Moldflow模流分析基礎(chǔ)教程 課件 第7-11章 填充分析-綜合模流分析實(shí)例

第7章填充分析7.1填充分析概述Moldflow的填充分析可以對(duì)塑料熔體從開(kāi)始進(jìn)入型腔至充滿(mǎn)型腔的整個(gè)過(guò)程進(jìn)行模擬。填充分析的分析結(jié)果包括填充時(shí)間、壓力、流動(dòng)前沿溫度、分子取向、剪切應(yīng)力、氣穴和熔接線(xiàn)等。填充分析有助于獲得最佳澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)。澆注系統(tǒng)直接影響熔體的充填行為，通過(guò)對(duì)不同澆注系統(tǒng)下熔體的流動(dòng)性為進(jìn)行分析比較，可選擇最佳的澆口位置、澆口數(shù)量和最佳的澆注系統(tǒng)布局等。7.2填充分析方法7.2.1填充分析工藝條件的設(shè)置塑料和金屬的臨界面的模具溫度熔化的塑料熔體開(kāi)始向型腔流動(dòng)時(shí)的溫度（1）“自動(dòng)”，只適合于制件不帶流道系統(tǒng)時(shí)填充分析。（2）“注射時(shí)間”，常用的填充控制方式，定義了速度控制階段所對(duì)應(yīng)的時(shí)間，實(shí)際填充時(shí)間會(huì)略高。（3）“流動(dòng)速率”，常用的填充控制方式，是分析帶澆注系統(tǒng)模型的填充過(guò)程時(shí)常用的控制方式?！白詣?dòng)”選項(xiàng)為首次運(yùn)行填充分析時(shí)最常用切換方法，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)置是在填充體積為99%時(shí)進(jìn)行切換?！坝?充填體積”是手動(dòng)設(shè)置時(shí)最常用的切換方法，可根據(jù)首次填充分析所推薦的速度/壓力切換點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置?？刹辉O(shè)置7.2填充分析方法7.2.2填充分析流程1.分析前處理：包括創(chuàng)建工程項(xiàng)目，準(zhǔn)備塑料零件和澆注系統(tǒng)的網(wǎng)格模型，設(shè)定材料以及設(shè)置澆口位置。2.成型窗口分析：獲取工藝條件的推薦值，以用作填充分析的工藝設(shè)置。3.首次運(yùn)行填充分析：根據(jù)成型窗口分析結(jié)果設(shè)置模具表面溫度和熔體溫度，根據(jù)步驟2計(jì)算得到的注射速率進(jìn)行填充控制，設(shè)置速度/壓力切換方式為“自動(dòng)”。填充分析不必精確設(shè)置保壓條件，通常設(shè)“%填充壓力與保壓時(shí)間”為80%和10s。運(yùn)行填充分析后，可以根據(jù)分析日志獲取速度/壓力切換點(diǎn)。4.再次運(yùn)行填充分析：設(shè)置速度/壓力切換方式為“自動(dòng)”為“由%填充體積”，并根據(jù)首次填充分析結(jié)果設(shè)置速度/壓力切換點(diǎn)。5.判斷是否存在填充問(wèn)題7.2填充分析方法【實(shí)例7-1】填充分析實(shí)例1）打開(kāi)工程和方案。在第7章/源文件/filling下找到名為demo.mpi的工程文件。打開(kāi)“demo無(wú)流道”方案。2）成型窗口分析。a）設(shè)置分析序列為“成型窗口”。b）進(jìn)行工藝設(shè)置。c）運(yùn)行成型窗口分析。7.2填充分析方法【實(shí)例7-1】填充分析實(shí)例2）成型窗口分析。d）查看成型質(zhì)量曲線(xiàn)。注射時(shí)間的推薦值為0.4255s可延長(zhǎng)注射時(shí)間至0.65s，確保質(zhì)量系數(shù)在0.5以上即可e）查看成型區(qū)域切片圖。查看發(fā)現(xiàn)模具表面溫度和熔體溫度分別為40℃和240℃（即材料庫(kù)推薦值）所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)位于該切片圖的中間位置，表明采f）計(jì)算注射速率。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)信息可知三角形網(wǎng)格的體積約為10.05cm3。再結(jié)合推薦注射時(shí)間0.4255s，計(jì)算得注射速率=10.05cm3÷0.4255s≈23.62cm3/s。7.2填充分析方法【實(shí)例7-1】填充分析實(shí)例3）首次運(yùn)行填充分析。a）復(fù)制方案并打開(kāi)。復(fù)制“demo有流道”方案并重命名為“demo（filling1）。b）設(shè)置分析序列為“填充”分析序列。c）進(jìn)行工藝設(shè)置。d）運(yùn)行首次填充分析。e）查看分析日志：速度/壓力切換發(fā)生在填充體積為97.62%7.2填充分析方法【實(shí)例7-1】填充分析實(shí)例4）再次運(yùn)行填充分析。a）復(fù)制方案并打開(kāi)。復(fù)制“demo（filling1）”方案并重命名為“demo（filling2）”。b）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“速度/壓力切換”方式為“由%充填體積”，輸入速度/壓力切換時(shí)的體積百分比為“97.62”%，保持其他設(shè)置不變。c）運(yùn)行填充分析。雙擊方案任務(wù)窗口的“分析”即可運(yùn)行分析。填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)方法將在7.3節(jié)中進(jìn)行討論。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)1.充填時(shí)間：顯示填充型腔時(shí)流動(dòng)前沿到達(dá)型腔各位置的時(shí)間分布。充填時(shí)間的默認(rèn)繪制方式是陰影圖，但使用等值線(xiàn)圖更容易解釋結(jié)果。修改結(jié)果繪制方式的操作如圖所示。評(píng)價(jià)充填時(shí)間結(jié)果時(shí)，應(yīng)注意查看：（1）否存在未填充區(qū)域。（2）填充等值線(xiàn)密度應(yīng)分布盡量均勻，尤其查看加強(qiáng)筋和較薄部位是否存在等值線(xiàn)過(guò)密的情況，且填充時(shí)間與設(shè)定注射時(shí)間偏差值應(yīng)在0.5s之內(nèi)。（3）塑件的填充會(huì)否平衡，即塑件的遠(yuǎn)端應(yīng)基本同時(shí)填滿(mǎn)。（4）將填充時(shí)間等值線(xiàn)圖分別與熔接線(xiàn)和氣穴結(jié)果重疊顯示，判斷是否存在熔接線(xiàn)和氣穴，以及對(duì)塑料零件質(zhì)量的影響，判斷是否發(fā)生了跑道效應(yīng)。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)1.充填時(shí)間：以【實(shí)例7-1】所述分析的分析結(jié)果為例：（1）查看填充時(shí)間陰影圖，不存在未填充區(qū)域，因此可以判斷不存在短射現(xiàn)象。（2）查看填充等值線(xiàn)圖，等值線(xiàn)密度分布均勻，筋部不存在等值線(xiàn)過(guò)密的情況，填充時(shí)間與設(shè)定注射時(shí)間的偏差值在0.5s之內(nèi)。初步判斷未發(fā)生遲滯效應(yīng)。（3）查看型腔末端充填時(shí)間，發(fā)現(xiàn)型腔充填不完全均衡。初步判斷，填充過(guò)程中可能存在一定程度的過(guò)保壓。（4）填充時(shí)間與熔接線(xiàn)和氣穴重疊顯示的結(jié)果評(píng)價(jià)將分別在熔接線(xiàn)結(jié)果和氣穴結(jié)果的分析中講述。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)2.速度/壓力切換時(shí)的壓力：顯示速度/壓力切換時(shí)的壓力分布。如果已知注塑機(jī)的最大注射壓力，則建議發(fā)生速度/壓力切換時(shí)，澆注系統(tǒng)處的最大壓力不超過(guò)注射機(jī)最大注射壓力的75%，而零件本身的最大壓力不超過(guò)注射機(jī)最大注射壓力的50%。若選定注射機(jī)，通常噴嘴處的最大注射壓力大約為140MPa。因此建議模具的最大壓力不超過(guò)100MPa，并建議零件部分的最大壓力不超過(guò)70MPa。以【實(shí)例7-1】為例，澆注系統(tǒng)處的最大壓力為37.69MPa，零件本身的最大壓力約為21.65MPa。等值線(xiàn)密度分布基本均勻，相比之下，遠(yuǎn)離澆口一端等值線(xiàn)相對(duì)較密，這是因?yàn)榇藚^(qū)域流動(dòng)阻力相對(duì)較大，型腔壓力衰減稍快造成的。由此初步判斷型腔充填不完全均衡，即遠(yuǎn)離澆口一端填充稍遲，這與充填時(shí)間的分析結(jié)果一致。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)3.流動(dòng)前沿溫度：顯示的是熔體前沿流動(dòng)達(dá)到型腔各處時(shí)熔體截面中心的溫度。評(píng)價(jià)流動(dòng)前沿溫度結(jié)果是應(yīng)注意：①流動(dòng)前沿的溫度變化值最好不超過(guò)2~5℃，可適當(dāng)放寬至20℃。②流動(dòng)前沿溫度變化應(yīng)控制材料熔融溫度范圍內(nèi)。③通常將流動(dòng)前沿溫度等值線(xiàn)圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊繪制，綜合判斷熔接線(xiàn)質(zhì)量。以【實(shí)例7-1】為例，整個(gè)型腔內(nèi)，熔體的流動(dòng)前沿溫度為239.8℃~240.7℃，變化量?jī)H0.9℃。符合要求，也符合材料庫(kù)推薦的熔體溫度范圍（220℃~260℃）。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)4.鎖模力：XY圖——鎖模力隨時(shí)間變化的曲線(xiàn)圖，為選擇注射機(jī)的鎖模力規(guī)格方面提供參數(shù)依據(jù)。通常建議最大鎖模力小于注射機(jī)最大鎖模力的80%左右，剩余的20%用作安全系數(shù)。以【實(shí)例7-1】為例，鎖模力峰值對(duì)應(yīng)的鎖模力為5.074噸。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)5.壓力：顯示各處壓力隨時(shí)間的變化值，是過(guò)程結(jié)果。壓力分布應(yīng)該像填充時(shí)間一樣平衡，壓力圖和填充時(shí)間圖應(yīng)該看起來(lái)差不多，這樣在零件中就沒(méi)有或很少有潛流發(fā)生。填充結(jié)束時(shí)刻的壓力是重要結(jié)果，通常建議填充結(jié)束時(shí)零件末端壓力為0MPa，帶流道零件的填充壓力低于100MPa，不帶流道零件填充壓力低于70MPa，且零件部分壓力差值在40Mpa以?xún)?nèi)。以【實(shí)例7-1】為例，檢查各處型腔壓力，零件部分壓力約為0MPa~18MPa，帶澆注系統(tǒng)后的壓力為0MPa~37.59MPa，均在建議范圍內(nèi)。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)6.壁上剪切應(yīng)力：型腔各處壁上剪切應(yīng)力的分布隨時(shí)間的變化值，是過(guò)程結(jié)果。壁上剪切應(yīng)力是重要結(jié)果，應(yīng)保證其最大值小于材料庫(kù)所推薦的最大剪切應(yīng)力的允許值，否則塑料零件可能會(huì)因應(yīng)力而出現(xiàn)在頂出或工作時(shí)出現(xiàn)開(kāi)裂等問(wèn)題。但澆注系統(tǒng)中的剪切應(yīng)力通常并不重要，允許超限。以【實(shí)例7-1】為例，的壁上剪切應(yīng)力最大值為0.3376MPa，大于材料庫(kù)推薦的該材料的最大剪切應(yīng)力0.25MPa。查看動(dòng)畫(huà)，發(fā)現(xiàn)0.48s左右時(shí)刻，僅澆口位置出現(xiàn)最大剪切應(yīng)力超限的情況。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)7.熔接線(xiàn)：顯示兩股料流的匯合角度小于某設(shè)定值的位置，并非實(shí)際意義上的熔接痕。將熔接線(xiàn)與充填時(shí)間結(jié)果重疊顯示，可確定熔接線(xiàn)是否存在。與流動(dòng)前沿溫度圖重疊顯示，可判斷熔接痕的相對(duì)質(zhì)量。通常情況下，熔接線(xiàn)形成時(shí)的熔體溫度不低于注射溫度下20°C，可形成“優(yōu)質(zhì)”焊接的熔接線(xiàn)。以【實(shí)例7-1】為例填充時(shí)間等值線(xiàn)圖與熔接線(xiàn)的重疊圖顯示，將熔接線(xiàn)結(jié)果的顯示比例的上限值設(shè)置為120度，可以判斷4處熔接線(xiàn)實(shí)際存在。將流動(dòng)前沿溫度與熔接線(xiàn)重疊顯示，發(fā)現(xiàn)各條熔接線(xiàn)形成時(shí)的熔體溫度滿(mǎn)足不低于注射溫度下20°C的條件，因此熔接線(xiàn)的熔接質(zhì)量相對(duì)較好。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.1填充分析首要結(jié)果的評(píng)價(jià)8.氣穴圖。氣穴允許出現(xiàn)在分型面上，因?yàn)榇颂帤怏w可以排出，也允許出現(xiàn)在外觀要求不高的表面上。以【實(shí)例7-1】為例，查看填充時(shí)間等值線(xiàn)圖與氣穴的重疊圖。

在箭頭標(biāo)注位置均顯示產(chǎn)生了氣穴。①處氣穴位于分型面上，因此氣體方便排出，且熔接線(xiàn)形成時(shí)料流溫度較高，因此對(duì)塑料零件的整體質(zhì)量影響不大。②處氣穴離實(shí)際可能并不存在，但也需根據(jù)實(shí)際試模結(jié)果判定。翻轉(zhuǎn)發(fā)現(xiàn)，零件反面也存在多處氣穴，但各處氣穴均處于分型面位置，實(shí)際生產(chǎn)中氣體可順利排出，因而對(duì)成型質(zhì)量無(wú)影響。7.3填充分析的結(jié)果評(píng)價(jià)7.3.2填充分析次要結(jié)果的評(píng)價(jià)（1）總體溫度，顯示整個(gè)填充過(guò)程不同時(shí)刻產(chǎn)品厚度方向的加權(quán)平均值。（2）剪切速率，顯示整個(gè)填充過(guò)程不同時(shí)刻模具型腔中剪切應(yīng)變的速率。（3）注射位置處壓力，顯示整個(gè)成型周期內(nèi)注射位置處的壓力隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)。（4）達(dá)到頂出溫度的時(shí)間，顯示產(chǎn)品局部厚度100%達(dá)到頂出溫度所需的冷卻時(shí)間。（5）凍結(jié)層因子，將凍結(jié)層厚度顯示為零件厚度的因子形式。（6）射出重量，顯示填充分析期間各個(gè)時(shí)間段內(nèi)總注射重量占零件總重量的百分比。（7）平均速度：反映不同時(shí)間段流動(dòng)前沿的速度和方向，流動(dòng)速度的大小是沿厚度方向的簡(jiǎn)單平均值。（8）填充末端凍結(jié)層因子，顯示每個(gè)單元在充填結(jié)束時(shí)的凍結(jié)層的厚度因子。（9）充填區(qū)域，代表每個(gè)澆口能充填的范圍。（10）第一主方向上的型腔內(nèi)殘余應(yīng)力和第二主方向上的型腔內(nèi)殘余應(yīng)力，第一主方向上的型腔內(nèi)殘余應(yīng)力結(jié)果顯示頂出之前取向方向上的應(yīng)力。第二主方向上的型腔內(nèi)殘余應(yīng)力結(jié)果顯示頂出之前第一主方向的垂直方向上的應(yīng)力。（11）心部取向與表層取向：表層取向通常與速度方向一致，芯部取向通常與速度方向垂直。零件的線(xiàn)性收縮量取決于此心部取向與表層取向。（12）推薦的螺桿速度，用來(lái)在整個(gè)填充階段保持恒定的流動(dòng)前沿速度。7.4填充分析綜合實(shí)例圖示為工具箱扣手網(wǎng)格模型，其中分流道、澆口和塑料零件的出現(xiàn)次數(shù)為2。要求進(jìn)行成型窗口分析，找出推薦工藝條件，并據(jù)此進(jìn)行填充分析，評(píng)價(jià)分析結(jié)果。步驟1打開(kāi)工程和方案。在第7章/源文件/Toolboxhandle下找到名為T(mén)oolboxhandle.mpi的工程文件。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟2成型窗口分析。a）雙擊打開(kāi)方案“Toolboxhandle（無(wú)流道）”。b）設(shè)置分析序列為“成型窗口”。c）選擇材料?！爸圃焐獭?、“牌號(hào)”和“材料名稱(chēng)”，分別為“BasellPolyolefinsEurope”、“MetoceneHM648T”和“PP”。d）進(jìn)行工藝設(shè)置。e）運(yùn)行成型窗口分析。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟2成型窗口分析。f）查看成型質(zhì)量曲線(xiàn)。0.27s為注射時(shí)間的推薦值。若注射機(jī)的最大注射速率無(wú)法滿(mǎn)足，可延長(zhǎng)注射時(shí)間至0.9s，確保質(zhì)量系數(shù)在0.5以上即可。g）查看成型區(qū)域切片圖，拖動(dòng)窗口至注射時(shí)間=0.27s處，如圖7-32所示，整個(gè)區(qū)域都是首選區(qū)域h）計(jì)算注射速率。根據(jù)“網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)”

命令統(tǒng)計(jì)得到的信息知，三角形網(wǎng)格的體積約為14.9cm3，再結(jié)合推薦注射時(shí)間0.27s，計(jì)算得注射速率=14.9cm3÷0.27s≈55.2cm3/s。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟3首次運(yùn)行填充分析。a）復(fù)制方案并打開(kāi)。復(fù)制方案“Toolboxhandle（無(wú)流道）”，重命名為“Toolboxhandle（filling1）”。b）選擇材料。在“常用材料”列表框中選擇“MetoceneHM648T：BasellPolyolefinsEurope”材料，c）設(shè)置分析序列為“填充”。d）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“填充控制”方式為“流動(dòng)速率”，并在右側(cè)輸入框中輸入“55.2”cm3/s。保持“速度/壓力切換”方式為“自動(dòng)”。其他選項(xiàng)保持默認(rèn)。e）運(yùn)行首次填充分析。f）查看分析日志7.4填充分析綜合實(shí)例步驟4再次運(yùn)行填充分析。a）復(fù)制方案“Toolboxhandle（filling1）”，命名為“Toolboxhandle（filling2）”。b）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“速度/壓力切換”方式為“由%充填體積”，輸入速度/壓力切換時(shí)的體積百分比為“99.01”%，保持其他設(shè)置不變。c）運(yùn)行首次填充分析。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟5填充分析結(jié)果評(píng)價(jià)。a）充填時(shí)間：計(jì)算得到一次成型的總注射量約為0.54+（0.81+14.9）×2=31.96cm3。根據(jù)步驟3d），注射速率55.2cm3/s。計(jì)算可得相應(yīng)地注射時(shí)間約為31.96÷55.2≈0.58s。根據(jù)充填時(shí)間分析結(jié)果，完成充填所需要的時(shí)間約為0.63s。偏差值在0.5s之內(nèi)。初步判斷未發(fā)生遲滯效應(yīng)。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟5填充分析結(jié)果評(píng)價(jià)。b）速度/壓力切換時(shí)的壓力發(fā)生速度/壓力切換時(shí)，澆注系統(tǒng)處的最大壓力為14.05MPa，零件本身的最大壓力約為3.4MPa。等值線(xiàn)密度分布均勻，初步判斷型腔充填均衡。c）流動(dòng)前沿溫度整個(gè)型腔內(nèi)，熔體的流動(dòng)前沿溫度為239.8℃~240.3℃，變化量?jī)H0.5℃。符合流動(dòng)前沿溫度變化值變化要求，也符合材料庫(kù)推薦的熔體溫度范圍（220℃~260℃）。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟5填充分析結(jié)果評(píng)價(jià)。d）鎖模力：XY圖鎖模力峰值對(duì)應(yīng)的鎖模力為2.038噸，通常只要選用注射機(jī)的最大鎖模力超過(guò)2.55MPa即可保證鎖模安全。e）壓力檢查各處型腔壓力，零件部分壓力約為0MPa~2.9MPa，帶澆注系統(tǒng)后的壓力為0MPa~14.05MPa，填充結(jié)束時(shí)零件末端壓力為0MPa。滿(mǎn)足帶流道零件的填充壓力低于100MPa，不帶流道零件填充壓力低于70MPa的要求。7.4填充分析綜合實(shí)例步驟5填充分析結(jié)果評(píng)價(jià)。f）壁上剪切應(yīng)力壁上剪切應(yīng)力圖最大值為0.1888MPa，而材料庫(kù)推薦的該材料的最大剪切應(yīng)力為0.25MPa，不存在最大剪切應(yīng)力超限的情況。g）熔接線(xiàn)將充填時(shí)間等值線(xiàn)圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊顯示，熔接線(xiàn)的位置共3處。將流動(dòng)前沿溫度與熔接線(xiàn)重疊顯示，發(fā)現(xiàn)各條熔接線(xiàn)形成時(shí)的熔體溫度滿(mǎn)足不低于注射溫度下20°C的條件，因此可形成熔接質(zhì)量相對(duì)較好的熔接線(xiàn)。第9章保壓分析9.1保壓分析概述保壓的目的是減少體積收縮并獲取收縮的均衡，以減少塑料制品在成型后的翹曲量。通?？拷鼭部诘膮^(qū)域補(bǔ)縮更充分，因此收縮量小，而遠(yuǎn)離澆口的區(qū)域則收縮量大。體積收縮的均勻性又明顯影響翹曲量。因而若不經(jīng)保壓優(yōu)化，整個(gè)產(chǎn)品體積收縮量通常不均衡，容易導(dǎo)致產(chǎn)品翹曲嚴(yán)重。Moldflow必須在填充分析的基礎(chǔ)上進(jìn)行“填充+保壓”分析。“填充+保壓”分析用來(lái)模擬塑料熔體從注射點(diǎn)進(jìn)入模具型腔開(kāi)始，直到充滿(mǎn)整個(gè)型腔的流動(dòng)過(guò)程。而保壓優(yōu)化則是通過(guò)調(diào)整保壓曲線(xiàn)，使得產(chǎn)品各處在其凝固時(shí)的壓力相近，以獲得較低和均衡的體積收縮量，從而獲得完整致密且平整的塑料制品。9.2保壓分析方法9.2.1保壓分析流程9.2保壓分析方法9.2.2保壓分析工藝條件的設(shè)置%填充壓力與時(shí)間”選項(xiàng)，以填充壓力的百分比與時(shí)間的函數(shù)形式控制塑料熔體在保壓階段的填充行為?！氨簤毫εc時(shí)間”選項(xiàng)，以保壓壓力與時(shí)間的函數(shù)形式控制成型周期的保壓階段?！?最大注塑機(jī)壓力與時(shí)間”選項(xiàng)，以最大注射機(jī)壓力的百分比與時(shí)間的函數(shù)形式控制成型周期的保壓階段。9.2.2保壓分析工藝條件的設(shè)置

保壓壓力通常取填充壓力的20%～100%，默認(rèn)值為80%，但當(dāng)塑料制品的壁厚超過(guò)3mm時(shí)，建議適當(dāng)增大百分比設(shè)定保壓時(shí)間時(shí)應(yīng)注意：①確保施加保壓壓力時(shí)澆口尚未凍結(jié)，否則保壓無(wú)效。②第一次進(jìn)行保壓分析時(shí)應(yīng)設(shè)定一個(gè)相對(duì)較長(zhǎng)的保壓時(shí)間，以確保保壓結(jié)束時(shí)澆口已經(jīng)凍結(jié)。因?yàn)楸簳r(shí)間長(zhǎng)最多影響澆注系統(tǒng)的收縮值，對(duì)產(chǎn)品基本沒(méi)有影響，如果在第一次保壓分析所設(shè)定的時(shí)間內(nèi)澆口未冷卻，則需增加保壓時(shí)間并重新分析。③查詢(xún)澆口凍結(jié)時(shí)間，并在之后分析中，縮短保壓時(shí)間到澆口凍結(jié)的時(shí)間。9.2.2保壓分析工藝條件的設(shè)置保壓曲線(xiàn)類(lèi)型方形保壓曲線(xiàn)分段式保壓曲線(xiàn)曲線(xiàn)式保壓曲線(xiàn)【例9-1】保壓分析實(shí)例1）打開(kāi)工程，復(fù)制并打開(kāi)方案。雙擊打開(kāi)第9章/源文件/dustpan/dustpan.mpi的工程文件。復(fù)制方案“dustpan_c1”，并重命名為“coveringpacking1”，雙擊進(jìn)入。2）設(shè)置分析序列為“填充+保壓”3）進(jìn)行工藝設(shè)置。4）運(yùn)行填充+保壓分析。5）保存工程。9.3保壓分析的結(jié)果評(píng)價(jià)1．頂出時(shí)的體積收縮率頂出時(shí)的體積收縮率應(yīng)盡可能小而分布均勻。通常要求頂出時(shí)的體積收縮率小于經(jīng)驗(yàn)數(shù)值，如：PP—6%、ABS—3%、POM—6%、PC+ABS—4%、PMMA—4%、PA6—6%。通常要求制品主體區(qū)域的體積收縮率均勻，差異值盡量控制在2%內(nèi)。體積收縮率分布范圍太廣時(shí)，應(yīng)優(yōu)化保壓曲線(xiàn)2．凍結(jié)層因子若保壓結(jié)束，澆口處仍未完全凍結(jié)，則需延長(zhǎng)保壓時(shí)間重新分析。若近澆口比遠(yuǎn)澆口凍結(jié)早，則遠(yuǎn)離澆口位置的補(bǔ)縮通道被切斷，使得填充末端區(qū)域無(wú)法充分補(bǔ)縮而產(chǎn)生大的收縮，通常需要改變澆口位置或增加澆口數(shù)量。9.3保壓分析的結(jié)果評(píng)價(jià)3．壓力壓力曲線(xiàn)形狀越接近，曲線(xiàn)頂部高度較接近，且衰減速度越快，效果越好。曲線(xiàn)頂部如果高度差比較大，說(shuō)明流動(dòng)路徑過(guò)長(zhǎng)導(dǎo)致澆口到各處的保壓壓力衰減比較嚴(yán)重，應(yīng)調(diào)整澆口位置或者增加澆口數(shù)量。填充結(jié)束時(shí)，每個(gè)流動(dòng)路徑末端的壓力應(yīng)為零。9.3保壓分析的結(jié)果評(píng)價(jià)4．保持壓力保持壓力結(jié)果顯示在保壓階段（從填充結(jié)束開(kāi)始）計(jì)算出的各區(qū)域的最大保壓壓力，最大壓力可能出現(xiàn)在保壓階段中的不同時(shí)間點(diǎn)。通常要求型腔內(nèi)保持壓力差異應(yīng)不超過(guò)25Mpa。5．縮痕指數(shù)縮痕指數(shù)反映塑料制品上產(chǎn)生縮痕的相對(duì)可能性，縮痕指數(shù)值越大表示潛在的收縮可能性越高。9.4保壓分析的優(yōu)化方法9.4.1保壓分析優(yōu)化步驟（1）根據(jù)分析結(jié)果，優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，并運(yùn)行保壓分析。（2）對(duì)比分析結(jié)果。（3）判斷保壓結(jié)果是否滿(mǎn)足收縮要求，如不滿(mǎn)足，則需綜合前述保壓分析結(jié)果對(duì)體積收縮率的影響趨勢(shì)，確定保壓優(yōu)化方案，并運(yùn)行保壓分析，直至滿(mǎn)足收縮要求，保壓分析結(jié)束。9.4.2優(yōu)化保壓曲線(xiàn)的方法1．保壓曲線(xiàn)的初次優(yōu)化1）確定三個(gè)關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)恒壓開(kāi)始時(shí)間。體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)是填充和保壓階段的分界點(diǎn)，因此是恒壓保壓開(kāi)始的時(shí)間。根據(jù)分析日志可查得該時(shí)間。恒壓結(jié)束時(shí)間。根據(jù)填充路徑，查詢(xún)填充末端處的壓力曲線(xiàn)，將該處壓力峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻的中間值定義為恒壓結(jié)束時(shí)間，也即壓力開(kāi)始衰減的時(shí)間。保壓結(jié)束時(shí)間。保壓結(jié)束時(shí)間同時(shí)也是衰減段結(jié)束的時(shí)間。在澆口凍結(jié)后，繼續(xù)保壓對(duì)于減少型腔收縮已無(wú)效果，因此以澆口凍結(jié)時(shí)間為保壓結(jié)束時(shí)間。2）確定恒壓段和衰減段的持續(xù)時(shí)間恒壓段持續(xù)時(shí)間：用填充末端處的壓力曲線(xiàn)的峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻的中間值減去體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間點(diǎn)。衰減段持續(xù)時(shí)間：用澆口凍結(jié)時(shí)間減去體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間和恒壓段持續(xù)時(shí)間【例9-2】初次保壓優(yōu)化實(shí)例1）打開(kāi)工程，復(fù)制并打開(kāi)方案。找到【例9-1】所保存的工程文件并雙擊打開(kāi)。復(fù)制方案“coveringpacking1”，并將新方案重命名為“coveringpacking2”，雙擊進(jìn)入該方案。2）確定關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。a）確定體積/壓力轉(zhuǎn)換時(shí)間點(diǎn)?！纠?-2】初次保壓優(yōu)化實(shí)例b）根據(jù)填充末端處的壓力曲線(xiàn)計(jì)算恒壓結(jié)束時(shí)間。檢查得填充末端位置處壓力峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻分別約為4.5s和11.3s，計(jì)算得其中間值為7.9s，以此作為恒壓結(jié)束時(shí)間。c）確定保壓結(jié)束時(shí)間。澆口凍結(jié)時(shí)間約為26.8s，以此作為保壓結(jié)束時(shí)間。3）確定恒壓段和衰減段的持續(xù)時(shí)間a）確定恒壓段持續(xù)時(shí)間。恒壓結(jié)束時(shí)間和恒壓開(kāi)始時(shí)間分別為7.9s和1.8s，因此恒壓段持續(xù)時(shí)間為6.1s。b）確定衰減段持續(xù)時(shí)間。保壓結(jié)束時(shí)間、體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間和恒壓段持續(xù)時(shí)間分別為26.8s、1.8s和6.1s，因此衰減段持續(xù)時(shí)間為26.8s-1.8s-6.1s=18.9s?！纠?-2】初次保壓優(yōu)化實(shí)例4）設(shè)置壓力曲線(xiàn)，并再次進(jìn)行保壓分析。a）查詢(xún)保壓壓力。查找分析日志，獲得保壓壓力為38.76MPa，以此作為恒壓段保壓壓力。b）設(shè)置曲線(xiàn)c）雙擊方案任務(wù)窗口中的“分析”選項(xiàng)即可運(yùn)行分析【例9-2】初次保壓優(yōu)化實(shí)例5）對(duì)比分析結(jié)果，評(píng)價(jià)優(yōu)化效果。a）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，體積收縮率的最大值仍分布在填充末端位置。型腔內(nèi)塑料制品的體積收縮率的分布范圍為1.8%~6.8%，與優(yōu)化前相比，明顯縮小。表明保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致。但整體體積收縮率分布范圍仍然偏大，需進(jìn)一步優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。b）新建“壓力：XY圖”結(jié)果。型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更趨于一致，近澆口區(qū)域的壓力曲線(xiàn)不再呈“M”型，但壓力衰減仍然遲于填充末端區(qū)域，因此需進(jìn)一步保壓優(yōu)化，加快近澆口區(qū)域的卸壓速度。2.保壓曲線(xiàn)的進(jìn)一步優(yōu)化需要根據(jù)初次保壓優(yōu)化分析結(jié)果分析優(yōu)化策略：（1）通常采用調(diào)整恒壓時(shí)間和保壓壓力的方法調(diào)整填充末端區(qū)域收縮率。若填充末端的體積收縮率過(guò)大，通常需增加保壓壓力或加長(zhǎng)恒壓時(shí)間，以減少體積收縮量；反之應(yīng)縮短恒壓時(shí)間。（2）通常采用改變保壓壓力的衰減速率的方法調(diào)整近澆口區(qū)域收縮率。若近澆口處存在過(guò)保壓，通常可加快壓力衰減速度；反之減緩壓力衰減速度。（3）通常采用分步衰減的方式調(diào)整中間區(qū)域的收縮率。先快后慢的分段衰減方式可適當(dāng)增加中間區(qū)域的體積收縮量；先慢后快的分段衰減方式可適當(dāng)減少中間區(qū)域的體積收縮量?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例1）第二次保壓分析。a）打開(kāi)【實(shí)例9-2】所保存的工程文件。復(fù)制方案“coveringpacking2”，并重命名為“coveringpacking3”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，并再次進(jìn)行保壓分析。加大恒壓保壓壓力和恒壓保壓時(shí)間?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例c）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，型腔內(nèi)塑料制品的體積收縮率的分布范圍為1.6~6.2%，收縮率分布范圍明顯縮小。表明第二次保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致。體積收縮率的最大值分布在填充末端位置和近澆口位置，但增大恒壓壓力后，末端體積收縮率有明顯減小，可在不超過(guò)注射機(jī)鎖模力的前提下，進(jìn)一步提高恒壓壓力，觀察流動(dòng)末端的體積收縮率變化。d）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，并沿流動(dòng)路徑選點(diǎn)。型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更相似，但把柄處的壓力衰減仍然遲于填充末端區(qū)域，需要進(jìn)一步保壓優(yōu)化，加快近澆口區(qū)域的卸壓速度。e）保存工程方案?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例2）第三次保壓分析a）復(fù)制方案“coveringpacking3”，命名為“coveringpacking4”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，并再次進(jìn)行保壓分析。將恒壓保壓壓力增大至50MPa，并將衰減階段改為分步衰減。運(yùn)行分析?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例c）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，型腔內(nèi)塑料制品的體積收縮率的分布范圍進(jìn)一步縮小。表明第二次保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致。體積收縮率的最大值分布在填充末端位置和近澆口位置，但增大恒壓壓力后，末端體積收縮率有明顯減小。d）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更相似，但把柄處的壓力衰減速度仍然遲于填充末端區(qū)域。e）保存工程方案?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例2）第四次保壓分析。a）復(fù)制方案“coveringpacking4”，重命名為“coveringpacking5”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。將恒壓保壓壓力增大至52MPa，并將衰減階段改為先快后慢的分步衰減。運(yùn)行分析?！緦?shí)例9-3】再次保壓優(yōu)化實(shí)例c）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖。型腔內(nèi)塑料制品的體積收縮率范圍相比增大。但收縮率最大的位置集中在位于把柄末端的澆口處，此處剛度較好，且并非工作位置，對(duì)制品的總體質(zhì)量和使用性能影響相對(duì)較小。而簸箕比較重要的主體位置，體積收縮率分布在1.5~5.0%范圍內(nèi)，制件總體質(zhì)量相對(duì)較好。d）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更相似，衰減更快，近澆口區(qū)域的壓力衰減速度與其余位置相似，不存在過(guò)保壓的情況。e）保存工程方案9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟1打開(kāi)工程，復(fù)制并打開(kāi)方案。第9章/源文件/packing/packing_Optimization.mpi的工程文件。復(fù)制方案“SCFill(filling)”，重命名為“SCFill(packing1)”，雙擊進(jìn)入。步驟2初次保壓分析。a）設(shè)置分析序列為“填充+保壓”b）進(jìn)行工藝設(shè)置。

c）運(yùn)行填充+保壓分析。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟3查看初次保壓分析結(jié)果，分析保壓優(yōu)化策略。a）體積收縮率主體部分的收縮率分布在6.4%以?xún)?nèi)。沿填充路徑取點(diǎn)繪制頂出時(shí)的體積收縮率的路徑圖，塑件的收縮率沿填充路徑增大，且沿填充路徑的體積收縮率的差值約6.4%，超過(guò)了2%。即近澆口區(qū)域由于補(bǔ)縮比較充分因而收縮率較小，而填充末端區(qū)域保壓不夠充分，收縮率較大。且最大收縮率超過(guò)了PP的經(jīng)驗(yàn)收縮率6%。塑料制品的局部體積收縮率過(guò)大，且體積收縮率分布范圍太廣，應(yīng)優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。9.5保壓分析綜合實(shí)例b）凍結(jié)層因子。整個(gè)冷卻過(guò)程中，型腔內(nèi)熔體的凍結(jié)順序?yàn)橛蛇h(yuǎn)離澆口處向近澆口處依次凍結(jié)，補(bǔ)縮通道暢通。至17.4s時(shí)澆口處完全凍結(jié)，對(duì)應(yīng)的凍結(jié)層因子為1。c）壓力XY圖。新建“壓力：XY圖”結(jié)果，近澆口處與遠(yuǎn)離澆口處各點(diǎn)的壓力曲線(xiàn)形狀存在差異。尤其是近澆口處壓力始終無(wú)法降為0MPa，因此對(duì)應(yīng)位置始終存在殘余壓力，需要進(jìn)行保壓優(yōu)化。9.5保壓分析綜合實(shí)例d）保持壓力。保持壓力最大值出現(xiàn)在流道部分，型腔部分的保持壓力分布在約23~39MPa范圍內(nèi)，差值小于25MPa，滿(mǎn)足要求。e）縮痕指數(shù)。塑料制品主體部分的縮痕指數(shù)較小，但在填充末端區(qū)域的卡勾處出現(xiàn)了局部縮痕指數(shù)較大的情況，但最大值在1%以?xún)?nèi)，有一定的發(fā)生縮痕的可能性。f）分析保壓優(yōu)化策略。恒壓式保壓曲線(xiàn)通常容易造成流程末端補(bǔ)縮不足而近澆口區(qū)域過(guò)保壓的情況，且體積收縮率分布范圍較廣，應(yīng)將增加衰減段，將保壓曲線(xiàn)優(yōu)化為曲線(xiàn)式保壓曲線(xiàn)。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟4

第一次保壓優(yōu)化分析。a）復(fù)制方案“SCFill(packing1)”，重命名為“SCFill(packing2)”，雙擊進(jìn)入。b）確定關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。查找初次保壓分析的分析日志，獲得發(fā)生體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)刻約是1.4s，以此作為恒壓開(kāi)始時(shí)間；新建“壓力：XY圖”結(jié)果，選取填充末端位置的點(diǎn)，獲得壓力曲線(xiàn)，檢查得到壓力峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻分別約為2.1s和5.9s，計(jì)算得其中間值為4s，以此作為恒壓結(jié)束時(shí)間；澆口凍結(jié)時(shí)間約為17.4s，以此作為保壓結(jié)束時(shí)間。9.5保壓分析綜合實(shí)例c）確定恒壓段和衰減段的持續(xù)時(shí)間。恒壓結(jié)束時(shí)間和恒壓開(kāi)始時(shí)間分別為4s和1.4s，因此恒壓段持續(xù)時(shí)間為2.6s；保壓結(jié)束時(shí)間、體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間和恒壓段持續(xù)時(shí)間分別為17.4s、1.4s和2.6s，衰減段持續(xù)時(shí)間為17.4s-1.4s-2.6s=13.4s。d）查詢(xún)保壓壓力。查找初次保壓分析的分析日志，獲得保壓壓力約為44MPa，以此作為恒壓段保壓的保壓壓力。e）設(shè)置保壓壓力曲線(xiàn)。f）運(yùn)行分析。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟5

評(píng)價(jià)第一次優(yōu)化分析結(jié)果，分析保壓優(yōu)化策略。a）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，塑料制品的體積收縮率依然沿流程由近至遠(yuǎn)依次升高，主體部分的體積收縮率分布范圍變化不大。b）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更趨于一致，且近澆口區(qū)域的壓力曲線(xiàn)在保壓結(jié)束前順利降至0MPa，但壓力衰減速度仍然遲于填充末端區(qū)域，因此需要進(jìn)一步保壓優(yōu)化，加快近澆口區(qū)域的卸壓速度。c）縮痕指數(shù)陰影圖，填充末端區(qū)域的卡勾處的縮痕指數(shù)依然較大，未有明顯改善。d）分析保壓優(yōu)化策略。為加快近澆口區(qū)域的卸壓速度，使制品的體積收縮率更均勻，將保壓曲線(xiàn)優(yōu)化為先快后慢的分段式衰減的曲線(xiàn)式保壓曲線(xiàn)。e）保存工程。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟6

第二次保壓優(yōu)化分析。a）復(fù)制“SCFill(packing2)”，重命名為“SCFill(packing3)”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。檢查料流末端位置的壓力曲線(xiàn)，在約4.9s時(shí)該處壓力降為5MPa。以此為參考，保壓曲線(xiàn)，即保持恒壓段時(shí)間長(zhǎng)度不變，快速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度為4.9s-2.6s=2.3s，慢速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度為13.4-2.3=11.1s。。c）運(yùn)行分析。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟7

評(píng)價(jià)第二次優(yōu)化分析結(jié)果，分析保壓優(yōu)化策略。a）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，型腔內(nèi)塑料制品的體積收縮率最大值增大，但收縮率范圍明顯縮小。表明第二次保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致。體積收縮率的最大值由填充末端位置變?yōu)榻鼭部谖恢?，近澆口處體積收縮率過(guò)大，需進(jìn)一步優(yōu)化。b）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，型腔各處的壓力曲線(xiàn)形狀更相似，近澆口處的壓力衰減明顯增快9.5保壓分析綜合實(shí)例c）縮痕指數(shù)陰影圖，本次優(yōu)化后填充末端區(qū)域的卡勾處的縮痕指數(shù)降至0.9%之內(nèi)；而近澆口區(qū)域的縮痕指數(shù)則達(dá)到了1.2%，超過(guò)了1%，表明該處有發(fā)生縮痕的可能性，應(yīng)繼續(xù)優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，以減少該處的體積收縮率。d）分析保壓優(yōu)化策略。第二次優(yōu)化后，近澆口區(qū)域的體積收縮率過(guò)大，表明快速衰減階段的衰減速度過(guò)快，可適當(dāng)調(diào)整。e）保存工程方案。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟8

第三次保壓優(yōu)化分析。a）復(fù)制“SCFill(packing3)”，重命名為“SCFill(packing4)”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。將快速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度增長(zhǎng)至4s，相應(yīng)地慢速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度為9.4s。c）雙擊方案任務(wù)窗口中的“分析”選項(xiàng)即可運(yùn)行分析。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟9

評(píng)價(jià)第三次優(yōu)化分析結(jié)果，分析保壓優(yōu)化策略。a）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，收縮率范圍繼續(xù)縮小。表明第三次保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致。體積收縮率的最大值仍在近澆口位置，但該處的體積收縮率有所減小。b）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，壓力曲線(xiàn)差異不大。9.5保壓分析綜合實(shí)例c）縮痕指數(shù)陰影圖，本次優(yōu)化后填充末端區(qū)域的卡勾處的縮痕指數(shù)降至0.6%左右，近澆口區(qū)域的縮痕指數(shù)也降至約0.3%，表明近澆口區(qū)域發(fā)生縮痕的可能性不大。d）分析保壓優(yōu)化策略。第三次優(yōu)化后，近澆口區(qū)域的體積收縮率有所降低，但仍需繼續(xù)調(diào)整，繼續(xù)降低快速衰減階段的衰減速度。e）保存工程方案。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟10

第四次保壓優(yōu)化分析。a）復(fù)制“SCFill(packing4)”，重命名為“SCFill(packing5)”，雙擊進(jìn)入。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。即將快速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度增長(zhǎng)至6s，相應(yīng)地慢速衰減階段的時(shí)間長(zhǎng)度為7.4s。c）運(yùn)行分析。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟11

評(píng)價(jià)第四次優(yōu)化分析結(jié)果。a）查看頂出時(shí)的體積收縮率陰影圖，收縮率范圍明顯縮小。表明第四次保壓優(yōu)化后，塑料制品的體積收縮率更趨于一致，且最大收縮率接近6%。塑料制品的體積收縮率總體較為均衡。b）新建“壓力：XY圖”結(jié)果，近澆口處泄壓速度略慢，但壓力曲線(xiàn)頂部差值明顯減小，表明澆口到各處的保壓壓力衰減較小，保壓效果較好。9.5保壓分析綜合實(shí)例步驟11

評(píng)價(jià)第四次優(yōu)化分析結(jié)果。c）縮痕指數(shù)陰影圖，發(fā)現(xiàn)本次優(yōu)化縮痕指數(shù)較大的區(qū)域僅分布在澆注系統(tǒng)中，而型腔各處的縮痕指數(shù)接近0，表明制品不會(huì)產(chǎn)生縮痕。d）保存工程方案。9.6本章小結(jié)保壓補(bǔ)縮有助于獲得較低和較均衡的體積收縮率，從而獲得完整致密且平整的塑料制品。本章詳細(xì)介紹了進(jìn)行保壓分析與優(yōu)化的方法、策略和步驟，以及對(duì)保壓分析結(jié)果進(jìn)行評(píng)估的方法。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握進(jìn)行保壓分析的方法和步驟，掌握對(duì)保壓分析結(jié)果的評(píng)估方法。并能根據(jù)分析結(jié)果制定保壓策略，提高制品的成型質(zhì)量。9.5保壓分析綜合實(shí)例第10章

翹曲分析10.1翹曲分析概述

翹曲的根本原因是塑料制品中存在的收縮差異，控制收縮差異就可以控制翹曲量。收縮差異的產(chǎn)生原因可以分為三類(lèi)：（1）厚度方向上的收縮差異。（2）區(qū)域收縮差異。（3）材料取向方向上的收縮差異。影響收縮差異并產(chǎn)生翹曲的因素有很多，主要分為制件結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)、成型條件和材料屬性四個(gè)方面的因素。Moldflow的翹曲分析可以模擬預(yù)測(cè)塑料制品成型過(guò)程中發(fā)生翹曲變形的情況，分離翹曲原因，從而方便用戶(hù)優(yōu)化制品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)設(shè)置，以獲得平整的高質(zhì)量制品。10.2翹曲分析方法翹曲分析的目的是預(yù)測(cè)制品成型后的翹曲程度，分析翹曲原因。在Moldflow2021中有以下3種包含翹曲分析的分析序列可供選擇：①冷卻+填充+保壓+翹曲；②填充+冷卻+填充+保壓+翹曲；③填充+保壓+冷卻+填充+保壓+翹曲。分析序列①假設(shè)在第一次迭代計(jì)算時(shí)整個(gè)制品處于熔體高溫狀態(tài)并瞬時(shí)充滿(mǎn)型腔；分析序列②和分析序列③假設(shè)第一次迭代計(jì)算時(shí)整個(gè)模具溫度為某一常數(shù)。通常在初始條件中，假設(shè)塑料熔體溫度是均勻的比假設(shè)模具溫度是均勻的所做出的翹曲變形預(yù)測(cè)更準(zhǔn)確。因此首選分析序列是“冷卻+填充+保壓+翹曲”。10.2.1翹曲分析流程（1）分析前處理，包括準(zhǔn)備網(wǎng)格模型、設(shè)定材料、設(shè)置澆口位置和成型工藝參數(shù)等。（2）完成填充分析、冷卻分析和保壓分析。填充、冷卻和保壓條件都會(huì)影響制品成型后的翹曲量，因此需要在翹曲分析前進(jìn)行。（3）設(shè)置翹曲分析參數(shù)，進(jìn)行翹曲分析，判斷制品的翹曲量是否滿(mǎn)足要求。（4）根據(jù)分析結(jié)果，找出影響翹曲量的主要原因，制定降低翹曲量的優(yōu)化策略，并相應(yīng)地進(jìn)行填充、冷卻、保壓和翹曲分析。直至保壓結(jié)果滿(mǎn)足翹曲量要求，翹曲分析結(jié)束10.2.2翹曲分析參數(shù)的設(shè)置在翹曲分析中考慮模具熱膨脹對(duì)制品翹曲的影響根據(jù)冷卻不均、收縮不均和取向效應(yīng)三個(gè)因素輸出翹曲結(jié)果翹曲分析將計(jì)算并考慮由平面內(nèi)收縮和厚度收縮之間的差異引起的收縮不均；僅對(duì)轉(zhuǎn)角的深度達(dá)壁厚5倍以上的箱狀制品，勾選該復(fù)選框。【例10-1】翹曲分析實(shí)例1）打開(kāi)工程，復(fù)制并打開(kāi)方案。雙擊打開(kāi)第10章/源文件/covering/covering.mpi，復(fù)制方案“coveringcooling5”，重命名為“coveringwarp1”。2）設(shè)置分析序列為“冷卻+填充+保壓+翹曲”。3）進(jìn)行工藝設(shè)置。4）運(yùn)行分析。5）保存工程。10.3翹曲分析的結(jié)果評(píng)估通常Z方向上的變形被視為翹曲，X方向和Y方向上的變形被視為收縮。所以查看翹曲量時(shí)，應(yīng)重點(diǎn)查看Z方向上的變形量。10.4翹曲分析的優(yōu)化方法（1）冷卻不均。若冷卻不均是造成制品翹曲的主因，則需改善冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)，尤其是型芯側(cè)轉(zhuǎn)角內(nèi)側(cè)的冷卻條件。（2）收縮不均。若收縮不均是造成制品翹曲的主因，通常需要采取措施減小制品的局部收縮量差異。（3）取向效應(yīng)。取向效應(yīng)之所以影響制品的變形量是因?yàn)椴牧显谌∠蚍较虻钠叫蟹较蚺c垂直方向上的收縮存在差異。若取向效應(yīng)是造成制品翹曲的主因，通常需要改變澆口位置，減小模具溫度變化或調(diào)整保壓曲線(xiàn)，以得到對(duì)稱(chēng)均勻的充填模式。（4）角效應(yīng)。角效應(yīng)產(chǎn)生的原因是平面內(nèi)收縮與厚度收縮之間的差異。通常通過(guò)減小制品內(nèi)的體積收縮減小角效應(yīng)。優(yōu)化模具設(shè)計(jì)和工藝參數(shù)，對(duì)減小取向效應(yīng)和角效應(yīng)造成的翹曲作用不大，可能需要適度調(diào)整制品結(jié)構(gòu)。【例10-2】翹曲優(yōu)化實(shí)例1）打開(kāi)工程，復(fù)制并打開(kāi)方案。打開(kāi)【例10-1】所保存的工程文件并雙擊打開(kāi)。復(fù)制方案“coveringwarp1”，并重命名為“coveringwarp2”。根據(jù)翹曲分析結(jié)果，引起制品翹曲的主要原因是收縮不均，在不改變制品壁厚的前提下，常用措施是優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，減小制品沿流動(dòng)路徑方向的體積收縮變化。2）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)。3）運(yùn)行分析。4）查看分析結(jié)果。10.5翹曲分析綜合實(shí)例采用一模兩腔設(shè)計(jì)，已完成澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)建模，進(jìn)行了成型窗口分析、填充分析、冷卻分析和保壓分析，要求進(jìn)行翹曲分析，分離翹曲變形原因，并分析改善方案10.5翹曲分析綜合實(shí)例步驟1

打開(kāi)工程。在第10章/源文件/sidecover下找到名為sidecover.mpi的工程文件并雙擊打開(kāi)。步驟2

翹曲分析。a）復(fù)制方案“sidecover-packing”，重命名為“sidecover-warp1”，雙擊打開(kāi)。b）設(shè)置分析序列為“冷卻+填充+保壓+翹曲c）確定關(guān)鍵時(shí)間點(diǎn)。以發(fā)生體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)刻約0.7s為恒壓開(kāi)始時(shí)間；根據(jù)填充末端處的壓力曲線(xiàn)，檢查得壓力峰值時(shí)刻與歸零時(shí)刻分別約為1.6s和3s，計(jì)算得其中間值為2.3s，以此作為恒壓結(jié)束時(shí)間；根據(jù)凍結(jié)層因子結(jié)果，得澆口凍結(jié)時(shí)間約為20s，以此作為保壓結(jié)束時(shí)間。d）確定恒壓段和衰減段的持續(xù)時(shí)間。恒壓結(jié)束時(shí)間和恒壓開(kāi)始時(shí)間分別為2.3s和0.7s，因此恒壓段持續(xù)時(shí)間為1.6s。保壓結(jié)束時(shí)間、體積/壓力轉(zhuǎn)換的時(shí)間和恒壓段持續(xù)時(shí)間分別為20s、0.7s和1.6s，因此衰減段持續(xù)時(shí)間為20s-0.7s-1.6s=17.7s。e）查找保壓分析的分析日志，獲得保壓壓力為21.9MPa，因此設(shè)定恒壓壓力為22MPa。10.5翹曲分析綜合實(shí)例f)工藝設(shè)置g）運(yùn)行分析。雙擊方案任務(wù)窗口中的“分析”選項(xiàng)即可運(yùn)行分析。h）保存方案。10.5翹曲分析綜合實(shí)例步驟3

翹曲分析結(jié)果評(píng)價(jià)。所有效應(yīng)引起的變形量約為0.07～2.05mm，差值約為1.98mm；收縮不均是引起翹曲變形的主要原因；冷卻不均和取向效應(yīng)對(duì)翹曲變形的影響較小。10.5翹曲分析綜合實(shí)例勾選“變形：收縮不均：Z方向”結(jié)果，模型顯示窗口顯示如圖。圖例欄顯示變形量為-1.081～1.655mm，翹曲量為2.7mm。10.5翹曲分析綜合實(shí)例步驟4

第一次翹曲優(yōu)化。a）復(fù)制并打開(kāi)方案。復(fù)制方案“sidecover-warp1”，重命名為“sidecover-warp2”，雙擊進(jìn)入。根據(jù)翹曲分析結(jié)果，引起制品翹曲的主要原因是收縮不均。現(xiàn)通過(guò)優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，減小制品沿流動(dòng)路徑方向的體積收縮差異，以減小因收縮引起的翹曲。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，將恒壓段的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)至4.6s，相應(yīng)地，衰減段時(shí)長(zhǎng)變?yōu)?4.7s。c）運(yùn)行分析。10.5翹曲分析綜合實(shí)例步驟5

第二次翹曲優(yōu)化。a）復(fù)制方案“sidecover-warp2”，重命名為“sidecover-warp3”，雙擊進(jìn)入。根據(jù)第一次翹曲優(yōu)化的分析結(jié)果，可進(jìn)一步增大恒壓時(shí)間和保壓壓力。b）優(yōu)化保壓曲線(xiàn)，將恒壓段的持續(xù)時(shí)間延長(zhǎng)為6.6s，相應(yīng)地，衰減段時(shí)長(zhǎng)變?yōu)?2.7s，恒壓段保壓壓力增大為25MPa。c）運(yùn)行分析。10.5翹曲分析綜合實(shí)例d）查看分析結(jié)果。保壓曲線(xiàn)優(yōu)化后，所有效應(yīng)引起的總變形量約為0.10～1.53mm，差值約為1.43mm，比優(yōu)化前的1.77mm減小。因收縮不均引起的總變形量約為0.10～1.52mm，差值約為1.42mm，比優(yōu)化前的1.77mm減小。Z方向上因收縮不均引起的變形量約為-0.84～1.14mm，翹曲量約為1.98mm，比優(yōu)化前2.39mm的翹曲量相比有一定改善。注塑成型后，制品在四角有一定程度的翹曲，翹曲量是否滿(mǎn)足要求需視客戶(hù)要求而定。e）保存方案。10.6本章小結(jié)

翹曲是塑料制品的常見(jiàn)缺陷，翹曲分析是整個(gè)注塑成型分析流程的最后一步，是對(duì)填充、冷卻和保壓分析與優(yōu)化工作的總體檢驗(yàn)。本章詳細(xì)闡述了翹曲變形的原因和影響因素，介紹了翹曲分析流程、分析設(shè)置、結(jié)果評(píng)價(jià)及優(yōu)化策略。通過(guò)本章的學(xué)習(xí)，應(yīng)掌握進(jìn)行翹曲分析的方法和步驟，掌握對(duì)翹曲分析結(jié)果的評(píng)估方法，并能根據(jù)分析結(jié)果，對(duì)模具結(jié)構(gòu)及工藝參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)置，以獲得平整的高質(zhì)量的塑料制品。綜合模流分析實(shí)例第11章對(duì)汽車(chē)雜物袋進(jìn)行模流分析，要求：（1）按合理密度劃分網(wǎng)格，生成CAE模型，并修復(fù)網(wǎng)格缺陷；（2）根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)特征，完成澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模；（3）進(jìn)行成型窗口分析，找出推薦工藝條件；（4）進(jìn)行填充分析，并根據(jù)分析結(jié)果評(píng)價(jià)澆口位置和成型工藝條件；（5）進(jìn)行冷卻分析，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化冷卻系統(tǒng)；（6）進(jìn)行保壓分析，并根據(jù)分析結(jié)果優(yōu)化保壓曲線(xiàn)；（7）進(jìn)行翹曲分析，分離翹曲變形原因，并分析改善方案11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟1

新建工程項(xiàng)目。步驟2

導(dǎo)入CAD模型。11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟3

刪除多余曲線(xiàn)和曲面。步驟4設(shè)置“全局邊長(zhǎng)”為“4.50”mm，進(jìn)行網(wǎng)格劃分。多余曲面11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟5

網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)。網(wǎng)格模型的連通區(qū)域?yàn)?，縱橫比最大值為25.6，自由邊為5，相交單元為4，無(wú)多重邊、配向不正確單元和完全重疊單元；匹配百分比為92.0%，相互百分比為90.0%。在修復(fù)網(wǎng)格缺陷后，模型可用于雙層面網(wǎng)格的分析計(jì)算。11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理步驟6

網(wǎng)格的自動(dòng)修復(fù)，用修復(fù)向?qū)盗袑?duì)話(huà)框步驟7網(wǎng)格的手動(dòng)修復(fù)a）修復(fù)自由邊。自由邊診斷

合并節(jié)點(diǎn)

11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理b）修復(fù)重疊缺陷。重疊單元診斷

將顯示為紅色的重疊單元?jiǎng)h除

填充孔11.1汽車(chē)雜物袋的分析前處理c）修復(fù)大縱橫比單元。根據(jù)各單元的實(shí)際情況，選擇“合并節(jié)點(diǎn)”、“交換邊”和“插入節(jié)點(diǎn)”等命令，進(jìn)行修復(fù)操作。d）再次進(jìn)行網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)。e）旋轉(zhuǎn)模型。設(shè)置X軸為旋轉(zhuǎn)中心軸方向，指定旋轉(zhuǎn)角度為-90度，選擇CAE模型上任意節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)進(jìn)行旋轉(zhuǎn)操作。f）保存方案。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟1

澆口位置的確定。a）材料選擇。分別選擇“制造商”、“牌號(hào)”和“材料名稱(chēng)縮寫(xiě)”為“BasellPolyolefinsEurope”、“MetoceneHM648T”和“PP”b）澆口位置分析。重復(fù)“pocket_方案”，命名為“pocket_澆口分析”。雙擊進(jìn)入。選擇分析序列為“澆口位置”。c）查看澆口位置分析結(jié)果。分析生成澆口位置11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模d）確定澆口位置。由于澆口附近通常容易產(chǎn)生較大的翹曲，為保證產(chǎn)品的主要外觀面的平整度，可將澆口放置側(cè)面位置。e）保存方案。澆口位置11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟2

澆注系統(tǒng)的建模。a）重復(fù)方案“pocket_sidegate”，并重命名為“pocket_sidegate_filling1”。雙擊進(jìn)入。b）澆口曲線(xiàn)的創(chuàng)建。選擇注射位置處的節(jié)點(diǎn)為參考節(jié)點(diǎn)，單擊“相對(duì)”單選按鈕，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（0-20），并指定澆口截面尺寸。c）澆口的網(wǎng)格劃分。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“0.6”mm澆口網(wǎng)格11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模d）分流道1的創(chuàng)建。選擇澆口端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（0-200），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“圓形”、“非錐體”，設(shè)置圓形截面直徑為“6”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“5”mm，完成第1段分流道的網(wǎng)格劃分。e）分流道2的創(chuàng)建，選擇步驟d）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（00115），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“圓形”、“錐體（由端部尺寸）”，設(shè)置圓形截面始端直徑和末端直徑分別為“5”mm和“9”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“10”mm，完成第2段分流道的網(wǎng)格劃分。f）分流道3的創(chuàng)建。選擇步驟e）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入結(jié)束相對(duì)坐標(biāo)為（01180），指定直線(xiàn)的屬性為“冷流道”。設(shè)置截面形狀是“梯形”“非錐體”，設(shè)置梯形頂部寬度、底部寬度和高度分別為“8”mm、“6”mm和“6”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“10”mm，完成第3段分流道的網(wǎng)格劃分。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模g）主流道的創(chuàng)建，選擇步驟f）創(chuàng)建的分流道端部的節(jié)點(diǎn)為參考點(diǎn)，輸入相對(duì)結(jié)束坐標(biāo)為（0040），指定直線(xiàn)的屬性為“冷主流道”。設(shè)置主流道形狀是“錐體（由端部尺寸）”，設(shè)置圓形截面始端直徑和末端直徑分別為“8”mm和“2.5”mm。設(shè)置全局邊長(zhǎng)為“8”mm，完成主流道的網(wǎng)格劃分。選擇主流道端部節(jié)點(diǎn)放置注射位置標(biāo)記。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模步驟3

冷卻系統(tǒng)的建模。a）創(chuàng)建型腔側(cè)冷卻水路端部的節(jié)點(diǎn)。b）連接節(jié)點(diǎn)生成型腔側(cè)冷卻水路曲線(xiàn)。設(shè)置連接線(xiàn)屬性為“管道”“圓形”，直徑為“10”mm11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模c）設(shè)置全局邊長(zhǎng)為30mm，為型腔側(cè)冷卻水路劃分網(wǎng)格。d）設(shè)置冷卻液入口。設(shè)置冷卻介質(zhì)入口溫度為“20”℃，選擇冷卻管道端部節(jié)點(diǎn)，即可插入冷卻液入口標(biāo)志11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模e）創(chuàng)建型芯側(cè)冷卻水路端部的部分節(jié)點(diǎn)。f）連接節(jié)點(diǎn)生成型芯側(cè)的部分冷卻水路曲線(xiàn)。11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模g）設(shè)置全局邊長(zhǎng)為30mm，為型腔側(cè)的部分冷卻水路劃分網(wǎng)格。h）鏡像型芯側(cè)部分冷卻水路。鏡像參考11.2汽車(chē)雜物袋澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建模i）設(shè)置冷卻液入口。設(shè)置冷卻介質(zhì)入口溫度為“20”℃j）保存方案。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析步驟1

成型窗口分析。a）打開(kāi)方案。在工程管理窗口雙擊進(jìn)入“pocket_sidegate”方案。b）設(shè)置分析序列為“成型窗口”。c）工藝設(shè)置。d）開(kāi)始分析。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析步驟2

查看成型窗口分析結(jié)果。a）日志文件中的分析結(jié)果推薦的模具溫度即推薦模具溫度范圍的上限值，推薦的熔體溫度也較接近熔體溫度范圍的上限值，在充模流速較高的局部位置有可能出現(xiàn)熔體溫度超限的情況，工藝條件并不安全，不建議直接采用。b）質(zhì)量（成型窗口）檢查成型質(zhì)量值最高點(diǎn)所對(duì)應(yīng)的注射時(shí)間，即1.14s為注射時(shí)間的推薦值11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析c）區(qū)域（成型窗口）可見(jiàn)首選注射時(shí)間范圍約為1.04～1.55s，與質(zhì)量（成型窗口）分析結(jié)果基本一致。d）最大壓力降（成型窗口）檢查到當(dāng)注射時(shí)間約為1.05s、1.14s和1.56s時(shí)，對(duì)應(yīng)的最大壓力降分別約為37MPa、36.2MPa和33.1MPa，在常規(guī)注射機(jī)注射壓力規(guī)格的一半（70MPa）以?xún)?nèi)，表明推薦注射時(shí)間對(duì)最大壓力降的影響在合理范圍內(nèi)。

11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析e）最低流動(dòng)前沿溫度（成型窗口）當(dāng)注射時(shí)間約為1.05s、1.14s和1.56s時(shí)，對(duì)應(yīng)的流動(dòng)前沿溫度分別約為240.3℃、237.0℃和231.7℃，最低流動(dòng)前沿溫度下降值分別約為9.7℃、13.0℃和18.3℃，均小于20℃，符合要求。f）最大剪切速率（成型窗口）當(dāng)注射時(shí)間約取1.05s～1.56s時(shí)，最大剪切速率值約為4817s-1～3263s-1，小于材料數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定的PP材料的最大剪切速率值100000s-1，符合要求。11.3汽車(chē)雜物袋的成型窗口分析g）最大剪切應(yīng)力（成型窗口）注射時(shí)間取1.05s～1.56s時(shí)，最大剪切應(yīng)力值約為0.087MPa～0.077MPa，小于材料數(shù)據(jù)庫(kù)規(guī)定的PP的最大剪切應(yīng)力值0.25MPa，符合要求。h）最長(zhǎng)冷卻時(shí)間（成形窗口）模具溫度為30℃左右時(shí)，最長(zhǎng)冷卻時(shí)間約為19.4s。由于注射時(shí)間對(duì)冷卻時(shí)間的變化影響非常小，因此可將20s作為最長(zhǎng)冷卻時(shí)間的參考值。i）根據(jù)以上分析結(jié)果，汽車(chē)雜物袋成型時(shí)，推薦的模具溫度和熔體溫度分別30℃和240℃左右，推薦的注射時(shí)間為1.14s，推薦的注射時(shí)間范圍為1.05s～1.56s，最長(zhǎng)冷卻時(shí)間約為20s。j）保存方案。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟1

首次填充分析。a）計(jì)算注射速率。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果，三角形網(wǎng)格的體積約為290.5cm3，推薦注射時(shí)間1.14s，計(jì)算得注射速率為290.5cm3÷1.14s≈254.8cm3/s。b）打開(kāi)“pocket_sidegate_filling1”方案。c）設(shè)置分析序列為“填充”。d）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“填充控制”方式為“流動(dòng)速率”，并在右側(cè)文本框中輸入“254.8”cm3/s。保持“速度/壓力切換”方式為“自動(dòng)”，其余選項(xiàng)保持默認(rèn)。e）運(yùn)行首次填充分析。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟1

首次填充分析。f）查看分析日志，獲取速度/壓力切換值。。查看發(fā)現(xiàn)速度/壓力切換發(fā)生在填充體積為98.46%時(shí)速度/壓力切換時(shí)的%填充體積11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟2

第二次填充分析。a）重復(fù)“pocket_sidegate_filling1”方案，重命名為“pocket_sidegate_filling2”，雙擊打開(kāi)。b）進(jìn)行工藝設(shè)置。選擇“速度/壓力切換”方式為“由%充填體積”，輸入速度/壓力切換時(shí)的體積百分比為“98.46”%，保持其他設(shè)置不變c）運(yùn)行填充分析。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。a）充填時(shí)間查看充填時(shí)間陰影圖，不存在未填充區(qū)域，因此可以判斷不存在短射現(xiàn)象。查看充填時(shí)間等值線(xiàn)圖，等值線(xiàn)密度分布均勻，筋部不存在等值線(xiàn)過(guò)密的情況。查看型腔末端的充填時(shí)間，發(fā)現(xiàn)型腔填充均衡。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)結(jié)果，澆注系統(tǒng)和三角形網(wǎng)格的體積分別約為11.1cm3和290.5cm3。計(jì)算得到一次成型的總注射量約為11.1+290.5=301.6cm3。根據(jù)步驟1a），注射速率254.8cm3/s。計(jì)算可得相應(yīng)注射時(shí)間約為301.6÷254.8≈1.18s。根據(jù)充填時(shí)間分析結(jié)果，完成充填所需要的時(shí)間為1.342s。偏差值在0.5s之內(nèi)，初步判斷未發(fā)生遲滯。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。b）速度/壓力切換時(shí)的壓力查看陰影圖可知，發(fā)生V/P切換時(shí)，澆注系統(tǒng)處的最大壓力約為50.8MPa，小于140MPa；零件本身的最大壓力約為28MPa，小于100MPa。均滿(mǎn)足要求。c）流動(dòng)前沿溫度查看陰影圖可知，整個(gè)型腔內(nèi)熔體的流動(dòng)前沿溫度為239.5℃～241.5℃，變化量?jī)H2℃。符合流動(dòng)前沿溫度變化要求，也符合材料庫(kù)推薦的熔體溫度范圍（220℃～260℃）。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。d）鎖模力：XY圖查看鎖模力變化曲線(xiàn)圖，其峰值對(duì)應(yīng)的鎖模力為98.57噸，通常只要選用注射機(jī)的最大鎖模力超過(guò)125MPa即可保證鎖模安全。e）壓力查看填充結(jié)束時(shí)刻的壓力陰影圖，檢查各處型腔壓力，零件部分壓力約為0～23MPa，帶澆注系統(tǒng)后的壓力為0～50.80MPa，填充結(jié)束時(shí)零件末端壓力為0MPa。滿(mǎn)足帶流道零件的填充壓力低于100Mpa、不帶流道零件的填充壓力低于70MPa的要求。

11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。f）壁上剪切應(yīng)力查看壁上剪切應(yīng)力圖，最大值為0.219MPa，不存在最大剪切應(yīng)力超限的情況。g）氣穴圖觀察氣穴高亮圖，氣穴未出現(xiàn)在制品的主體位置，而是主要出現(xiàn)在孔緣和筋位?？拙壧幚饪梢酝ㄟ^(guò)分型

面排氣；筋位處雖出現(xiàn)少量困氣，但對(duì)制品質(zhì)量影響不大。。11.4汽車(chē)雜物袋的填充分析步驟3

查看填充分析結(jié)果。h）熔接線(xiàn)設(shè)定熔接線(xiàn)角度上限值為120°，并將充填時(shí)間等值線(xiàn)圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊顯示，箭頭標(biāo)注位置均出現(xiàn)了熔接線(xiàn)，但未出現(xiàn)在制品的主體位置。將流動(dòng)前沿溫度陰影圖與熔接線(xiàn)結(jié)果重疊顯示，發(fā)現(xiàn)各條熔接線(xiàn)形成時(shí)的熔體溫度均在注射溫度下2℃范圍內(nèi)，滿(mǎn)足不低于注射溫度下20℃的條件，因此可形成熔接質(zhì)量相對(duì)較好的熔接線(xiàn)。i）保存方案。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟1

冷卻分析。a）復(fù)制方案“pocket_sidegate_filling2”命名為“pocket_sidegate_cooling1”。雙擊進(jìn)入。b）設(shè)置分析序列為“冷卻”。c）進(jìn)行工藝設(shè)置。設(shè)置“注射+保壓+冷卻時(shí)間”為“30”s，其余選項(xiàng)默認(rèn)d）冷卻液設(shè)置。設(shè)置“冷卻介質(zhì)入口溫度”為20℃。e）運(yùn)行冷卻分析。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。a）查看分析日志。零件表面溫度最大值約為76℃，高于材料庫(kù)規(guī)定的頂出溫度（75℃），且高于冷卻介質(zhì)入口溫度56℃，遠(yuǎn)超過(guò)20℃；零件表面溫度最大值和最小值的差值達(dá)52℃。型腔表面溫度的平均值約42℃，高于目標(biāo)模具溫度12℃，型腔表面溫度的最大值和最小值與目標(biāo)模具溫度差值分別約為43℃和-9℃。各冷卻回路中的冷卻液溫度升高值均在3℃溫差范圍內(nèi)。綜合以上信息，初步判斷注塑過(guò)程中主要存在冷卻不均的問(wèn)題。

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。b）查看“溫度，模具”結(jié)果，型腔側(cè)模具溫度范圍約為25℃～73℃，型芯側(cè)模具溫度范圍約為30℃～62℃。根據(jù)材料庫(kù)數(shù)據(jù)，目標(biāo)模具表面溫度約為30℃?？梢?jiàn)無(wú)論型腔側(cè)還是型芯側(cè)，均存在局部模具溫度過(guò)高的情況，尤其是型腔側(cè)存在一個(gè)溝槽為熱量集中區(qū)域，表明模具表面冷卻不均，因此需對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。熱量集中區(qū)域

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。c）查看“溫度，零件”結(jié)果。零件頂面溫度范圍約為30～76℃，零件底面溫度范圍約為38～63℃。零件頂面和底面的溫度最大值與目標(biāo)模具溫度之間的差值均遠(yuǎn)超過(guò)10°C。頂面上的溫差約為46℃，底面上的溫差約為25°C，均超過(guò)10℃的溫度范圍?？梢?jiàn)無(wú)論頂面還是底面，均存在溫度過(guò)高的區(qū)域，尤其是頂面存在一個(gè)溝槽為熱量集中區(qū)域，需對(duì)冷卻系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化，加強(qiáng)型腔冷卻的均衡性。熱量集中區(qū)域

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟2

查看冷卻分析結(jié)果。d）新建“溫度曲線(xiàn)，零件”的XY圖，選擇澆口附近（左右兩側(cè)各選一點(diǎn)）、底面局部較厚處、普通位置和熱量集中區(qū)域查看對(duì)應(yīng)的溫度曲線(xiàn)。觀察發(fā)現(xiàn)：①壁厚區(qū)域型芯側(cè)和型腔側(cè)冷卻速度相近。但冷卻明顯不足，需加強(qiáng)該處的冷卻。②零件在熱量集中區(qū)域的溫度曲線(xiàn)為單調(diào)曲線(xiàn)，型腔側(cè)溫度高達(dá)近75℃，表明該處型腔側(cè)存在冷卻不足的情況。③零件在澆口附近區(qū)域處兩點(diǎn)的溫度曲線(xiàn)為單調(diào)曲線(xiàn)，但曲線(xiàn)斜率不大，表明該處型腔側(cè)冷卻需適當(dāng)加強(qiáng)。④零件在普通位置區(qū)域的溫度曲線(xiàn)較為平緩，表明該處冷卻充分，型腔型芯兩側(cè)冷卻速度相近。綜合判定，冷卻系統(tǒng)對(duì)模具的冷卻不夠均衡，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)壁厚和熱量集中區(qū)域的冷卻。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟3第一次冷卻優(yōu)化分析。a）復(fù)制“pocket_sidegate_cooling1”，命名為“pocket_sidegate_cooling2”。雙擊進(jìn)入。b）根據(jù)冷卻分析結(jié)果，制定冷卻優(yōu)化方案。由于注射成型過(guò)程中存在比較嚴(yán)重的冷卻不均問(wèn)題，將冷卻水路進(jìn)行修改：在制品的投影區(qū)域布置平鋪水路，將冷卻水路直徑增大到12mm；并沿側(cè)壁放置隔水板，隔水板孔直徑為19mm，以增強(qiáng)側(cè)壁處的冷卻。設(shè)定冷卻液入口溫度為20℃。保持其他工藝設(shè)置不變。c）運(yùn)行冷卻分析。11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。a）查看分析日志。零件表面溫度最大值由約76℃降至約71℃，已低于材料庫(kù)規(guī)定的頂出溫度（75℃），但依然高于冷卻介質(zhì)入口溫度超過(guò)20℃；零件表面溫度最大值和最小值的差值由約52℃降至約47℃。型腔表面溫度的平均值約43℃，變化不大。型腔表面溫度的最大值由約72℃降至約68℃。各冷卻回路中的冷卻液溫度升高值均在3℃溫差范圍內(nèi)。綜合以上信息，判斷注塑過(guò)程冷卻不均的現(xiàn)象有所改善，但依然需要繼續(xù)優(yōu)化。

11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。b）查看“溫度，模具”結(jié)果。型腔側(cè)模具溫度范圍約為28℃～67℃，與優(yōu)化前相比，最高溫度降低約6℃，溫差減小約9℃；型芯側(cè)模具溫度范圍約為28℃～65℃，最高溫度約升高3℃，溫差增大約5℃。優(yōu)化后型腔側(cè)和型芯側(cè)均存在局部模具溫度過(guò)高的情況，尤其是型腔側(cè)溝槽依然為熱量集中區(qū)域，但局部溫度明顯降低。模具表面冷卻不均的問(wèn)題略有改善，但型芯側(cè)溫度升高，需加強(qiáng)冷卻。熱量集中區(qū)域熱量集中區(qū)域11.5汽車(chē)雜物袋的冷卻分析步驟4

查看第一次冷卻優(yōu)化分析結(jié)果。c）查看“溫度，零件”結(jié)果。零件頂面溫度范圍約為34℃～70℃，最高溫度降低約6℃，溫差減小約10℃；底面上的溫