肥皂盒模流分析

華東交通大學(xué)頁圖7-9冷卻液溫度比較通過圖可知，優(yōu)化后的冷卻液溫度升高0.7℃，遠低于優(yōu)化前。圖7-10零件溫度曲線比較從零件溫度曲線圖7-10看，從名義厚度-1到+1看，優(yōu)化前方案溫度從45℃左右成直線比例上升到50℃左右，上下表面溫差不大。而從優(yōu)化后的溫度曲線看，在-1到+1區(qū)間的溫度變化都是在很小的范圍，兩者制品冷卻效果都比較好，但優(yōu)化后更佳。圖7-11回路熱去除效率比較從回路熱去除效率圖7-11看，優(yōu)化前后方案相差不大。圖7-12達到頂出溫度時流道時間比較從達到頂出溫度時流道時間圖7-12看，優(yōu)化前時間最大為29.56s，優(yōu)化后時間為59.76s，優(yōu)化后方案可以接受?？偨Y(jié)：根據(jù)以上多項比較得出優(yōu)化后方案更符合制造的要求，且各方面的效果都較高，利用其進行后面的分析。第八章保壓分析和優(yōu)化8.1、保壓分析工藝設(shè)置如下：圖8-1優(yōu)化前冷卻+充填+保壓參數(shù)圖8-2優(yōu)化前保壓曲線圖8-3優(yōu)化前保壓曲線由查材料收縮屬性，由厚度得出材料的收縮范圍為:1.38%~4.98%。圖8-4材料體積收縮率優(yōu)化前方案優(yōu)化后方案圖8-5保壓后收縮率比較由圖得知優(yōu)化后體積收縮率大部分都在1.38%到4.98%之間。優(yōu)化前圖組得出所需數(shù)據(jù)圖如下：圖8-6壓力X\Y圖圖8-7澆口達到凍結(jié)時間圖總結(jié)：由上面的圖8-6得出壓力在2.274s達到最大的20.91MPa，在16s時降為0MPa,取9s作為保壓時間，由圖8-7看出澆口到達凝固時間為18.6s，所以得壓力降時間為10.1s。但經(jīng)過后續(xù)多次優(yōu)化之后各個時間調(diào)整為8.9s的保壓時間，5s卸壓到30MPa，6s卸壓到0MPa，保壓曲線調(diào)整如下：0.1到達最大保壓值40MPa，→8.9s保壓時間→5s卸壓到30MPa,6s卸壓到0MPa。從而得到保壓曲線如下圖所示：圖8-8保壓壓力-時間保壓總結(jié)：經(jīng)過保壓曲線調(diào)整后得出圖8-8結(jié)果圖。可以看出調(diào)整后的收縮幾乎都在材料允許范圍內(nèi)（1.38%-4.98%），相比沒有優(yōu)化要更好。第九章翹曲分析和優(yōu)化9.1、翹曲分析保壓完畢后進行最后一項分析：冷卻+充填+保壓+翹曲。設(shè)計翹曲分析的參數(shù)如下：圖9-1冷卻+充填+保壓+翹曲參數(shù)設(shè)置好參數(shù)后進行分析，得出的結(jié)果如下：圖9-2變形，所有因素：變形從圖中看出總的翹曲變形量為0.1927mm，變形量比較小，再來分析產(chǎn)生變形的主要原因有哪些。圖9-3變形，所有因素：三維方向從圖中，由X/Y/Z三個方向比較分析來看，引起變形的方向為X/Y，而Z向影響很小，可以忽略。圖9-4變形，所有因素：不同因素從圖中來看，經(jīng)過（冷卻不均、收縮不均、取向因素）分析比較，可以得出結(jié)論，產(chǎn)生變形的主要因素是收縮不均，其他兩方面影響很小，可以忽略?？偨Y(jié)：通過翹曲變形分析可知，產(chǎn)生變形的主導(dǎo)因素為X/Y軸向，而引起變形的原因為收縮不均，然而收縮不均產(chǎn)生于保壓階段，可以通過優(yōu)化保壓曲線來改善。9.2、翹曲優(yōu)化通過調(diào)整保壓曲線進行優(yōu)化，但由于此塑件翹曲變形量0.1927mm，變形量比較小，在可接受的范圍以內(nèi)，是比較好的分析結(jié)果，雖然可以優(yōu)化，但改善的量也不多，所以就不必再做優(yōu)化，以此作為最優(yōu)方案。第十章總結(jié)該模型為殼體類零件，其尺寸信息為外觀主要尺寸為長寬高（130*90*25mm），主體壁厚為2.0mm，壁厚均勻，產(chǎn)品不是很大,制成一模兩腔。材料選用GenericPP：GenericDefault材料。根據(jù)Moldflow分析，其工藝設(shè)置為模具溫度選用45℃，熔體溫度選用240℃，注射時間為1.0s，IPC時間為20s。圖10-1零件三視圖澆注系統(tǒng)設(shè)置如圖所示：圖10-2澆注系統(tǒng)主流道尺寸：圓錐形形狀始端直徑為3mm，末端直徑為6mm,長度為50mm，屬性類型為冷主流道。分流道尺寸：圓形尺寸直徑為4mm，長度為60mm，屬性類型為冷流道。澆口尺寸為矩形，長度為1.5mm，寬度為2mm，高度為1mm，兩腔之間澆口的距離為60mm，屬性為冷澆口。冷卻系統(tǒng)設(shè)置如下所示，管道直徑為10mm，水路溫度為25℃,速率為4.2341it/min，其余設(shè)為默認。圖10-3冷卻液管道保壓翹曲優(yōu)化曲線如下：圖10-4保壓翹曲優(yōu)化曲線0.1到達最大保壓值40MPa，→8.9s保壓時間→5s卸壓到30MPa,6s卸壓到0MPa。最終得到的收縮（1.38%-4.98%）和翹曲（0.5以下）都在此材料制品的允許范圍內(nèi)，達到要求。第十一章心得體會與課堂建議自己動手作分析是一件富有成就的體驗，這次作業(yè)的收獲遠大于前面幾周學(xué)習(xí)所獲的總和，在自學(xué)方面，充分加強了自己動腦、自己查閱資料的積極性。完整的做完這次分析，真正體會Moldflow軟件的強悍。在導(dǎo)入CADdoctor中對產(chǎn)品做修復(fù)和簡化的時候，出現(xiàn)了很多的問題，這使我認識到，嚴禁的思維是非常重要的，而這種思維，必須從造型就開始，利用UG造型完后，應(yīng)該以igs格式文件導(dǎo)出，可以將曲面和曲線不勾選，這樣導(dǎo)入CADdoctor做修復(fù)的時候會簡單很多。修復(fù)完成后的產(chǎn)品最后導(dǎo)入Moldflow進行網(wǎng)格劃分，選擇合適的全局網(wǎng)格邊長，由于要進行翹曲分析，使其相互匹配率大于90%，連通性為1，無自由邊、折疊面、取向的問題，并利用合并節(jié)點、插入節(jié)點、交換邊等工具使最大縱橫比大部分在6以下，平均值在3以下。最后一定要進行厚度診斷，保證與實體厚度差別不是很大。在網(wǎng)格質(zhì)量得到較高保證的情況下，之后的分析才能順利進行。對厚度不均的區(qū)域，可以進行適當?shù)男薷模ＷC產(chǎn)品不能變形。網(wǎng)格劃分完成后，再進行澆筑系統(tǒng)分析，利用澆口位置分析可以找出澆口位置，參照最佳澆口和結(jié)構(gòu)得出合理的澆口。澆口可以選取幾種方案，最后進行比較，選出較為合適的澆口。利用成型窗口分析得出制品質(zhì)量和充填時間，再由充填分析得出制品的熔接痕、剪切應(yīng)力、模具溫度等因素，制作多個方案進行對比選擇最佳方案。由前面的澆口位置創(chuàng)建創(chuàng)建澆注系統(tǒng)，澆注系統(tǒng)設(shè)計時由主流道、分流道、澆口組成，并且采用平衡流道分析得出優(yōu)化的澆口尺寸。使每個型腔都能同一時間沖滿和保壓。這項分析也可以選擇幾種方案進行一一比較，得出合理的選擇。澆口位置的選定，需要進行多輪的對比，分析，最后得出結(jié)論。選定澆口位置后，選擇材料，進行充填分析。若料流前鋒的速度不一致，即流動不平衡，則需更改澆口位置，并保證剪切速率和剪應(yīng)力小于材料所允許值。此分析可確定最大注射壓力及最大鎖模力，為選擇注塑機提供依據(jù)。澆口位置選定后，合理選擇澆口類型，建立澆注系統(tǒng)。之后進行流道平衡分析。對于流道平衡分析，不僅可以讓不平衡的流道系統(tǒng)平衡，也可設(shè)定目標壓力，改變流道尺寸，達到所需壓力值。進行流動分析前必須進行冷卻分析，因為冷卻系統(tǒng)對保壓有很大的影響。根據(jù)模型的形狀、厚度，選定幾種方案的冷卻水路，從中選取最佳冷卻系統(tǒng)。最佳冷卻結(jié)果應(yīng)使模具溫度與目標溫度相差在正負10℃以內(nèi)，冷卻水路不宜過長，離型芯、型腔的距離也不應(yīng)過小，保證冷卻液升溫在2℃以內(nèi)。設(shè)計冷卻水路時不應(yīng)只考慮分析結(jié)果的最優(yōu)化，同時應(yīng)考慮實際情況，例如冷卻水路與零件之間的距離，及冷卻水路不應(yīng)在分型面上。在模具制作過程中，從流道設(shè)計中找到流動平衡的位置是相當重要的，也是相當困難的一部份。在過去往往需要透過經(jīng)驗來設(shè)計流道已達到流動平衡的目的，因此需要經(jīng)過不斷的修模與試模才能找到解決方案，往往造成產(chǎn)品開發(fā)時間拉長以及成本上的浪費。透過模流分析的方式可以輔助流道設(shè)計，使產(chǎn)品開發(fā)時間縮短并且容易發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品潛在性問題，因此提升產(chǎn)品質(zhì)量以及達到降低成本的目的。澆注系統(tǒng)構(gòu)建完成后要對其進行優(yōu)化，之后進行冷卻系統(tǒng)的構(gòu)建以及優(yōu)化。冷卻系統(tǒng)可以采用手動創(chuàng)建和冷卻系統(tǒng)向?qū)?gòu)建，冷卻系統(tǒng)的尺寸為10mm,管道與管道之間的連接采用軟管，設(shè)計不同方案的冷卻系統(tǒng)，比較哪一種冷卻效果更好，冷卻水的溫度一般比模具目的溫度低，冷卻液一般采用水。本次分析冷卻系統(tǒng)采用手動構(gòu)建方案，效果明顯好于冷卻系統(tǒng)向?qū)?gòu)建方案。冷卻系統(tǒng)優(yōu)化后，對其進行保壓分析保壓分析是采用調(diào)整注射壓力曲線，可以從前面得鎖模力圖、壓力圖得出模具在上面時候壓力需要最大，由凍結(jié)因子得出上面時候澆口位置冷卻到了1，而確定保壓及卸壓時間，從而保證收縮不均勻。前面分析完澆注系統(tǒng)，冷卻系統(tǒng)，保壓之后，就可以進行翹曲分析，翹曲分析是模流分析的最終結(jié)果。翹曲分析是對前面所有分析的總體檢驗，若翹曲量超出允許值，則需返回前面相應(yīng)的流程重新進行優(yōu)化分析。翹曲變形一般由冷卻不均、收縮不均及取向問題引起，若主要由冷卻不均引起，則應(yīng)修改冷卻水路