搜索【干貨分享】Moldflow應用常見問題解答系列之四
2016-11-14 by:CAE仿真在線 來源:互聯(lián)網(wǎng)
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單模穴的流動不平衡一般是由于產(chǎn)品壁厚不均及流長不一致導致的,這種情況可以調(diào)整澆口的位置及產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)平衡,可是有時產(chǎn)品壁厚分布比較均勻,采用一個澆口,還會出現(xiàn)結(jié)合線及包風的現(xiàn)象,這又是怎么造成的呢?模流分析的結(jié)果如圖1所示,流動的模式均勻的。實際產(chǎn)品如圖2所示,產(chǎn)品在末端有比較嚴重的包風。
圖1 圖2
★模擬分析和實際試模出現(xiàn)了較大的偏差,我們就要去找原因,一般來說分為三個原因:
(1).模型是否和實際一致,并且確保建模沒有問題。
(2).材料通過金牌測試,數(shù)據(jù)真實可靠。
(3).工藝是否和實際一致。只有三條均符合要求,再去對比才有意義。
通過對比發(fā)現(xiàn),之前分析設置的成型工藝采用軟件推薦的參數(shù),速度較快,模擬不出包風現(xiàn)象。而此產(chǎn)品是一件外觀件,分成多段注塑,實際速度不會很快,導致產(chǎn)品中間部分塑膠凝固,滯留包風;如果用實際螺桿曲線分析就能模擬出實際的效果。如圖3 。
圖3
分析短射和實際試模短射對比如圖4所示。
圖4
此產(chǎn)品問題最終用解決是用漸變壁厚方式,使充填平衡。
正確的解讀Moldflow結(jié)果是用好Moldflow的前提,只有用好了Moldflow才能更好地為他人服務。Moldflow里有很多結(jié)果,不必全部理解,但有很多結(jié)果及其重要,務必理解,不然就無法很好的利用它,如果錯用,就會誤導他人,比如推薦的螺桿曲線結(jié)果。如圖所示 。
推薦薦的螺桿速度結(jié)果以 XY 圖顯示,對于這個結(jié)果,首先要搞清楚,這里的縱軸是螺桿速度的百分比,不是相對于注塑機的最大注射速率。其次,縱軸100%數(shù)值對應的是名義速率,即用產(chǎn)品的體積除以名義注射時間的值。最后再來看看該結(jié)果的意義,其定義使流動前沿的速度保持恒定的注射曲線,說明流動前沿的面積較小時采用低速,說明流動前面的面積較大時則要采用高速。
應力與壓力降有關。對于給定的橫截面面積,流動速率越高,對應的壓力降越大,因此,相應的應力也越大。要將應力降至最小,應該以較慢的流動速率通過較小的橫截面,而以較快的流動速率通過較大的橫截面。如果通過更改閉環(huán)工藝控制器的螺桿速度來保持恒定的流動前沿速度,這將有助于將工藝過程中的表面應力變化降到最小,從而降低零件翹曲的可能性。
對于注射壓力,我們有時比較困惑,為什么注塑機上能設置注射壓力,軟件里面不能輸入壓力,分析出來的壓力值又是什么意思。其實這和注塑機及軟件的機理有關系,注塑機上輸入的壓力值是因,輸入的壓力值越高,注射的速度就越快;軟件上輸出的壓力是果,充填的阻力越大,壓力值越高。如圖所示。
注塑機上額定的注射壓力代表機器的注塑能力,輸入的值不能超過這個值,同樣的,軟件里分析出來的壓力值,也不能超過選用的注塑機的最大注射壓力,否則也不能打出好的產(chǎn)品。Moldflow可以提前計算產(chǎn)品成型需要多大的機臺,模腔內(nèi)每個位置的注射壓力具體要用多少,要通過計算后才能得知,分析時沒法設置分段注射壓力。
做Moldflow分析時,經(jīng)常會遇到一個問題,由于時間趕,有時來不及做流道,直接點上澆口就跑分析,那么問題來了,創(chuàng)建流道與不創(chuàng)建流道究竟有多大的差異?答案是肯定的。
先來看一個案例,多澆口的產(chǎn)品,分析時沒有創(chuàng)建流道,如圖所示。由于沒有考慮到流道部分的充填,所以各澆口的熔體同時流入產(chǎn)品,無法準確的預測結(jié)合線位置,同時軟件里面默認的灌點澆口的尺寸為φ2mm,也和實際有所差異。對于熱流道來講,如果不創(chuàng)建流道,也無法考慮各流道的壓力降的差異,這樣也無法準確的模擬分析。
如圖所示的產(chǎn)品末端,溫度約280℃,其他區(qū)域約240℃,溫度有急劇升高的趨勢,通過剪切速率的結(jié)果來看,在末端剪切速率也比其他區(qū)域要高。這和澆口在此區(qū)域打開時有較大的充填速度有關。為了得到更加準確的分析結(jié)果,盡量將流道系統(tǒng)都建出來,才能盡可能的減少分析和實際的差異。
比較兩顆材料的流動性按照傳統(tǒng)方法是一件比較困難的事情,但對于Moldflow來講,又是容易的。通常我們比較兩顆材料的流動性,直接比較熔融指數(shù)的大小,但是更直觀更全面的方式是比較材料的粘度,有很多人直接比較粘度指數(shù)VI值是不科學的。VI的定義是材料在 1000 1/s 剪切速率和指定的溫度下的粘度,例如VI(240)125 表示在 1000 1/s 的剪切速率和 240°C 的溫度下,該材料的粘度為 125 Pa.s。
材料的粘度隨剪切速率和溫度不同而發(fā)生變化。比如比較BASF的685 A U 和Bayer的9385,同樣是TPU的材質(zhì),用粘度曲線來比較就更合理了。如圖1所示。黑色的曲線代表材料685,紅色代表材料9385,在剪切低于960 1/s時,材料9385流動性更好,剪切超過960 1/s時,反而材料685有更好的流動性。但是對于Bayer的TPU 288 和BASF的1185來講,情況就不一樣了。在任何剪切狀況下,材料1185的流動性都比料288的要好。如圖2所示。
圖1 圖2
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