如何去看模流分析报告

NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告1模流分析(MoldFlow)：模流分析，就是利用现在的CAE软件（Moldflow,C-Mold,Z-Mold等），对塑料件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟。有限元分析基本步骤：•前处理：首先把通过有限元网格，把连续的零件离散化。用有限个容易分析的单元来描述复杂的对象，单元之间通过有限个节点进行连接。•有限元求解：根据用户设定的边界条件，通过流体力学、热力学以及状态方程等组成的线性方程组进行求解。•后处理：把有限元求解的数值结果通过等值线、云图以及动画等形象的方式显示出来。•提供分析报告：把有限分析结果按照客户需求已报告的方式提供给客户。由于有限元分析不可避免的存在一些误差，需要在分析报告中对分析结果进行评估。模流分析简介NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告2•模具内熔体的前端不断前移来连接各节点。•熔体不断填充相邻的节点，直到零件上所有的节点都被填充。•熔体和模具接触时会形成一个凝结层。FountainFlowRegionFrozenLayernodeselementsMoldflow的计算方式NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告3Moldflow中的前处理•目前主流的模流分析软件是Moldflow，该软件只接受三角形单元以及四面体单元。•高质量的有限元网格是有限元分析精度的保障。•对于注塑件，在Moldflow主要有以下三种网格划分方式：中性面、双面流、3D实体。单元数量大，运算效率低零件上下表面上的网格要求一定的对应关系，网格划分要求高中性面抽取困难、分析精度低缺点计算精度高无需抽取中性面，后处理更具真实感网格少，分析速度快，计算效率高优点直接在3D数模上进行有限元网格划分。抽取零件的表面做为模具的形芯形腔面，然后进行网格划分（三角形单元）抽取零件的中性面，然后在中性面上划分网格（三角形单元）划分方法3D实体双面流中性面零件NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告4网格质量检查：1）不能存在自由边界。2）双面流分析，上下表面的网格匹配率必须达到90%。3）三角形单元的边长比：平均3:1，最大6:1。4）网格之间没有交叉和重叠。5）网格的大小。自由边界单元匹配Moldflow网格质量检查报告不好的有限元网格：1）影响计算精度。2）错误的计算结果。3）计算无法进行。网格大小对计算精度的影响NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告5分析输入——定义浇口类型侧浇口（Gate）热浇道(HotDrop)潜伏式浇口（Sub）直接浇口（Sprue）香蕉型(Cashew)阀式（Valve）GMPPCRequirementGateType定义浇口尺寸定义浇口数量定义浇口位置NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告6分析输入——定义流道系统•定义主流道以及分流道的尺寸•在Moldflow中做出流道系统流道系统分析输入——定义冷却系统•定义冷却系统尺寸•定义冷却液类型•在Moldflow中做出冷却系统冷却系统NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告7分析输入——定义注塑参数NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告8分析输入——定义材料参数声明：以下内容是以DarrenMay的报告为基础。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告9填充分析----注射/保压切换注射结束时的压力分布图注意：注射、保压切换应该在注射完成95%~99%之间。影响：如果注射量小于零件体积的95%，可导致保压不足。即部分区域会因填充不足而出现缩印、缺料等缺陷。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告10填充分析----压力分布两端压力分布不均匀，不好的填充方式两端压力分布均匀，好的填充方式注意：检查模流末端的压力分布情况：压力分布最好平衡、对称。检查最大注塑压力是否10，000PSI(1PSI=6.8949KPA)。影响：不平衡的压力分布可能会使制件材料收缩不一致，更高的残余应力，甚至可以导致部分区域的保压不足或过保压。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告11填充分析----熔体前端温度注意：熔体前端温度的变化应该小于30F。影响：过高的温度变化可以导致零件内部产生残余应力，而残余应力的存在会导致零件发生翘曲。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告12填充分析----浇口处的最大剪切率注意：最大剪切率不能超过材料的许可值。影响：如果注射时剪切率超过材料的最大剪切率，可以使材料在注射过程中发生降解，出现黑点、白斑等许多意想不到的缺陷。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告13填充分析----零件剪切应力注意：零件内部的最大剪切应力不应该超过材料的许可值。影响：如果零件内部的最大剪切应力超过材料的许可值，可能导致一系列的表面缺陷。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告14填充分析——融接痕注意：融接痕的长度尽量短，数量尽量少。融接痕尽量不要在A面以及承载结构上。水平的融接痕比垂直的融接痕好。融接痕要和融接温度一起进行评估。影响：融接痕可以导致表面缺陷。融接痕可能导致零件的强度降低。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告15填充分析——气穴注意：气穴应该都分布在零件的边界上。存在气穴的位置应该在模具上添加排气槽。应该避免在零件的A面上出现气穴。影响：气穴可能使制件没有被完全填充，零件内存在气孔。气穴可能导致燃烧，使零件上出现烧焦的现象。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告16保压分析——保压压力注射压力（=80%*保压压力）整个注塑过程的压力分布图保压压力注意：注射压力=80%*保压压力。影响：过低的保压压力可能是零件无法打满。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告17保压分析——喷嘴处的压力分布注射压力峰值注射/保压切换压力值注意：注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值相等。影响：注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值的不平衡就意味着注射过程的不平衡。零件内部可能会因此而产生内应力。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告18保压分析——保压时间保压时间注意：保压时间应该大于浇口100%冷却的时间。影响：如果保压时间小于浇口100%冷却时间，可能会导致零件保压不足，出现表面缺陷。如果在浇口100%冷却后仍然继续进行保压。此时的保压不会对零件产生任何影响，只会浪费工时，增加成本。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告19保压分析——锁模力注意：最大锁模力不应该超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力。影响：最大锁模力如果超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力，可能在零件上产生飞边。最大锁模力NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告20保压分析——体积收缩注意：制件收缩率的目标值应该是模具收缩率的3倍。影响：如果制件收缩率大于模具收缩率的3倍，零件可能会出现意想不到的翘曲。需要进行专门的翘曲分析。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告21保压分析——缩印深度注意：缩印的目标深度为0.1mm。影响：如果缩印的深度大于0.1mm，在非皮纹面上将会出现可见的缩印。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告22冷却分析——冷却液流速注意：供应商的设备必须能过满足所需的冷却液流速。各回路中的最大流速不应该大于平均流速的5倍。影响：如果供应商的设备达不到所需的流速要求，可能使零件不能充分冷却。如果回路中的最大流速大于平均流速的5倍，实际的冷却效果将和计算分析结果差异较大，会对冷却造成意想不到的影响。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告23冷却分析——模温变化范围注意：模温的变化范围应该小于30F。模温应该在设定值附近。形芯模温图影响：模温的变化范围大于30F会在制件内产生残余应力，从而导致零件发生翘曲。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告24冷却分析——上下模模温差注意：上下模模温之差不应该超过20F。影响：如果上下模模温之差超过20F可能会使零件发生翘曲。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告25冷却分析——冷却液温度注意：冷却液的温度变化应该小于5F。影响：冷却液的温度变化过大意味着流道设计或流动参数设置存在问题，从而导致制件的热传递存在问题。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告26冷却分析——冷却液雷诺数注意：为了保证冷却系统产生湍流，最小雷诺数应该大于10,000。影响：当雷诺数低于10000时,就不能确保冷却液的流动状态为湍流。而如果达不到湍流的要求,系统的热传导效率就会下降。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告27翘曲分析——X方向变形注意：影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。制件变形分析Moldflow中的翘曲分析影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告28注意：影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。翘曲分析——Y方向变形NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告29注意:影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。翘曲分析——Z方向变形NingGuixinJul11,2007HowToReviewMoldflowReport/如何检查模流分析报告30GMNAPPCCheckListThankYou!