知識就是力量模流分析rev2006

1、MPI 軟體基本操作 塑膠射出基本概念 l一般射出模具介紹 一般塑膠射出模具可分為公模、母模、水路及澆道及機構(gòu)等幾個部分， 以下以簡圖說明： 模流分析基本概念 l網(wǎng)格元素 將成品(模穴空間) 、水路及澆道分割為許多元素，以利求解運算，即有 限元素分析。 l成形條件 l材料物性 包括射出機之規(guī)格設(shè)定、射出參數(shù)之調(diào)整如充填時間及壓力、保壓時 間及壓力等，模擬成形情形。 模擬塑料之成形特性，包括流動性、機械特性、一般物理性質(zhì)等。 軟體介面介紹 l基本架構(gòu)基本選單 專案視窗 分析視窗 圖層視窗 各種工具列 軟體介面介紹 l基本選單：File IMPORT：加入新的3D模型及專案。 EXPORT：將專案

2、輸出並壓縮為zip 檔案。 ADD：在同一專案中增加3D模型。 Preference：使用者喜好設(shè)定，包括 選取、背景顏色、滑鼠功能及幾合元 素顯示方式等設(shè)定 軟體介面介紹 l基本選單：Edit Select By：依元素特性/種類 選取。 Copy Image to Clipboard：將畫面 擷取至剪貼簿。 Save Image to File：將畫面存成檔 案，可存動態(tài)檔案。 軟體介面介紹 l基本選單：View Toolbars：開啟關(guān)閉 各種工具列。 Status Bar：開啟關(guān)閉 狀態(tài)列。 Project：開啟關(guān)閉 專案視窗。 Study Tasks：開啟關(guān)閉 分析視窗 Layers

3、：開啟關(guān)閉 圖層視窗 軟體介面介紹 l基本選單：Modeling Create Node,Curve：建立點、線、 面、實體等架構(gòu) Move/Copy：移動/複製 幾何架構(gòu)或 mesh。 -Wizard ：各項模具建立精靈，共有多 模穴建立、流道建立、水路建立、模具 建立共四項。 Surface -：曲面診斷、修整工具，包 含邊界診斷、連結(jié)性診斷及修整工具。 Simplify Model：將元素簡化為線架構(gòu)。 軟體介面介紹 l基本選單：Mesh Generate Mesh：建立網(wǎng)格 Define Mesh Density：設(shè)定網(wǎng)格密度。 Create - : 建立三角元素、管狀元素 Mesh

4、Repair Wizard ：元素修整精靈， 依照內(nèi)建程序修整網(wǎng)格。 Mesh Tools：各種網(wǎng)格修整工具，供 使用者手動修整網(wǎng)格。 Orient All：將所有網(wǎng)格元素之指向性 統(tǒng)一，以區(qū)分公、母模面。 -Diagnostic：各種網(wǎng)格診斷工具，稍 後詳加敘述。 Mesh Static : 顯示網(wǎng)格品質(zhì)指數(shù)。 軟體介面介紹 l基本選單：Analysis Set Modeling Process：設(shè)定分析種 類Thermoplastic Injection Molding Set Modeling Process：設(shè)定分析項 目。 Select Material : 選擇塑料種類，可以 製造

5、商、種類、型號等方式搜尋。 Process Settings Wizard ：分析程序 設(shè)定，包含成型條件、機臺、分析選項 等設(shè)定。 Set -：各種邊界條件設(shè)定，包含進料位 置、冷卻水入口位置(複選)、特定尺寸 要求、幾何限制設(shè)定、負(fù)載設(shè)定等 Analyze Now：開始分析。 Job Manger：工作管理員，控管執(zhí)行 中之分析工作。 軟體介面介紹 l基本選單：Result New Plot：建立新結(jié)果表示圖。 Plot Properties：變更結(jié)果表示圖顯示 方式。 Query Result : 顯示結(jié)果表示圖中特定 位置之?dāng)?shù)值。 Warpage Visualization Tools

6、 ：翹曲 分析顯示方式調(diào)整工具。 分析前準(zhǔn)備 l成型條件表 射出條件 保壓條件 冷卻條件 l射出機規(guī)格 射出機規(guī)格表 l材料物性表 製造商 塑料型號 基本特性 l成品CAD檔案 l模具資訊 流道、澆口資訊 水路資訊 分析流程概說 lCAD修整與轉(zhuǎn)檔 (CAD軟體) lMESH建構(gòu) (MPI) CAD輸入 MESH品質(zhì)改善 流道建構(gòu) 澆口建構(gòu) 水路建構(gòu) l分析項目選定 l材料選定 l進澆點位置指定 (MPI) l成型條件設(shè)定 充填條件 保壓條件 冷卻條件 分析條件設(shè)定 射出機規(guī)格設(shè)定 l進行分析 l結(jié)果判讀 CAD修整與轉(zhuǎn)檔 l成品CAD檔案修整 - Midplane 目前所取得之成品CAD檔案

7、大部分為薄殼形式，而分析時若以 Midplane形式之網(wǎng)格，須先將成品CAD修整，以符合MESH建構(gòu)要求 CAD修整與轉(zhuǎn)檔 l成品CAD修整注意事項 Midplane形狀判斷 CAD檔案整理時為了達(dá)成Midplane形式須去除厚度，實際做法以剪除母 模面或公模面達(dá)成單一曲面，進行剪除動作前應(yīng)注意此單一曲面長出肉 厚之合理性。 注意事項： 1.剪除公模面須注意機構(gòu)部分之連接性 2.剪除母模面須注意機構(gòu)部分厚度須適度修補 o CAD修整與轉(zhuǎn)檔 l成品CAD修整注意事項 DOG HOUSE 注意事項： 1. 厚度去除後之縫細(xì)修整 2. DOGHOUSE 根部肉厚調(diào)整 3. 與成品連接關(guān)係 4. 缺面

8、修補 CAD修整 Mesh建立 CAD修整與轉(zhuǎn)檔 lCAD檔案轉(zhuǎn)換 MPI可讀取之CAD檔案格式較常使用的有：IGS及STL檔案，對 Midplane而言，以igs為較佳的讀入選擇，STL檔案轉(zhuǎn)換後的網(wǎng)格較不 均衡，有較多的網(wǎng)格品質(zhì)問題，然有時轉(zhuǎn)出之igs檔案無法讀入，須 由STL檔案讀入，請參照下圖對照： STLIGS CAD修整與轉(zhuǎn)檔 lCAD檔案轉(zhuǎn)換 CAD轉(zhuǎn)換方式依CAD程式而異，CATIA程式則如下所示 讀取原 始檔案 另存檔案 開啟新PART 檔案 將原始檔案內(nèi) 之特徵全選 複製至新 PART檔案 存IGS檔案應(yīng)注意，請勾選BSPLINE選項以減少破面，如下圖 MESH基本概念 l

9、MESH形式介紹 Midplane之基本元素為一三角形平面，由三個節(jié)點組成，適合肉厚均 一的平板件模型，僅建立成品的中心一層平面，再依照定義的厚度向兩側(cè) 長出，適合做各種分析。 Midplane MESH基本概念 lMESH形式介紹 Fusion之基本元素與Midplane相同，對外型有較佳之定義能力，其建立 之mesh為成品之表層，可應(yīng)用於薄殼格式之3D模型，但建立及修整mesh較 為複雜 。 Fusion MESH基本概念 lMESH形式介紹 Solid為實體之Mesh，將厚度分層，其基本元素為四面體，有別於上 述兩種mesh形式，應(yīng)用於肉厚變化大之實體模型，可進行之分析種類較少， 產(chǎn)生之

10、節(jié)點數(shù)最多，建立及整修Mesh需較長時間。 。 Solid MESH基本概念 Available Analysis Mesh Type 流動冷卻翹曲收縮應(yīng)力氣輔纖維最佳化熱固性 Midplane Fusion Solid MESH建構(gòu) lCAD檔案讀入 於FILE選單內(nèi)點選IMPORT，選取檔案並選擇讀入之形式(MIDPALNE)。 MESH建構(gòu) lMESH建立 於MESH選單內(nèi)點選Generate Mesh，開啟advanced選項： 1. 輸入期望之mesh網(wǎng)格邊長 (網(wǎng)格密度)。 2. 勾選Chord Height 選項，維 持3D幾何準(zhǔn)確度(內(nèi)建為0.1mm)。 3. 輸入 IGES

11、縫合容許值 (內(nèi)建為0.1mm)。 4.按下Generate Mesh 開始建立網(wǎng)格 MESH建構(gòu) lMESH品質(zhì)檢查 於Mesh選單中有許多單一之診斷 選項，應(yīng)用上述選向前應(yīng)先點選 MESH STATIC檢查整體網(wǎng)格品質(zhì)， 再近一部由各診斷工具詳細(xì)診斷。 於Midplane情形下： 1.Intersection 2.Fully overlapping elements 3.Duplicate beams 4.Element not oriented 上述四點應(yīng)為0，而aspect ratio 應(yīng)小於6 MESH品質(zhì)問題與診斷工具 lFree Edge 如右圖所示，A為Free edges、B

12、為Manifold edges、C為Non-manifold edges， 其中A與C皆應(yīng)等於0，但若為midplane時，幾何為平板，則A、B與C皆不 會為0。 lAspect Ratio 如右圖所示，Aspect Ratio為三角元素中最長邊與高的比，即 Aspect Ratio = w : h or l : d MESH品質(zhì)問題與診斷工具 lOverlapping / Intersection 建立mesh時常出現(xiàn)有元素重疊或干涉問題，主要原因可能為CAD品質(zhì)問 題或轉(zhuǎn)檔時之錯誤。 lOrientation 元素指向性為程式公、母模面之判斷依據(jù)，應(yīng)依照實際公、母模面設(shè)定。 Overlap

13、pingIntersection MESH品質(zhì)問題與診斷工具 lConnectivety 連接性可用以判斷成品mesh是否正確連接，以及各澆口流道連結(jié)情形， 元素間是否有間隙。 MESH整修工具 lGlobal Merge 以節(jié)點距離作為合併之判斷，設(shè)定一最小節(jié)點間距，小於此間距 之節(jié)點將自動合併，剛開始完成mesh建立時即可使用。 MESH整修工具 lMerge Nodes 將選取之兩節(jié)點合併，第一欄位輸入不動點，第二欄位輸入可動 點(可複選)，合併後可動點被移動並合併至不動點。 MESH整修工具 lSwap Edge 將兩個三角形元素變換邊界方向，輸入兩個相鄰之三角形元素， 轉(zhuǎn)換後其邊界重

14、新排列。若此二相鄰三角元素之間有夾角，則轉(zhuǎn) 換後形狀會改變，轉(zhuǎn)換前應(yīng)先勾選下方之方格，允許形狀變更。 MESH整修工具 lRemash Area 對選取之區(qū)域重新建立mesh，選取欲重新建立mesh之區(qū)域，輸入需 求之網(wǎng)格大小，執(zhí)行後可改變選取區(qū)域之網(wǎng)格密度，主要用於增加 網(wǎng)格密度於重點部分如澆口、結(jié)合線等。 MESH整修工具 lInsert Node 在兩節(jié)點之間插入另一節(jié)點，點選現(xiàn)有三角元素上之兩節(jié)點，執(zhí)行 後兩節(jié)點連線之中點產(chǎn)生一新的節(jié)點。 MESH整修工具 lMove Node 移動現(xiàn)有之節(jié)點，若點選之節(jié)點週邊為一局部平面，則可直接以滑 鼠拖曳，使該節(jié)點於該平面上移動，若其週邊不是平面

15、，則需以輸 入移動之向量座標(biāo)或絕對座標(biāo)，其中向量座標(biāo)可以尺規(guī)工具輔助取 得。 MESH整修工具 lAlign Node 排列節(jié)點，選取兩個基準(zhǔn)點，及欲接受排列之節(jié)點(可複選)，則選 取節(jié)點將依兩基準(zhǔn)點連線排列。 MESH整修工具 lFill Hole 選取一系列之節(jié)點，程式將根據(jù)輸入之節(jié)點建構(gòu)三角元素，點選節(jié) 點時之順序?qū)⒂绊懼赶蛐?，?yīng)按照同一順序點選節(jié)點。 MESH整修工具 lOrient Elements 手動更改元素之指向性，選取欲更改指向性之元素，執(zhí)行後其指向 性改變。 MESH整修工具 lSmooth Nodes 使局部節(jié)點分布均勻化，若要保留成品的輪廓特徵，則勾選下方之 方格。 M

16、ESH整修工具 lPurge Nodes 掃除幾何空間中所有獨立之節(jié)點。 MESH整修工具 l成品Mesh建立步驟 讀入CAD 檔案 建立 MESH 旋轉(zhuǎn)至開 模角度 修整Mesh 缺面 修整Mesh 品質(zhì) Mesh建 立完成 水路/流道/澆口建立工具 l建構(gòu)方式 1.繪製水路/流道/澆口中心線- Modeling - Create Nodes、Create Curve 、move/copy等指令 2.定義水路/流道/澆口形式- Edit - Assign Properties 3.定義水路/流道/澆口細(xì)部設(shè)定 管徑、特殊參數(shù)等 水路/流道/澆口建立工具 l設(shè)定水路/流道/澆口形式 EDIT

17、- Assign Properties 按下new選取所需的水路形式 水路/流道/澆口建立工具 l水路種類及設(shè)定 1.Channel 2.Baffle 3.Bubbler 4.Hose 5.Connector BaffleBubblerHose 水路/流道/澆口建立工具 l流道種類及設(shè)定 1.Hot / Cold Runner 2.Hot / Cold Sprue l澆口種類及設(shè)定 1.Hot / Cold gate 2.Hot / Cold gate 水路/流道/澆口建立工具 l特性定義-Channel 管截面形狀設(shè)定： 圓形、梯形、矩形、半圓形等 管徑設(shè)定 水路/流道/澆口建立工具 l特性

18、定義-Hot Runner 管截面形狀設(shè)定： 圓形、梯形、矩形、半圓形等 管截面漸變資訊設(shè)定 料管溫度資訊設(shè)定 水路/流道/澆口建立工具 l特性定義-Cold Gate 管截面形狀設(shè)定： 圓形、梯形、矩形、半圓形等 管截面漸變資訊設(shè)定 水路/流道/澆口建立工具 l自定澆口(特殊形狀澆口) 1.潛伏式香蕉澆口 BSpline Curve，管徑漸變16 2.5 水路/流道/澆口建立工具 l自定澆口(特殊形狀澆口) 2. 大面積扇形澆口 Create Node Fill Hole Assign Properties(Cold Gate Surface) 厚度設(shè)定 水路/流道/澆口建立工具 l元素特性定義 1. 三角形元素2. 管元素 特徵等效設(shè)定 塑料選用設(shè)定 l塑料資料庫搜尋 以材料製造商、料名、塑料種類、充填 資訊、MFR(融熔指數(shù)MI)值搜尋。 物性資訊 成形條件設(shè)定 l成形條件設(shè)定視窗 模溫、料溫 射出控制設(shè)定 保壓切換設(shè)定 保壓控制設(shè)定 成形條件設(shè)定 l射出段條件設(shè)定視窗 自動 流率 射出時間 螺桿速度資訊 設(shè)定射出段控制方式，共有以下幾種方式控制射出段成形條件。 成形條件設(shè)定 l保壓切換設(shè)定視窗 設(shè)定保壓切換條件，共有以下幾種方式： 1.填充率 2.射壓 3.液壓出力 4.鎖模力 5.模腔任意點壓力 6.