如何去看模具Moldflow模流分析報告

模流分析简介

模流分析(Mold Flow)：

模流分析，就是利用现在的CAE软件(Moldflow, C-Mold, Z-Mold等)，对塑料件的注塑、保压、冷却以及翘曲等工艺过程进行有限元模拟。

有限元分析基本步骤：

· 前处理：

首先把通过有限元网格，把连续的零件离散化。用有限个容易分析的单元来描述复杂的对象，单元之间通过有限个节点进行连接。

· 有限元求解：

根据用户设定的边界条件，通过流体力学、热力学以及状态方程等组成的线性方程组进行求解。

· 后处理：

把有限元求解的数值结果通过等值线、云图以及动画等形象的方式显示出来。

·提供分析报告：

把有限分析结果按照客户需求已报告的方式提供给客户。由于有限元分析不可避免的存在一些误差，需要在分析报告中对分析结果进行评估。

Moldflow的计算方式

· 模具内熔体的前端不断前移来连接各节点。

· 熔体不断填充相邻的节点，直到零件上所有的节点都被填充。

· 熔体和模具接触时会形成一个凝结层。

Moldflow中的前处理

· 目前主流的模流分析软件是Moldflow，该软件只接受三角形单元以及四面体单元。

· 高质量的有限元网格是有限元分析精度的保障。

· 对于注塑件，在Moldflow主要有以下三种网格划分方式：中性面、双面流、3D实体。

网格质量检查：

1）不能存在自由边界。

2）双面流分析，上下表面的网格匹配率必须达到90%。

3）三角形单元的边长比：平均<><>

4）网格之间没有交叉和重叠。

5）网格的大小。

不好的有限元网格：

1）影响计算精度。

2）错误的计算结果。

3）计算无法进行。

分析输入——定义浇口类型

分析输入——定义流道系统

·定义主流道以及分流道的尺寸

·在Moldflow中做出流道系统

分析输入——定义冷却系统

·定义冷却系统尺寸

·定义冷却液类型

·在Moldflow中做出冷却系统

分析输入——定义注塑参数

分析输入——定义材料参数

填充分析----注射/保压切换

注意：注射、保压切换应该在注射完成95%~99%之间。

影响：如果注射量小于零件体积的95%，可导致保压不足。即部分区域会因填充不足而出现缩印、缺料等缺陷。

填充分析----压力分布

注意：检查模流末端的压力分布情况：压力分布最好平衡、对称。检查最大注塑压力是否<10，000psi(1psi=6.8949kpa)>

影响：不平衡的压力分布可能会使制件材料收缩不一致，更高的残余应力，甚至可以导致部分区域的保压不足或过保压。

填充分析----熔体前端温度

注意：熔体前端温度的变化应该小于30F。

影响：过高的温度变化可以导致零件内部产生残余应力，而残余应力的存在会导致零件发生翘曲。

填充分析----浇口处的最大剪切率

注意：最大剪切率不能超过材料的许可值。

影响：如果注射时剪切率超过材料的最大剪切率，可以使材料在注射过程中发生降解，出现黑点、白斑等许多意想不到的缺陷。

填充分析----零件剪切应力

注意：零件内部的最大剪切应力不应该超过材料的许可值。

影响：如果零件内部的最大剪切应力超过材料的许可值，可能导致一系列的表面缺陷。

填充分析——融接痕

注意：

融接痕的长度尽量短，数量尽量少。

融接痕尽量不要在A面以及承载结构上。

水平的融接痕比垂直的融接痕好。

融接痕要和融接温度一起进行评估。

影响：

融接痕可以导致表面缺陷。

融接痕可能导致零件的强度降低。

填充分析——气穴

注意：

气穴应该都分布在零件的边界上。

存在气穴的位置应该在模具上添加排气槽。

应该避免在零件的A面上出现气穴。

影响：

气穴可能使制件没有被完全填充，零件内存在气孔。

气穴可能导致燃烧，使零件上出现烧焦的现象。

保压分析——保压压力

注意：注射压力>=80%*保压压力。

影响：过低的保压压力可能是零件无法打满。

保压分析——喷嘴处的压力分布

注意：注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值相等。

影响：注射压力峰值最好和注射/保压切换时的压力值的不平衡就意味着注射过程的不平衡。零件内部可能会因此而产生内应力。

保压分析——保压时间

注意：保压时间应该大于浇口100%冷却的时间。

影响：如果保压时间小于浇口100%冷却时间，可能会导致零件保压不足，出现表面缺陷。

如果在浇口100%冷却后仍然继续进行保压。此时的保压不会对零件产生任何影响，只会浪费工时，增加成本。

保压分析——锁模力

注意：最大锁模力不应该超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力。

影响：最大锁模力如果超过用于生产该零件的注塑机的最大锁模力，可能在零件上产生飞边。

保压分析——体积收缩

注意：制件收缩率的目标值应该是模具收缩率的3倍。

影响：如果制件收缩率大于模具收缩率的3倍，零件可能会出现意想不到的翘曲。需要进行专门的翘曲分析。

保压分析——缩印深度

注意：缩印的目标深度为0.1mm。

影响：如果缩印的深度大于0.1mm，在非皮纹面上将会出现可见的缩印。

冷却分析——冷却液流速

注意：供应商的设备必须能过满足所需的冷却液流速。各回路中的最大流速不应该大于平均流速的5倍。

影响：如果供应商的设备达不到所需的流速要求，可能使零件不能充分冷却。如果回路中的最大流速大于平均流速的5倍，实际的冷却效果将和计算分析结果差异较大，会对冷却造成意想不到的影响。

冷却分析——模温变化范围

注意：模温的变化范围应该小于30F。模温应该在设定值附近。

影响：模温的变化范围大于30F会在制件内产生残余应力，从而导致零件发生翘曲。

冷却分析——上下模模温差

注意：上下模模温之差不应该超过20F。

影响：如果上下模模温之差超过20F可能会使零件发生翘曲。

冷却分析——冷却液温度

注意：冷却液的温度变化应该小于5F。

影响：冷却液的温度变化过大意味着流道设计或流动参数设置存在问题，从而导致制件的热传递存在问题。

冷却分析——冷却液雷诺数

注意：为了保证冷却系统产生湍流，最小雷诺数应该大于10,000。

影响：当雷诺数低于10000时, 就不能确保冷却液的流动状态为湍流。而如果达不到湍流的要求,系统的热传导效率就会下降。

翘曲分析——X方向变形

注意：影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。

影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。

翘曲分析——Y方向变形

注意：影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。

影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。

翘曲分析——Z方向变形

注意: 影响制件收缩的主要因素因该是由材料的收缩引起的，而不应该是由冷却不充分、分子取向等因素造成的。

影响：过大的变形可能导致制件不能满足尺寸要求。