注塑模流分析报告.docx

1、注塑模流分析报告华东交通年夜学之巴公井开创作时间：二O二一年七月二十九日螺丝刀盒moldflow实训说明书QZ2015/11/30课程：资料成型计算机仿真学校：华东交通年夜学学院：机电工程学院专业：资料成型及控制工程班级：2012模具2班姓名：覃钊学号：20120310040指导老师：匡唐清1、三维造型壁厚均匀,但在盖钩和挂孔处厚度和壁厚相差较年夜,体积收缩率在这两个处所应该会呈现一些问题.主分型面在上概况,正面有卡勾及圆孔,需要做侧抽芯.资料选用普通PP资料.模型建好之后导出为IGES格式.2、模型修复与简化翻开CAD Doctor后导入IGES模型,检查并修复,直到所有毛病都为0,修复完成

2、之后将模型导出,格式为udm格式.3、moldflow模流分析（1）新建工程,输入工程名称,导入模型,在导入窗口选择双层面.（2）网格划分,网格变长取壁厚的3倍,为4.5mm,合并容差默认为0.1,启用弦高控制0.1mm,立即划分网格,划分之后翻开网格统计,看到网格的基本情况,不存在自由边和多个连通区域的问题后进行下一步.一般来说初始划分的网格纵横比都比力年夜,所以要进行修复.纵横比诊断结果如图3.1.1：最年夜纵横比到达了45.57.点击【网格】【网格修复向导】,前进到选择目标纵横比,输入6,点击修复.之后在进行手动修复,通过合并节点移动节点等方式进行,直到获得满意的结果.如下图3.2.1：

3、修复后的纵横比为13.68,只呈现少数,可以接受.修复后的网格统计如下图3.2.2：由统计结果知,匹配率都到达了91%以上,合理.重复上述方案并冲命名为【浇口位置确定】,设置分析序列为【浇口位置】,选择资料为默认的PP资料（由于产物上信息为PP,且没有太高使用要求故选用默认的PP资料）,该资料的推荐工艺如下图3.3.1：最年夜剪切速率为100000（1/s）,最年夜剪应力为0.25MPa.分析并等候结果,获得最佳的浇口位置如下圈出的位置由于该零件比力小,需要年夜批量生产,故应做成一模多腔的形式,且考虑到美观的问题,浇口应设置在边缘位置,做成侧进浇,如下图3.3.3和3.3.4：方案1：方案2：

4、考虑过双浇口,可是快速成型分析发现双浇口的熔接痕比单浇口的要多,成型质量也相差无机.因此放弃,综合考虑之下选择这两个方案进行比较.【充填时间的分歧】：方案一为1的充填时间为1.151秒,方案二的充填时间为1.135秒,相差不年夜.【压力之间的比较】方案一为38.26MPa,方案2为36.68,方案二的压力更小一些.到达顶出温度的时间比较：方案一为22.40秒：方案二为24.40秒,方案2要更多2秒.方案一更优.【熔接痕的比较】方案一的：然后方案二的：从图中可以看出方案2的熔接线更少,呈现的位置也不是很影响美观,因此方案2更优.但总体来说两个方案是差未几的.相差不年夜【气穴】方案一的：方案二的：

5、从此处可以看出方案2的气穴更多,方案一更优.但总的来说,畴前面分析结果来看,两个方案的结果相差都不太年夜,因而下面先检验考试着用方案一进行下面的分析工作.（1）复制上述方案重命名【成型窗口】,并设置分析序列为【成型窗口】（2）设置工艺条件：注塑机最年夜注塑压力为140MPa,高级选项如图3.4.1.（3）获得结果：最年夜剪切应力3.4.3（远小于资料的0.25MPa,可以接受）区域切片图3.4.4,因此可以选择注射时间为1S.因此,选用此方案,模具温度为42（42.2）C,熔体温度为250（249.5）C.（1）复制上方案并命名为【充填分析】,设置分析序列为充填,（2）设置工艺参数：模具温度4

6、2C,熔体温度250C,注射时间1s,【速度/压力切换】设置为【由%充填体积】,取值99%,其他取默认值.（3）分析结果：充填时间图3.5.1：可看出等值线的间距基本一致,说明料流前锋的前进速度一致.壁上最年夜剪切应力,图3.5.2,均小于资料的许用最年夜剪切应力0.25,注射位置处的压力,图3.5.3,最年夜为38.25MPa.最年夜锁模力为20.8吨,均发生在速度/压力切换的时候.（1）复制上方案偏重命名为【流道系统】（2）设置浇注系统,因为结构比力简单,不需要手工创立浇口和流道,因此利用型腔重复向导,设置一模两腔,列间距设置为200,如图3.6.1.（UG8.0注塑模向导中初始化后一个模

7、具内工件长为195,因此取200）.之后下一步,分流道按表8-1,查的直径为5-10mm,取6mm,计算得主流道直径为7.56mm,长度依据模具模架取60,拔模角去2.4deg(取值范围1-3deg),浇口为直浇口,入口直径为3mm,长度为1.5mm,拔模角2.4deg,点击完成,如图3.6.3、3.6.4.获得流道系统如图3.6.5.通过连通性诊断无误后准备进行下一步【流道平衡分析】.因为是边缘浇口（标准浇口）,设置在分型面上,所以浇口形状应为矩形.复制上方案,设置分析序列为【流道平衡】充填控制选为自动,压力选择38MPa.分析结果如下图3.6.8：优化为分流道的体积更改-12.58%,说明

8、流道设计比力合理.注射处压力最年夜为42.64MPa.（1）复制上方案偏重命名【冷却分析】,设置分析序列为冷却.（2）设置冷却系统由于模型工件结构简单、规则,方方正正,没有年夜的曲面,因此采纳冷却回路向导设计冷却回路.指定水管与直径为10mm,其他选择默认.管道数量设置为4,如图3.7.1.获得冷却回路（图3.7.2）并进行分析.设置的参数如下图.目标温度为42C,因此设置水温为25C,分析后获得结果：管壁温度为29.14,和水温温度差小于5C,合理,回路管壁温度如下图3.7.5：零件到达顶出温度的时间为25.78s,所以IPC时间设置为26S.复制上述方案重命名【填充+保压】,进行恒温保压分

9、析.由前面的分析结果可知最年夜注射压力为44.68MPa,所以初涉保压压力设置为44.7MPa,保压时间=IPC时间25s-充填时间1s=25s,保压工艺设置如下图.分析后得召盘出时的体积收缩率最年夜为12.54%,壁厚为1.5mm的PP塑料制件体积收缩率范围应在1.39%到5.43%之间,此方案的体积收缩率局部过年夜,需要改善,再根据结果取合适的方案.由图可知到达最年夜压力时间为2.76s,凝固时间为5.28,取中间值4s为恒压/降压转换点,检查分析日志,压力/速度转换时间为1.12s,因此第一段恒压保压时间为2.9s,检查解冻层因子,发现浇口在14s时解冻.进行优化后的结果如下：压力XY图

10、优化后的压力XY图曲线发生了明显的变动,制件年夜部份的体积体积收缩率颜色相近可以看出体积收缩更为均匀,可是制件厚度较年夜的处所的最年夜的收缩率仍在11.78%,仍需要进一步优化.其他条件不变,将保压压力提高到65MPa,体积收缩率仍没有改善,反而下限更年夜,因此排除是保压压力的因素影响,此处不再贴出图片.顶出时的体积收缩率：最小不小于0,最年夜仍为12.42,可见优化有效,可是制件最厚的处所的收缩率仍然无法获得年夜的改善.原因可能是因为该处比制件年夜部份壁厚要厚很多且在充填末端,无法防止.检验考试过很多种方法,仍然无法获得明显的改观.因此,检验考试着再次更改浇口位置,再次检验考试方案二.4、再

11、次检验考试方案22（1）复制上述方案二重命名【成型窗口】,并设置分析序列为【成型窗口】（3）获得结果：区域切片图最年夜剪切应力,图4.1.3,远小于资料许用应力,合理2（1）复制上方案并命名为【充填分析2】,设置分析序列为充填,（2）设置工艺参数：模具温度42C,熔体温度250C,注射时间0.6s,【速度/压力切换】设置为【由%充填体积】,取值99%,其他取默认值.（3）分析结果：壁上剪切应力：小于资料的许用应力0.25,图4.2.1,合理.压力：37.54为注射位置处最年夜压力.到达顶出温度的时间：检查其他各项,没有分歧理的处所,进行下一步.2年夜体步伐如前面3.6流道系统与平衡分析,不再赘

12、述,只讨论分析结果.注射位置处的压力最年夜注射压力为42MPa.剪切应力方面：,可知远小于资料的0.25,合理.可知系统将分流道的体积缩小了12.5%,优化结束.进行下一步冷却系统的分析.冷却液温度依然设置为默认的25C,获得结果图4.4.2：1型腔温度数据型腔概况温度平均值为42.8744,与模具温度非常接近,非常合理.温差不超越2,合理.3回路管壁温度：最年夜为29.04,也不超越冷却液入口温度5,合理.2然后进行分析,获得结果如下,图4.5.4：1顶出时的体积收缩率：到达了12.97%,主要仍然集中在制件最厚的处所以及浇口处.该PP资料制件体积收缩率范围（1.5mm）应在1.39%到5.

13、43%之间,明显需要进行优化.2压力XY图：体积收缩率过小的处所,说明该处过保压,制件较厚处收缩率年夜,说明保压补缩不够,还需要提高保压压力.（2）保压优化方案1：将保压压力设置为40MPa,其他参数不变,分析获得结果：最年夜的收缩率降低到9.275,但最小的体积收缩也呈现了-0.636,说明过保压加剧了.检验考试其他方案：将压力分别设置成：方案2为60MPa、方案3为75MPa,其他参数不变,依次分析获得结果.还是未能到达要求.通过比较数据发现在40-75MPa的范围内,压力越年夜,体积收缩率约小,但同时也会呈现负收缩越来越年夜的情况,也就是过保压越来越严重.综合比对,最终选择以40MPa为

14、恒压保压压力.而且通过创立保压曲线并优化,以缩小制件上主体积的收缩率的不同.尽可能实现均衡收缩.压力XY图如下通过分析,充填末端在2.5s时到达最年夜, 5s的时候为0,取中间值3.8s作为恒压/降压转换点.检查解冻层因子结果,获得浇口在15s处解冻.速度压力时间切换为0.66s,由此确定第一段恒压保压时间为3.1s,第二段卸压时间为12.2s.设置参数如图：获得的结果如下：最年夜的体积收缩率为9.798,最小为0.0650,（壁厚为1.5mm的收缩率应在1.39%到5.43%之间,壁厚为5mm的收缩率应在1.71%到6.75%之间）没有过保压现象.主要问题还是集中在制件较厚的处所还有浇口附近

15、,但相比之前的方案获得了很年夜的改善,且收缩率年夜的区域十分小,制件主体的收缩率也很均衡.如果要改善浇口附近制件较厚处的收缩率过年夜的情况,那么就要增年夜保压压力,可是通过分析可以发现这样会使其他区域的收缩率年夜年夜降低,而且区域会想当年夜,甚至很多区域会呈现过保压的情况.制件主体部份也会受到影响.所以到此保压优化完成,最终确定使用此方案.2翘曲分析与优化是分析流程的最后一个步伐,充填、冷却、保压这三个因素都是翘曲变形的主要因素.翘曲分析结果的好坏说明前面工作的质量.若翘曲变形过年夜,则需要重新对前面的方案进行优化.分析后的结果：所有因素：可以看到在正面的孔洞处的变形为0.28mm,其他各个处

16、所的变形都很小,图4.6.1变形,所有因素图4.6.2 变形因素Y方向X方向：变形量为0.1761,变形量较小.图4.6.3 变形因素X方向图4.6.4变形,冷却不均图4.6.5变形,收缩不均取向因素：图4.6.6变形,取向因素从上面的结果可以得出,变形量主要是由于收缩不均匀引起的,接近总的变形量.由上图可以分析得出,收缩不均匀的处所是注射末端以及制件厚度突变的卡扣处和侧孔,而引起收缩不均匀的原因一部份是制件厚度其实不是一致,以及保压方面的问题.总之还是不成防止地引起了翘曲变形,但总体来说变形量不算很年夜,可以接受.5、总结分析（最终方案）浇口位置应设置在如下图圈出的位置处.选用一般的PP料.

17、主流道直径为7.56mm,拔模角2.4度,长度60mm.分流道直径为6mm,模具资料选用P20;模具温度：42；熔体温度250,开模时间5s,注射时间0.6s,保压压力为40MPa,保压控制如下,【注射+保压+冷却时间】设置为25s.水管直径为d=10mm,水管与零件间的距离为25mm,水管与零件排列方式为沿X方向.冷却介质选用纯水,冷却介质入口温度设置为25.流动类型为层流,所以雷诺数Re设置为2000.查表得纯水在25时的密度为=0.997kg每平方毫米,粘度为=0.8937N*s每平方毫米,冷却液平均流速U=Re*/(d)=17.928mm/s=0.17928m/s取0.18米每秒.6、

18、致谢非常感谢匡老师,不辞辛劳地解答各种疑问.现在看来,现在的问题很多都问得甚至是相当的愚蠢,例如纵横比修复和优化这种比力初级问题,但匡博还是手把手教到会为止,不胜忸捏.很难想象匡博这样的忙人,怎样抽出时间,才华录制了近十五个小时的教学视频,孜孜不倦地一点一点地教会,再简单再细小的细节也没有略过,语言已经无法来形容这种敬业的态度,五体投地也不能.甚至在有些视频里甚至可以听得出匡博是感冒了的,声音明显变了,还咳嗽这种情况下老师依然给我们录制视频.有此良师,只能说三生有幸.7、感受与建议总体来说,这个课设总算是亲力亲为一步一个脚印做下来了,不竭地重复和更改,花了年夜量的精力去优化和改进,最终才获得相

19、对满意的结果,然而并没有做到完美,有比力细小的处所仍然是无法优化,累觉不爱.在这个设计和分析的过程傍边,就是不竭地检验考试,修改,得出结果,比对,在检验考试在修改再比对,不竭地循环不竭的改进.每个方案,每个数据,都是亲力亲为,用心血写成,虽然到最后还是得不到最满意的结果,但看着自己的功效还是有小小的成绩感.在这个课设里,最年夜的感触就是,行就是行,不成绩是不成,没有“年夜概可以了”“差未几”的说法,要求的就是一丝不苟,精益求精.有时候,为了百分之几的数据,都要进行数十次的检验考试优化,虽然相差不是太年夜,但更好就是更好,获得更优解总会让人欣慰.收获还是有的,对这款软件的认识和掌控基本上已经进入了入门阶段,有了一定的理解和认知,这对以后走更远的路来说,起码我已经迈出了7、8个法式.很喜欢这种讲课之后马上实践的模式,课堂上讲理论和注意事项,机房入手,防止走弯路,上手更快.接受起来也比力快.建议的话,感觉要是上机课再多一些比力好,理论：实践的比例在1：2这样,把持更多一些,在把持中发现问题并及时解决会有更好的效果.固然因人而异,这只是个人观点.以上,为所有陈说内容.1、三维造型12、模型修复与简化23、moldflow模流分析24、再次检验考试方案2205、总结分析（最终方案）346、致谢377、感受与建议37时间：二O二一年七月二十九日