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Moldflow在注射模中的应用
发布日期:日期:2008-7-3 9:34:37

摘要:本文介绍了Moldflow软件在模拟流动过程中的操作过程,并通过实例说明Moldflow流动模拟的应用情况。   
  现代设计中,CAD/CAM已作为一种经常被使用的工具,但CAE的应用,却不如CAD与CAM普遍,一般将注射过程也视为一种标准工具,可以模拟注射全过程,包括从塑料在压力下的填充到冷却至室温时的翘曲。   
  注塑成型过程中,塑料在型腔中的流动和成型,与材料性能、制品形状尺寸、成型温度、成型速度、成型压力、成型时间、型腔表面情况和模具设计等一系列因素有限关。因此,对于新产品试制或是一些形状复杂,质量和精度要求较高的产品,即使是具有丰富经验的工艺和模具设计人员,也很难保证一次成功地设计出合格的模具。所以在模具设计之前,采用Moldflow对产品进行分析,可得出合理的工艺参数和模具结构,有利于提高模具一次试模成功率,降低成本,提高质量,缩短制模周期,提高企业竞争力。尽管应用Moldflow有不可估量的优点,但遗憾的是,仅有一小部份公司采用,不过,CAE技术应用却在逐渐扩大。   
  1 应用Moldflow的实际操作过程   
  新建(导入)模型——网格划分——浇口选定——工艺条件设定——分析计算——结果显示。   
  从结果显示中,我们可以发现注塑件中经常出现的缺陷,如熔接痕,气穴和翘曲等。然后,在设计中更有针对性的指导模具的结构设计,例如排气系统的设计,又如要减少熔接痕与翘曲等缺陷。则可从影响其因素入手,进行优化,以达到熔接痕最少,翘曲变形最小。   
  2 以垫衬零件为例说明其应用   
  2.1 模型导入   

该模型是在Proe中构建的模型。可以通过STEP,IGES等文件,导入到Moldflow项目中,导入的零件如图一所示。  
  2.2 网格划分,检验及修改网格  
  在导入模型之后,先进行网格划分,紧接着要进行网格信息统计,然后,根据统计信息依次进行诊断,如果有不合理的网格,需要用网格工具对网格进行修改,直到网格修改合理为止。网格划分这步很重要,因为它是以后分析的基础,关系到结果的精度和准确。  
  下面为塑件的网格划分结果:  
  Global edge 取 0.3mm时  
  Entity counts-------------------------------  
  Surface triangles 3040  
  Nodes 1516  
  Beams 0  
  Connectivity region 1  
  Mesh volume 15.4259 cm^3  
  Mesh area 110.8 cm^2  
  Edge details------------------------------  
  Free edges 0  
  Manifold edges 4560  
  Non-manifold edges 0  
  Orientation details--------------------------  
  Elements not oriented 0  
  Intersection details-------------------------  
  Element intersections 0  
  Fully overlapping elements 0  
  Duplicate beams 0  
  Surface triangle aspect ratio----------------  
  Minimum aspect ratio 1.162566  
  Maximum aspect ratio 9.727278  
  Average aspect ratio 1.794529  
  Match ratio----------------------------------  
  Match ratio 93.8%  
  Reciprocal ratio 93.3%  
  通过上面的网格分析结果可知,联通率为1、自由边和非交叠边的个数为0、未定向的单元个数为0,交叉单元个数为0、完全重叠单元个数为0、单元纵横比为1.794529~9.727278之间并且网格匹配率为93.8%大于软件所要求的85%。所以保证了下面分析结果的可信性。  

2.3浇口的选定  
  浇口位置的选择是注塑件质量保证的重要条件。很多缺陷都与浇口位置形式分布有关。因此需要对浇口位置进行优化,选择最佳位置。图二是优化浇注位置。  
  2.4工艺条件的设计  
  该塑件材料为:Bayer USA Lustran ABS 488,根据材料的工艺要求,工艺参数:熔体温度2400C度,型腔温度650C。  
  2.5显示结果  
  填充过程模拟可以得到填充时间,填充压力,熔合线位置,气穴位置等结果。从这些结果中,可以得到指导生产管理和模具设计。图三~图五为填充过程中部份模拟结果。  
  3结束语  
  Moldflow应用于塑料件的模具设计具有很多优点。另外,根据气穴形成位置,将型腔设计成镶拼结构以利排气,指导模具设计,使产品缸陷减少,精度提高,提高产品质量。  
  参考文献  
  [1] 单岩等.Moldflow模具分析技术基础.清华大学出版社,2004年.  
  [2] 王刚等.Moldflow模具分析应用实例.清华大学出版社,2005年.