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模流分析


一、最佳浇口位置分析
1、创建新建工程 2、导入一个 CAD 模型
导入一个 CAD 模型的步骤如下: (1)选择【文件】/【导入】命令,弹出【导入】对话框,在 对话框中选择指定文件夹下的一个 CAD 文件。 (2)完成后单击【打开】按钮,弹出【选择 网 格 类 型 】 对 话 框 , 如 下 图 所 示

3、划分网格
单击上图

【确定】按钮,弹出【Autodesk Moldflow Design Link 屏幕输出】对话框,如下图 所示: 经过一段时间,网格自动划分完成,如下图所示:

4、检验网格
网格划分后,检查网格可能存在的错误。 (1)检查网格。选择【网格】/【网格统计】命令,等待一会儿,弹出【网格统计】结果对 话框,如图所示:

查看上图的各项网格质量统计报告。报告显示网格无自由边、相交单元等问题。报告还指出 网格最大纵横比为 11.0(大于 6) ,这可能会影响到分析结果的准确性。另外匹配率也很重 要的,对于这个例子匹配为 97.4%(大于 85%) ,符合要求。 (2)选择【网格】/【网格纵横比】命令,弹出【网格纵横比工具】对话框,在最小值一栏 中输入 6,单击【显示】按钮,如下图所示显示了高纵横比的单元。红线表示纵横比比较高 的单元,绿线表示较低的单元,但它们的纵横比都大于 6。

5、修复网格
(1)单击【网格】/【网格修复向导】按钮。修复较大纵横比的单元如图所示

(2)手动修复较大纵横比的单元,利用【插入节点】 , 【移动节点】 , 【合并节点】 , 【交换边】 等工具修复。修复后的结果如下所示

6、分析计算
进行最佳浇口位置分析和计算, 其操作步骤如下: (1) 选择分析类型。 (2)选择成型材料。 (3) 设置工艺参数。如下图所示

7、结果分析
得到最佳浇口位置,结果如图所示

二、浇注系统创建
1、浇口设置与浇口网格划分:
(1)一模两腔的布局:先将整个制品向 Y 方向移动-30mm,再用镜像方式复制整个制品。 (2)先在图形控制面板中,放大显示即将进行创建浇口的区域,再单击图层管理栏内的新建 图层按钮,新建一个图层,将其命名为“浇口” ,再创建点,利用平移工具创建点,再选择 创建直线工具创建浇口中心直线,并指定属性为“冷浇口” ,截面形状为矩形,非锥体,宽 度为 2mm,高度为 0.5mm。最后浇口网格划分,全局网格变长输入 0.5。

2、分流道的创建:
方法同上,截面形状为梯形,外形为非锥体,顶部宽度为 6mm,底部宽度为 4mm,高度为 4mm。网格划分时,全局网格边长输入 3。

3、主流道的创建:
高度为 50mm,形状为锥体,始端直径为 3.5mm,锥体角度为 2。网格划分全局网格边长输 入 3。浇注系统如图所示

三、冷却系统创建
1、冷却系统构件建模:管道截面形状为圆形,直径为 10mm。 2、冷却系统网格划分:全局网格边长输入 10。 3、设定冷却液入口
冷却系统如图所示

四、成型窗口分析
由质量(成型窗口) :XY 图。调节模具温度和熔体温度可得出最佳成型质量,即可 确定模具温度和熔体温度

五、填充分析
1、填充时间分析结果如图所示

从充填时间分析结果图中可以得知,浇口两侧方向的充填时间几乎同时到达,可以接受。

2、压力分析结果如图所示

压力分析结果图显示了充填过程中和充填结束时模具型腔内的压力分布。 进料口处最大压力 为 35.11MPa,型腔内的最大压力为 19.40MPa。

3、熔接线分析结果如图所示

熔接线分析结果显示了熔接线在模具型腔内的分布情况。 制品上应该避免或减小熔接线的存 在。解决的方法有:适当增加模具温度、适当增加熔体温度、修改浇口位置等。

4、气穴分析结果如图所示

气穴分析结果图显示了气穴在模具型腔内的分布情况。 气穴应该位于分型面上、 筋骨末端或 者在顶针处,这样气体就容易从模腔内排出。否则制品容易出现气泡、焦痕等缺陷。解决的 方法有:修改浇口位置、改变模具结构、改变制件区域壁厚、修改制件结构等。

5、流动前沿温度分析结果如图所示

模型的温度差不能太大,合理的温度分布应该是均匀的。

6、冻结层因子分析结果如图所示

六、流动分析
流动分析用于预测热塑性高聚物在模具内的流动。AMI 模拟塑料熔体从注射点开始逐渐扩 散到相邻点的流动,直到流动扩展并充填完制品上最后一个点,完成流动分析计算。流动分 析是“充填+保压”分析的组合,其目的是要得到最佳的保压曲线,从而降低有保压引起的 制品收缩不均匀、翘曲等缺陷。 流动分析结果

1、填充时间分析结果如图所示

2、压力分析结果如图所示

从充填时间分析结果图中可以得知 ,浇口两侧方向的充填时间几乎同 时到达, 可以接受。

压力分析结果图显示了充填过程中和充填结 束时模具型腔内的压力分布。进料口处最大压 力为 29.03MPa, 型腔内的最大压力为 18.92MPa。

3、熔接线分析结果如图所示

4、体积收缩率分析结果如图所示

熔接线分析结果显示了熔接线在模具 型腔内的分布情况。制品上应该避免 或减小熔接线的存在。解决的方法有: 适当增加模具温度、适当增加熔体温 度、修改浇口位置等。

从图中可以得知, 体积收缩率的最大值处于流道 中。制品表面颜色梯度很小,表面收缩均匀。 体积收缩率的结果为越均匀越好。

七、冷却分析

“温度,零件”显示了在循环周期零件单元的平均温度。零件的顶面或者底面的温差与目标 模具温度,不能相差±10℃。在每个模型面上的温度变化应该在 10 以内。温度,零件不能 大于入口温度 10℃-20℃。模具温度应该尽可能接近于分析目标温度。 “达到顶出温度的时间,零件”显示所有零件单元冻结到顶出温度的时间。零件应该均匀冻 结并且越快越好。查看大多数模型冻结时间和最后冻结的单元间的不同。如果该差值很大, 考虑增加最后冻结区的冷却或者重新设计产品。 “回路冷却液温度”显示了在冷却回路中冷却液的温度。如果温度的增加不可以接受(大于 2℃-3℃) ,使用回路冷却液温度结果来确定哪里的温度增加太大。 “回路雷诺数”显示了冷却回路的冷却液雷诺数。一旦达到湍流,流动速率的增加对热散发 的速度只是很少的差异。 因此, 流动速率应该被设置达到理想的。 理想雷诺数是达到 10000。

八、翘曲分析
翘曲就是不均匀的内部应力导致的制品变形的缺陷。 翘曲分析用于判定采用塑料材料成型的 制品是否会出现翘曲,如果出现翘曲,可以分析出导致翘曲产生的原因。

1、所有因素引起变形
(1)所有因素总的变形的结果如图所示 (2)所有因素 X 方向的变形的结果如图所示

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, 总体翘曲量最大值为 0.2752mm,发生在 浇口和制品边缘。 (3)所有因素 Y 方向的变形的结果如图所示

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, X 方向的翘曲量最大值为 0.1563mm,发生 在制品边缘两侧。 (4)所有因素 Z 方向的变形的结果如图所示

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Y 方向的翘曲量最大值为 0.2315mm,发生 在浇口和制品边缘。

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Z 方向的翘曲量最大值为 0.1577mm,发生 在中部的两端和浇口及制品边缘。

2、冷热不均引起变形
(1)冷却不均引起的总的变形的结果 (2)冷却不均引起的 X 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, 总体翘曲量最大值为 0.0035mm,发生在 制品边缘。说明由于冷却不均匀引起的 变形量很小,可以说冷却效果可以接受。 (3)冷却不均引起的 Y 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, X 方向的翘曲量最大值为 0.0006mm,发生 在制品边缘一端。 (4)冷却不均引起的 Z 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Y 方向的翘曲量最大值为 0.0008mm,发生 在制品边缘。

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Z 方向的翘曲量最大值为 0.0035mm,发生 在制品浇口和充填的末端及中部。

3、收缩不均引起变形
(1)收缩不均引起的总的变形的结果 (2)收缩不均引起的 X 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, 总体翘曲量最大值为 0.2375mm,发生在 制品的浇口和充填的末端。 (3)收缩不均引起的 Y 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, X 方向的翘曲量最大值为 0.1448mm,发 生在制品的两侧。 (4)收缩不均引起的 Z 方向的变形的结果

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Y 方向的翘曲量最大值为 0.1863mm,发 生在制品的两端。

图中显示了变形量在模具型腔内的分布, Y 方向的翘曲量最大值为 0.1458mm,发 生在制品两端和中部。

4、取向和角效应引起变形
取向引起的总的变形的结果如图所示 角效应引起的总的变形的结果如图所示

图中显示了变形量在模具型腔内的分布 情况,总体翘曲量最大值为 0mm,说明 取向没有引起制品的翘曲变形。

图中显示了变形量在模具型腔内的分布情况, 总体翘曲量最大值为 0.0822mm,发生在制品 边缘。

电池后盖模流分析论文

姓名 学校 华东交通大学

专业 材料成型及控制工程

目录
一、最佳浇口位置分析 二、浇注系统创建 三、冷却系统创建 四、成型窗口分析 五、填充分析 六、流动分析 七、冷却分析 八、翘曲分析
分析对象三维模型如图所示


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