塑膠模流分析的案例
什么是塑膠模具？給大家分析下塑膠模的類型
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總結(jié)，我們通常說的塑膠模具（塑膠模具）,大部份指的是注塑模具。這是使用最廣泛的模具，也是大家最感興趣的。我會陸續(xù)推出塑膠模的相關(guān)設(shè)計知識，歡迎大家繼續(xù)關(guān)注。
塑膠模設(shè)計,汽車模DFM報告,各類汽車產(chǎn)品特點及模具的成型分析
如果產(chǎn)品前后模都有筋位，需要重點校驗前后模各自的脫模斜度，一般前模要大于后模，以避免產(chǎn)品留前模。
6. 產(chǎn)品的發(fā)展趨勢
散熱器格柵大體有兩個功能：
1、通風(fēng)冷卻功能；
2、裝飾功能。
對于功能1，目前的絕大多數(shù)廠家散熱器格柵都是不可調(diào)的，實際上，不同的環(huán)境溫度下，對散熱器的冷卻通風(fēng)量要求是不同的。發(fā)動機(jī)溫度過低，耗油量是偏高的。2009年，寶馬率先實現(xiàn)了“智能降阻進(jìn)氣格柵”。 2011年，通用也開始在其混合動力版的君越上采用了“智能降阻進(jìn)氣格柵” 。其他廠商也開始了對汽車格柵的改造。不過截至今日，他們的行動還只限于專利申請階段 ，如東風(fēng)。
（ 二 ） 模具成型分析
1. 模具整體結(jié)構(gòu)特點
格柵產(chǎn)品網(wǎng)格透孔較多，形狀、分型線變化復(fù)雜，因此模具上細(xì)小位置較多，因此，只要產(chǎn)品允許，模具盡量采用鑲拼方式，以方便加工。如落差較高，則考慮原身方式。但如果因為工藝需要，則仍需要考慮鑲拼結(jié)構(gòu)。見后圖。
下圖中模具尺寸大，后模有較多扁頂或小直徑頂針，加工困難，因此需要鑲拼處理。并具有以下優(yōu)點：
A.只有內(nèi)模使用好材料，整體材料費(fèi)降低；
B.鑲塊上的扁頂或小頂針孔位等細(xì)小形狀便于加工；
C.NC,EDM等可以使用更小機(jī)床，選擇余地大，費(fèi)用降低。
2 .澆注系統(tǒng)
對于形狀復(fù)雜的格柵產(chǎn)品，首先整體考慮澆口的布置，但熔接痕難以準(zhǔn)確控制。熱流道系統(tǒng)一般要使用順序筏控制，以調(diào)整熔接痕的位置。
對于方孔格柵，通常中部要布置一個澆口，使料流沿著主體方向流動，促使熔接痕位于次要位置的加強(qiáng)筋上和其它次要位置。
每個橫條都要布置一個澆口，以使每個橫條都只有一股料流流過，而不會產(chǎn)生相互熔接。
展開 Moldex3D模流分析之使用模流幫助冠譽(yù)降低修模次數(shù)
設(shè)計5 設(shè)計6
以液晶顯示器面板探討壓力不平衡問題
澆口的位置影響壓力在模穴內(nèi)部的傳遞，如設(shè)計7 ( 圖7 ) 于標(biāo)示的區(qū)域上較設(shè)計8 ( 圖8 ) 較多壓力損失，因為設(shè)計7在此區(qū)域的流動路徑較長。設(shè)計8將原來澆口位置移至如圖所示的位置后，不但壓力的分布較為平均8%。
Moldex3D模流分析之Tokyo Seiki公司使用模流大幅減少試模次數(shù)
對癥下藥，增加產(chǎn)品強(qiáng)度：流動平衡與結(jié)合線問題改良
流動平衡目的是避免成品後所發(fā)生變形的主要改善方案，尤其針對精密性產(chǎn)品，在分析過程中常以流動平衡指數(shù)來作為比較數(shù)據(jù)。以 DVD 光碟機(jī)的內(nèi)部機(jī)構(gòu)件為例，除了平整度的要求外，由於原始設(shè)計的流道重於成品體積(20g：16g)，而客戶要求 Tokyo Seiki 減輕流道重量，經(jīng)過五次的變更設(shè)計分析，流動指數(shù)的比較為 88%：99%，流道與成品體積比較為 10g：16g。( 圖1~圖4 )
平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗不足的設(shè)計方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來驗證結(jié)果。Moldex3D Solid 的分析時間與模具試模的次數(shù)與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項工作是值得的
一般來說分析的過程中若有外觀或者強(qiáng)度問題，結(jié)合線的結(jié)合位置與長度往往被提出討論。以摩托車的喇叭按鍵孔為例，此塑件在組裝後續(xù)需承受多次的受力，故塑件成型過程中需避免結(jié)合線發(fā)生在受力區(qū)域。結(jié)合線是減弱成品強(qiáng)度的其中因素之一，所以由分析的結(jié)果可知原始設(shè)計的結(jié)合線位置剛好落在成品受力面，產(chǎn)品有強(qiáng)度不足的疑慮，移動澆口位置可以有效改善此問題。( 如圖5~圖8 )
Tokyo Seiki 繼續(xù)投資 Moldex3D
自從搭配模流分析軟體 Moldex3D 輔助模具設(shè)計後，試模的次數(shù)皆可以控制在三次以內(nèi)，以有效為客戶解決問題。Mr. VC Chong 說：「平均來說，我每週必須投入 2-3 天時間進(jìn)行分析，以確保經(jīng)驗不足的設(shè)計方案可以順利生產(chǎn)；因此我讓電腦晚上執(zhí)行分析，白天再來驗證結(jié)果。Moldex3D Solid的分析時間與模具試模的次數(shù)與成本相較來看，每批模具我們至少減少了一半的試模次數(shù)，這項工作是值得的。」
展開 
Moldex3D模流分析模型頁簽之匯入和分析
匯入和分析 (Import and Analysis)
?匯入幾何 (Import Geometry)
開始準(zhǔn)備模型后，首先點擊匯入幾何 (Import Geometry) 來匯入幾何對象，而幾何對象也能在主頁簽及工具頁簽匯入或創(chuàng)建。點擊匯入幾何 (Import Geometry) 來從其他地方匯入幾何模型或點擊匯入幾何(自動修復(fù)) (Import Geometry (Auto Heal)) 來不僅匯入還進(jìn)行幾何自動修復(fù)。
注：自動修復(fù)(Auto Heal) 功能可能會移除部分微小但重要的特征。
Moldex3D Studio 支持同時匯入多個幾何檔案且不同的如下格式：
?匯入網(wǎng)格 (Import Mesh)
選取一MFE (Solid模型) 或 MDE (eDesign模型) 檔案來匯入別處項目或前處理器所產(chǎn)生但已能直接進(jìn)行分析的網(wǎng)格模型。
?置換幾何 (Swap Geometry)
當(dāng)執(zhí)行過模擬后要設(shè)計變更時，一般也會需要設(shè)變的模型在進(jìn)行過分析與比對驗證。此時，最好是能夠讓設(shè)變后的模型與原設(shè)計分析時的網(wǎng)格架構(gòu)其差異最小化，而置換幾何功能即可將原設(shè)計的撒點設(shè)置同步至新的類似模型上。
如須同步撒點，在已經(jīng)完成至少原模型之撒點作為參考時，點擊匯入幾何下拉選單中的置換幾何。選擇設(shè)計變更后的模型檔案將其匯入，則原撒點信息會被映像到新的上面。而后可以接續(xù)在模型上局部的變更撒點設(shè)置，而因為設(shè)變而無法同步到撒點的特征線也會標(biāo)示為淡藍(lán)色。點擊確認(rèn)來完成新的撒點設(shè)置，而后則可以接續(xù)進(jìn)行其他網(wǎng)格及分析工作。
?檢查幾何 (Check Geometry)
強(qiáng)烈建議在建構(gòu)模型表面和實體網(wǎng)格前，使用幾何檢查功能，因為它對后續(xù)表面和實體網(wǎng)格的生成極為重要。
展開 Moldex3D模流分析模型之結(jié)構(gòu)網(wǎng)格
結(jié)構(gòu)網(wǎng)格
1. 創(chuàng)建表面網(wǎng)格 (Create Surface Mesh)
?撒點(Seeding)：與網(wǎng)格頁簽的功能相同，可以快速地調(diào)整撒點設(shè)定以優(yōu)化表面網(wǎng)格的質(zhì)量和性能。詳細(xì)功能介紹請參考 BLM網(wǎng)格(一般) 章節(jié)。
?映射至曲面(Map to Face):將現(xiàn)有的表面網(wǎng)格以映像方式復(fù)制到有類似拓樸的面上。
-單擊圖標(biāo)以啟動功能，并選擇要映像的表面網(wǎng)格和目標(biāo)面。
-選擇與面部所有角對應(yīng)的網(wǎng)格節(jié)點（必須是在邊上的節(jié)點）。
-單擊 確定(OK) ，表面網(wǎng)格將映像到目標(biāo)面上（拓?fù)鋺?yīng)該要足夠接近來確保效果）
-為了優(yōu)化效果，使用者可以檢查附加點(Additional Points)，并在表面網(wǎng)格和目標(biāo)面之間選擇更多點。
?O-grid 面(O-grid Face)：創(chuàng)建具有特征線的圓形面和表面網(wǎng)格。可應(yīng)用于圓形截面水路/加熱棒的結(jié)構(gòu)網(wǎng)格。
-選取 3 個點來定義一圓形面的中心、半徑和平面。
-在參數(shù)面板下，指定以 表面網(wǎng)格(Surface Mesh) 來創(chuàng)建網(wǎng)格，或勾選 平面(Face Only) 來創(chuàng)建由特征線劃分的圓形面。
-請選取 樣板(Template) 以控制網(wǎng)格分辨率。如果選擇 使用者自定義(Custom)，請指定 內(nèi)部/外部層數(shù) 和 漸變設(shè)定 。
-單擊 確定(OK) 以確認(rèn)設(shè)定并創(chuàng)建O-grid 面。
?修復(fù)表面網(wǎng)格工具(Fix Surface Mesh Tools)：在修復(fù)網(wǎng)格中提供的以下工具，同樣地在結(jié)構(gòu)網(wǎng)格中也提供了以下的工具。除了改進(jìn)表面網(wǎng)格質(zhì)量外，還可以幫助使用者定義表面網(wǎng)格布局以滿足不同混合網(wǎng)格的需求。詳細(xì)功能介紹請參考 BLM網(wǎng)格(修復(fù)) 章節(jié)。
2. 編輯表面網(wǎng)格 (Edit Surface Mesh)
修復(fù)表面網(wǎng)格工具(Fix
展開 壓鑄模流分析實例
ppt下載地址，包括充型、凝固分析。
http://d.namipan.com/d/33ae9c6e7ae224f8d77588b69a7a3cfb15c2407545917301
壓鑄模流分析----更新中
FLOW3D壓鑄模流分析與田口品質(zhì)工程系統(tǒng)結(jié)合研究
（可供田口方法與軟件）
（可供田口方法與軟件）
中文摘要
壓鑄產(chǎn)品經(jīng)常容易發(fā)生充填不足、熱裂、表面流紋與變形等缺陷，這些缺陷和射出壓力、射出速度、射出溫度與模具溫度等製程條件有密切關(guān)係。製品之開發(fā)試作，一般係利用試誤法來求得較適當(dāng)?shù)难u程條件之組合，但是，試誤過程既費(fèi)時又無法保證穫得最佳的製程條件。近幾年，田口實驗設(shè)計法成了改善品質(zhì)的有利工具，本研究結(jié)合 Flow-3D 模流分析軟體與田口實驗設(shè)計法規(guī)劃實驗分析條件，進(jìn)行模流分析，應(yīng)用直交表和信號雜訊比來求出最佳的製程條件。模流分析之條件組合是以 L9 直交表進(jìn)行規(guī)劃設(shè)計，選擇射出壓力、射出速度、射出溫度、模具溫度控制因子，每一因子皆選擇三個實驗水準(zhǔn)，品質(zhì)目標(biāo)設(shè)定為在模穴內(nèi)必須具有最少固溶率、最小壓力差與最小溫度差。
由變異數(shù)分析求得最佳製程條件組合為射出壓力 、射出速度 、射出溫度 、模具溫度 ，再經(jīng)由 Flow-3D 模擬結(jié)果，三目標(biāo)值均有明顯改進(jìn)，可有效改善壓鑄件缺陷，提昇產(chǎn)品的穩(wěn)健性。
Die casting products very often show non-filling, hot cracking, apparent flow mark and deformation etc. These defects are closely related with process conditions of filling time, fusion temperature, cooling temperature of die and maintaining pressure etc.
展開 Moldflow汽車模流分析工程師
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Moldex3D模流分析之結(jié)合三維Moldex3D模流與二維LS-DYNA應(yīng)力分析
Moldex3D和LS-DYNA的整合，可以將射出成型的過程所造成的影響因素考慮到結(jié)構(gòu)分析中。Moldex3D的三維實體模型，可獲得較準(zhǔn)確的射出成型模擬結(jié)果；但在結(jié)構(gòu)分析中，通常為了省時，會以二維的薄殼模型來進(jìn)行分析。因此Moldex3D提供將三維射出成型的實體模型映像到LS-DYNA的二維的薄殼模型的功能，以利結(jié)構(gòu)分析之進(jìn)行。以下將說明操作步驟。
步驟1：準(zhǔn)備LS-DYNA結(jié)構(gòu)分析所用之薄殼模型，與Moldex3D射出成型分析所用的三維實體模型。
步驟2：在Moldex3D中，輸入三維實體模型，并完成射出成型分析。然后開啟Moldex3D FEA接口，準(zhǔn)備將數(shù)據(jù)映像到薄殼模型。
步驟3：在Moldex3D FEA接口中，選擇LS-DYNA為求解器。在輸出網(wǎng)格的選項中，選擇 3D mapping to shell。指定被映像網(wǎng)格的檔案，并在功能列表中選擇要輸出的項目。
步驟4：點擊檢視/編輯模型定位。接著點擊3點定位，利用相對應(yīng)的3個點，來校正和對齊薄殼模型與三維實體模型。最后指定輸出位置，即可輸出映像后之薄殼模型。
步驟5：在LS-DYNA中輸入映像后之薄殼模型，并執(zhí)行結(jié)構(gòu)分析。下圖為考慮射出成型效應(yīng)后，結(jié)構(gòu)分析之應(yīng)力分布結(jié)果。
展開 Moldex3D模流分析模型之BLM 網(wǎng)格 (一般)
網(wǎng)格頁簽 (Mesh Tab)
若要建立在模型中建立eDesign網(wǎng)格，請切換到eDesign模式，點擊 生成(Generate) 以生成實體網(wǎng)格。
實體網(wǎng)格產(chǎn)生設(shè)定的其他功能選項：
BLM 網(wǎng)格 (一般) (BLM Mesh (General))
?生成 (Generate)
點擊生成，使用者可生成塑件、流道、塑件嵌件、水路、模座嵌件和模座的表面網(wǎng)格與實體網(wǎng)格，點選生成啟動網(wǎng)格工具區(qū)，點擊網(wǎng)格工具區(qū)內(nèi)的生成開始生成自動網(wǎng)格，網(wǎng)格生成主流程包括：(1) 表面網(wǎng)格；(2) 實體網(wǎng)格；(3) 冷卻系統(tǒng)的表面實體網(wǎng)格，并依各部位(例如嵌件、模座、流道) 再細(xì)分。
手動設(shè)立網(wǎng)格生成中止點可透過點擊欲中止網(wǎng)格生成的項目，使其項目前面出現(xiàn)圖釘?shù)膱D標(biāo)，流程跑完停止點會停下，再度運(yùn)行則會接續(xù)流程。當(dāng)采用連續(xù)生成網(wǎng)格流程，因事件發(fā)生導(dǎo)致流程中止時會在該項目前面顯示驚嘆號圖標(biāo)，點選確認(rèn)可繼續(xù)生成網(wǎng)格。當(dāng)網(wǎng)格生成中斷時，對話窗口會跳出顯示警告訊息與建議方案。
1. 當(dāng)網(wǎng)格生成失敗，該問題項目前面出現(xiàn)驚嘆號 ；2. 警告訊息與建議方案跳出 ；3. 手動設(shè)定中止點(圖釘圖示)
?澆口網(wǎng)格重建(Gate Rebuild)
當(dāng)生成流道的實體網(wǎng)格時，Moldex3D會同時重建并加密塑件在進(jìn)澆位置的實體網(wǎng)格，來確保塑件與流道/澆口間的網(wǎng)格品質(zhì)及接合。但當(dāng)澆口網(wǎng)格重建失敗時，會多顯示一種BC類型：澆口面(Gate Face)，來讓使用者利用編輯工具邊界條件(Boundary Condition) 來增減BC調(diào)整接合區(qū)域。
塑件與嵌件交界面的網(wǎng)格匹配可能會由于澆口網(wǎng)格重建而再度錯位。如果要維持澆口網(wǎng)格重建后的匹配網(wǎng)格，請在偏好設(shè)定中開啟重建澆口區(qū)域時保留匹配網(wǎng)格 (可能要同時關(guān)閉允許非匹配網(wǎng)格來讓設(shè)定生效)。
展開 
Moldex3D模流分析模型之指定冷卻系統(tǒng)
?CCTYPE： 定義母模 / 公模側(cè)面或滑桿側(cè)面
?塑件： 沿著塑件方向
?滑桿： 和塑件方向垂直
?路徑：
?ID： 路徑 ID
?向量： 路徑向量
?長度： 路徑長度
?類型： 路徑類型
?線： 直線路徑類型
?限制：
?重復(fù)： 滑桿側(cè)面配置方向
?+X1、-X1、+X2、-X2：滑桿側(cè)面配置方向定義取決于塑件方向，如表格所示
設(shè)定應(yīng)該如下：
設(shè)定好所有值后，請以 *.csv 檔案儲存在 C:\Moldex3D\R**\Template\Cooling channel 中。請注意，*.csv 檔案必須是儲存在 Cooling Channel 文件夾中，精靈才能夠捕捉模板信息。
步驟 2：冷卻水路范本位圖 (*.bmp 檔案)
建立 *.bmp 檔案作為自行擁有冷卻模板的象征圖形，將會顯示在冷卻水路模板的 UI 上。請以和 *.csv 相同的名稱命名 *.bmp
步驟 3：將 *.bmp 檔案儲存在和 *.csv 檔案相同的目的地文件夾。
設(shè)定好冷卻水路的所有相關(guān)屬性后，請點擊確認(rèn)來返回到主要設(shè)定面板以進(jìn)行其他設(shè)定。
?匯入 (Import)
點擊 Import Model 選擇欲匯入做為冷卻水路的模型，此模型將會被匯入Studio中，雙擊此模型，工作區(qū)顯示屬性設(shè)定，選擇冷卻水路做為此流道的屬性。
當(dāng)匯入冷卻水路 stl 檔案時，有幾個注意事項：
?冷卻水路的數(shù)目沒有限制。
?禁止連接每個 stl 冷卻水路。
?相同模型內(nèi)允許使用 Stl 冷卻水路與線形冷卻水路，但禁止互相連接。
?確定每個冷卻水路的入口與出口就在模座上。
展開 Moldex3D模流分析模型之Shell 薄殼模型
?最終檢查 (Final Check)
完成所有前處理的工作后，在設(shè)定分析計算之前，單擊最終檢查(Final Check)，以確認(rèn)模型是否已符合可進(jìn)行模擬需求。如果最終檢查結(jié)果為成功，則模型將被鎖定，不能再修改。另一方面，將啟動主頁頁簽中的其他功能，如設(shè)置材料、成型條件和分析順序。
Moldex3D模流分析之嘉捷科技整合模流和結(jié)構(gòu)分析改善產(chǎn)品斷裂問題
圖一 LED TV支撐架實際產(chǎn)品圖以及其易發(fā)生斷裂問題的地方
解決方案
為了找出影響產(chǎn)品的強(qiáng)度的癥結(jié)，嘉捷科技團(tuán)隊透過Moldex3D模流分析進(jìn)行充填(Filling)分析后，發(fā)現(xiàn)影響產(chǎn)品強(qiáng)度的縫合線容易集中在凸轂(boss)處。從分析結(jié)果得知(圖二)，鎖附位置的流動波前會合角度落在30~140度；依此案例所使用塑材，會合角的角度越大，縫合線就會越趨明顯。
圖二 Moldex3D 充填分析可以顯示縫合線會合角
另外，透過充填剖面圖也同時發(fā)現(xiàn)凸轂的厚度中心溫度溫差約為10℃(見圖三)。以此案例而言，其溫度均已低于塑料工作溫度10℃左右，在此條件下也導(dǎo)致該區(qū)域易產(chǎn)生結(jié)合線。流動波前的會合角度再加上兩股流動波前的溫度差，皆造成凸轂降低縫合線強(qiáng)度。
圖三 透過Moldex3D充填溫度剖面結(jié)果，發(fā)現(xiàn)凸轂的溫差易導(dǎo)致結(jié)合線發(fā)生
為了找出更好的機(jī)構(gòu)設(shè)計來增強(qiáng)產(chǎn)品的強(qiáng)度，嘉捷科技透過Moldex3D模擬鎖附的應(yīng)力分析，找出發(fā)生斷裂的問題點，并針對斷裂處進(jìn)行設(shè)計變更。除了從Moldex3D充填流動分析中，觀察到凸轂的流動波前會合角度及其中心溫度剖面，在分析過程中也使用Moldex3D FEA Interface將塑料數(shù)據(jù)匯至Abaqus進(jìn)行應(yīng)力分析，取得斷裂處的應(yīng)力-應(yīng)變圖來進(jìn)行比對(見圖四)。
分析后可看到應(yīng)力集中在鎖附的位置，其最大值為2.73 kgf / mm2，應(yīng)變值則是1.59e-03。從曲線圖可觀察到該位置于33 kgf會有斷裂機(jī)率。于是，團(tuán)隊著手進(jìn)行凸轂特征的設(shè)計變更，并同時重復(fù)進(jìn)行模流分析及應(yīng)力分析。經(jīng)過設(shè)變和模擬之后，成功將凸轂斷裂處的強(qiáng)度從33kgf提升至40kgf，改善度達(dá)21% (見圖五)。
展開 MoldFlow多孔或柵格類零件模流等效分析指南
<p class="ql-align-center"><br></p><p>塑膠零部件產(chǎn)品在需要散熱、通風(fēng)或者多信號接入時，局部會有很多小孔或者柵格，如下圖所示，此時如果進(jìn)行模流分析，網(wǎng)格的數(shù)目會急劇上升，分析時間較長；</p><p><img src="https://img.jishulink.com/msimage/202503/22b5a7665afbdfbdc820ad801e1b8c47.png"></p><p>針對這種情況，MoldFlow2023新增了專門針對多孔或者多柵格類零件的等效分析模式，以前此功能只能應(yīng)用于中性面，產(chǎn)品應(yīng)用范圍有限，現(xiàn)在可以應(yīng)用在3D網(wǎng)格分析（理論所有產(chǎn)品都適用），使用此功能后可以有效的減少網(wǎng)格數(shù)目和分析時間！
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