肥皂盒模流分析

華東交通大學(xué)頁(yè)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(yuǎn)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(dá)到頂出溫度時(shí)流道時(shí)間比較從達(dá)到頂出溫度時(shí)流道時(shí)間圖7-12看，優(yōu)化前時(shí)間最大為29.56s，優(yōu)化后時(shí)間為59.76s，優(yōu)化后方案可以接受。總結(jié)：根據(jù)以上多項(xiàng)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(jìn)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(dá)到凍結(jié)時(shí)間圖總結(jié)：由上面的圖8-6得出壓力在2.274s達(dá)到最大的20.91MPa，在16s時(shí)降為0MPa,取9s作為保壓時(shí)間，由圖8-7看出澆口到達(dá)凝固時(shí)間為18.6s，所以得壓力降時(shí)間為10.1s。但經(jīng)過后續(xù)多次優(yōu)化之后各個(gè)時(shí)間調(diào)整為8.9s的保壓時(shí)間，5s卸壓到30MPa，6s卸壓到0MPa，保壓曲線調(diào)整如下：0.1到達(dá)最大保壓值40MPa，→8.9s保壓時(shí)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(shí)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?？梢钥闯稣{(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(jìn)行最后一項(xiàng)分析：冷卻+充填+保壓+翹曲。設(shè)計(jì)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(jìn)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(gè)方向比較分析來看，引起變形的方向?yàn)閄/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?yàn)槭湛s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(jìn)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(zhǎng)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(shí)間為1.0s，IPC時(shí)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(zhǎng)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(zhǎng)度為60mm，屬性類型為冷流道。澆口尺寸為矩形，長(zhǎng)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(rèn)。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(dá)最大保壓值40MPa，→8.9s保壓時(shí)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(dá)到要求。第十一章心得體會(huì)與課堂建議自己動(dòng)手作分析是一件富有成就的體驗(yàn)，這次作業(yè)的收獲遠(yuǎn)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(qiáng)了自己動(dòng)腦、自己查閱資料的積極性。完整的做完這次分析，真正體會(huì)Moldflow軟件的強(qiáng)悍。在導(dǎo)入CADdoctor中對(duì)產(chǎn)品做修復(fù)和簡(jiǎn)化的時(shí)候，出現(xiàn)了很多的問題，這使我認(rèn)識(shí)到，嚴(yán)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(shí)候會(huì)簡(jiǎn)單很多。修復(fù)完成后的產(chǎn)品最后導(dǎo)入Moldflow進(jìn)行網(wǎng)格劃分，選擇合適的全局網(wǎng)格邊長(zhǎng)，由于要進(jìn)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(diǎn)、插入節(jié)點(diǎn)、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(jìn)行厚度診斷，保證與實(shí)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(jìn)行。對(duì)厚度不均的區(qū)域，可以進(jìn)行適當(dāng)?shù)男薷?，但要保證產(chǎn)品不能變形。網(wǎng)格劃分完成后，再進(jìn)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(jìn)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(shí)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(gè)方案進(jìn)行對(duì)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(jì)時(shí)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(gè)型腔都能同一時(shí)間沖滿和保壓。這項(xiàng)分析也可以選擇幾種方案進(jìn)行一一比較，得出合理的選擇。澆口位置的選定，需要進(jìn)行多輪的對(duì)比，分析，最后得出結(jié)論。選定澆口位置后，選擇材料，進(jìn)行充填分析。若料流前鋒的速度不一致，即流動(dòng)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(jī)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(jìn)行流道平衡分析。對(duì)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(biāo)壓力，改變流道尺寸，達(dá)到所需壓力值。進(jìn)行流動(dòng)分析前必須進(jìn)行冷卻分析，因?yàn)槔鋮s系統(tǒng)對(duì)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(biāo)溫度相差在正負(fù)10℃以內(nèi)，冷卻水路不宜過長(zhǎng)，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(jì)冷卻水路時(shí)不應(yīng)只考慮分析結(jié)果的最優(yōu)化，同時(shí)應(yīng)考慮實(shí)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(jì)中找到流動(dòng)平衡的位置是相當(dāng)重要的，也是相當(dāng)困難的一部份。在過去往往需要透過經(jīng)驗(yàn)來設(shè)計(jì)流道已達(dá)到流動(dòng)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(shí)間拉長(zhǎng)以及成本上的浪費(fèi)。透過模流分析的方式可以輔助流道設(shè)計(jì)，使產(chǎn)品開發(fā)時(shí)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(dá)到降低成本的目的。澆注系統(tǒng)構(gòu)建完成后要對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，之后進(jìn)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(dòng)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(jì)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(dòng)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(duì)其進(jìn)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(shí)候壓力需要最大，由凍結(jié)因子得出上面時(shí)候澆口位置冷卻到了1，而確定保壓及卸壓時(shí)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(jìn)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(duì)前面所有分析的總體檢驗(yàn)，若翹曲量超出允許值，則需返回前面相應(yīng)的流程重新進(jìn)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