可成型0.8mm壁厚的制品，而精密機注射壓力在392 MPa時可成型厚度在0.45mm以上的制品。超高壓注射機可獲得流長比更大的制品。
C、提高注射壓力可充分發渾注射速率的功效。
為達到額定注射速率，有兩種方式：一是提高系統最高注射壓力；二是改造注射裝置或注射系統參數，包括螺桿參數；
②射膠速度：
精密注射機的注射速度要求高。精密液壓式注塑機的注射速度要求到達200mm/s以上，全電動式注塑機的注射速度可達到300mm/以上。
2、精密注射機在控制方面的特點：
①對注塑成型參數的重復精度（再現性）要求高，宜采用多級注射反饋控制。
1、多級位置控制；
2、多級速度控制；
3、多級保壓控制；
4、多級背壓控制；
5、多級螺桿轉速控制。
位移傳感器的精度至少要求達到0.1mm，這樣可以嚴格控制計量行程，注射行程以及余料墊的厚度（射出監控點）。保證每次注射量準確，提高制品成型精度。
展開 開創Autodesk Simulation集成優化的新時代
作為歐特克數字樣機解決方案的重要組成部分，Autodesk Simulation Moldflow注塑成型仿真分析軟件是全球公認的注塑行業標準，是值得用戶首選的理想優化工具。
5月23日、25日，歐特克公司分別在昆山、東莞舉辦“2012 Autodesk數字化仿真技術中國區用戶大會暨第三屆Autodesk Simulation Moldflow大師賽”。大賽取得圓滿成功，并引業界工程師對Autodesk Simulation的強烈關注。為重點介紹Autodesk Simulation 2013新版發布的新技術，系統闡述最新的Autodesk Simulation新的結構CAE分析和CFD熱流分析技術，以及Autodesk Simulation三位一體集成優化技術，分享成功案例。6月8日下午，Autodesk Simulation中國區銷售經理姜勇道將在線開展題為“開創Autodesk Simulation集成優化的新時代”的歐特克2012年度卓越工程師評選系列講座，歡迎大家在線收聽并參與互動。
跟上技術的腳步，邁入Autodesk Simulation集成優化的新時代，那就從報名參加這次講座開始吧！
活動官網 http://au.autodesk.com.cn/QueryMeetingAction.do?id=3190
展開 耐熱ABS樹脂成型注塑成型加工要點
降低制品內應力是耐熱ABS注塑成型的關鍵。本文從模具設計、材料干燥、成型溫度、保壓壓力和時間、模具溫度等5大方面，分享了筆者對耐熱ABS樹脂成型的加工要點。
普通ABS耐熱性能不夠好，現在，通過添加ɑ-甲基苯乙烯共聚物和N-苯基馬來酰亞胺共聚物等耐熱劑開發了一系列耐熱ABS樹脂，熱變形溫度（HDT）為90-120℃。如上海錦湖日麗的雙易（Economic&Easy）系列耐熱ABS樹脂能滿足95-109℃不同程度的耐熱需求，可廣泛應用于微波爐、電飯煲、電暖氣及電吹風等小家電；還有更高耐熱的系列產品，可耐熱109-120℃。
由于耐熱ABS的分子結構中含有高剛性的苯環和N-苯基基團，提高耐熱性同時，也增加了分子鏈的空間位阻效應，使分子鏈的松弛速度降低，易使制品存在較大的內應力，導致制品應力開裂、應力發白、產品發脆等缺陷。因此，降低制品內應力是耐熱ABS注塑成型的關鍵。
產品模具設計
產品壁厚要求均一，ABS產品的壁厚差異應控制在25%以內，防止壁厚差異過大引起局部應力集中。強度較弱的柱子根部需增加R角或追加加強筋，防止柱子斷裂。卡扣設計，卡扣的根部需要倒R角，R角的大小取決于產品的壁厚，R角和壁厚比應在0.3以上，隨此比值增大，內應力逐步減小，但也要考慮產品表面縮水問題。模具冷卻水道的設計要保證冷卻的均勻性，避免冷卻不均、收縮不一而造成的內應力。
展開 【注塑知識】透明塑料注塑成型需要注意哪些問題？
注塑工藝及注塑機
為了減少內應力和表面質量缺陷，在注塑工藝方面應注意以下幾方面的問題：
應選用專用螺桿、帶單獨溫控射咀的注塑機;
注射溫度在塑料樹脂不分解的前提下，宜用較高注射濕度；
注射壓力：一般較高，以克服熔料粘度大的缺陷，但壓力太高會產生內應力造成脫模因難和變形；
注射速度：在滿足充模的情況下，一般宜低，最好能采用慢一快一慢多級注射；
保壓時間和成型周期：在滿足產品充模，不產生凹陷、氣泡的情況下；宜盡量短，以盡量減低熔料在機筒停留時間；
螺桿轉速和背壓：在滿足塑化質量的前提下，應盡量低，防止產生解降的可能；
模具溫度：制品的冷卻好壞，對質量影響極大，所以模溫一定要能精確控制其過程，有可能的話，模溫宜高一些好。
其他方面的問題
由于為要防上表面質量惡化，一般注塑時盡量少用脫模劑；當用回用料時不得大于20％。
對于除pet外，制品都應進行后處理，以消除內應力，pmma應在70－80t熱風循環干燥4小時；pc應在清潔空氣、甘油。液體石臘等加熱110－135℃，時間按產品而定，最高需要10多小時。而pet必須經過雙向拉伸的工序，才能得到良好機械性能。
展開 注塑調的不僅是機器，更是材料！塑料性能參數對注塑成型工藝的影響
在注塑成型的世界里，塑料材料的性能參數絕非枯燥的實驗室數據，而是貫穿產品設計、模具制造、工藝設定及質量控制的靈魂地圖。每一組數字背后，都隱藏著材料在特定條件下的行為密碼，深刻理解并靈活運用這些參數，是實現高效、穩定、優質生產的關鍵。本文將以多項核心性能參數為線索，系統闡述其對注塑成型全過程的指導價值。
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流動性能
熔體流動速率（MFR）或熔體體積速率（MVR），是衡量塑料材料在特定溫度、負荷下熔體流動性的核心指標。它直觀反映了材料在熔融狀態下的粘度高低，是注塑工藝設定的首要依據。
國高材分析測試中心熔指儀
高MFR值的材料（如某些薄壁制品專用的PP、PE），意味著熔體粘度低，流動性好。這類材料在注塑時，充填薄壁、長流道或復雜結構型腔更為容易，所需注射壓力較低，能有效減少內應力，避免缺料。
反之，低MFR材料粘度高，流動性差。它們通常具有更高的分子量和更好的力學強度，但需要更高的注射壓力和注射速度來保證充填。成型時，熔體溫度也需適當提高以降低粘度，但這又可能增加材料熱降解的風險。例如，對于一些結構件或承載件，如選用低MFR的PC或ABS，工藝上就必須采用較高的注塑壓力和充足的保壓來驅動熔體并補償收縮。
MFR數據直接指導著注塑機的螺桿選擇。高MFR材料應搭配壓縮比較小的螺桿，以防止過度的剪切熱導致降解；而低MFR材料則需要壓縮比較大、剪切作用較強的螺桿，以確保塑化均勻。此外，MFR的測試條件（溫度、負荷）本身就是一個微型化的“注塑過程模擬”，為設定實際的料筒溫度、注射壓力提供了最直接的參考基準。
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熱性能
成型周期是客戶關注的核心生產指標，而材料的熱性能直接主導冷卻效率。
展開 SOLIDWORKS 2023新增功能 - SIMULATION仿真驗證
優點：通過在運行仿真之前防止出現設置錯誤，更快地獲得仿真結果。
2. 接觸的懲罰剛度控制
? 使用新的接觸懲罰剛度比例因子指定接觸懲罰剛度，從而更輕松快捷地獲得收斂。
? 在線性靜態算例中放寬接觸懲罰剛度比例因子，從而更快地獲得近似解。
優點:在放寬接觸懲罰剛度比例因子時提高收斂速度，從而節省時間。
3. 非面對曲面之間的接合
? 改進曲面到曲面接合算法，從而提高精度。
? 為不相互面對且彼此之間沒有投影區域的面強制執行接合交互。
優點： 從不相互面對的面的交互獲得結果，從而提高精度。
4. 求解器改進
? 利用基于函數的剛度數據交流（取代基于文件的處理），縮短求解時間。
? 利用基于函數的處理功能來處理頻率、扭曲和線性靜態算例，其中包括節點到曲面交互和虛擬墻體定義 。
優點：利用求解器改進提高頻率和扭曲算例求解速度
5. 塑料材料數據庫和報告改進
? 使用制造商提供的全新和更新的材料等級以及最新屬性值，提高仿真精度，同時移除了過時的等級。
? 使用新的增強材料數據庫管理器更輕松地瀏覽材料。
? 利用增強的摘要和報告功能輕松創建更豐富的文檔。
優點:利用最新的材料數據和增強的可用性，提高注塑成型仿真的精度。
展開 
南昌專業從事產品開發設計、注塑模具制造、塑料制品的注塑成型及后續配套服務
南昌克瑞斯產品研發有限公司是一家專業從事新產品研發、注塑模具設計、沖壓模具設計、產品先期CAE分析、模具制作工程中相關技術服務的公司，公司主要負責人都曾在上海專業模具制作集團或大型設計公司工作，有較豐富的經驗！
注重于新技術的開發運用，不斷創新，以高水準、短周期及完善的售后服務，全力配合客戶的不同需求。
擁有先進的制造技術與垂直整合優勢，可依據客戶需求提供全方位的客制化服務，品質與服務深受國際大廠的認同與肯定。
執著于技工貿的一體化解決方案。充分挖掘自身管理優勢，綜合利用世界制造強國德國、日本、美國的尖端制造技術，為公司客戶提供盡可能的全方位服務。
目前，公司產品涉及電動工具、通訊電子、汽車、民用消費品、醫療機械等行業，并與眾多知名公司保持著良好的合作關系。
主營業務：
工業產品設計，產品CAE，注塑模具設計及加工
，沖壓模具設計及加工，UG培訓、AUTO CAD培訓、項目管理等職業技術培訓。
聯系方式：
地址：江西省南昌市高新區火炬大街98號高捷大樓705
郵編：330096
TEL：(86)07918100610
移動電話：18970074307
李先生
E-mail：crius2009@sina.com
展開 注塑成型知識講解
壓力控制
注塑過程中壓力包括塑化壓力和注射壓力兩種，并直接影響塑料的塑化和制品質量。
⒈塑化壓力：
（背壓）采用螺桿式注射機時，螺桿頂部熔料在螺桿轉動后退時所受到的壓力稱為塑化壓力，亦稱背壓。這種壓力的大小是可以通過液壓系統中的溢流閥來調整的。
在注射中，塑化壓力的大小是隨螺桿的設計、制品質量的要求以及塑料的種類不同而需要改變的，如果說這些情況和螺桿的轉速都不變，則增加塑化壓力會加強剪切作用，即會提高熔體的溫度，但會減小塑化的效率，增大逆流和漏流，增加驅動功率。
此外，增加塑化壓力常能使熔體的溫度均勻，色料的混合均勻和排出熔體中的氣體。一般
注塑成型中的壓力曲線
操作中，塑化壓力的決定應在保證制品質量優良的前提下越低越好，其具體數值是隨所用的塑料的品種而異的，但通常很少超過20公斤/平方厘米。
⒉注射壓力：
在當前生產中，幾乎所有的注射機的注射壓力都是以柱塞或螺桿頂部對塑料
所施的壓力（由油路壓力換算來的）為準的。注射壓力在注塑成型中所起的作用是，克服塑料從料筒流向型腔的流動阻力，給予熔料充模的速率以及對熔料進行壓實。
注塑成型
成型周期
完成一次注射模塑過程所需的時間稱成型周期，也稱模塑周期。它實際包括以下幾部分：
注塑成型周期
成型周期：成型周期直接影響勞動生產率和設備利用率。因此，在生產過程中，應在保證質量的前提下，盡量縮短成型周期中各個有關時間。在整個成型周期中，以注射時間和冷卻時間最重要，它們對制品的質量均有決定性的影響。
注射時間中的充模時間直接反比于充模速率，生產中充模時間一般約為3-5秒。
展開 注塑成型進階教程
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沒有好的注塑成型工藝，怎么可能做出好產品？
LCP注塑成型工藝
大抵的成型品在15MPa-45MPa的壓力下即可成型。另外，LCP的固化時間比較快，所以速度快則易得到好的結果。
5. 成型周期
成型周期取決于成型品的大小、形狀、厚薄、模具結構及成型條件。正如上面所說的那樣LCP具有良好的流動性，所以它的填充時間比較短，且固化速度也比較快，所以我們可以得到較短的成型周期。代表性的成型周期為10秒-30秒。
