当MoldFlow软件塑料制品翘曲分析及应
MoldFlow软件塑料制品翘曲分析及应用
一 翘曲产生的原因
1 翘曲分类
Moldflow MPI/WARP模块把翘曲分为两种形式,见图1。
1)稳定翘曲(图1a):翘曲变形与收缩应变成正比。
2)非稳定翘曲(图1b):翘曲变形是由于制品弯曲而产生的。在这种情况下,收缩应变表现为平面应变,由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。一般这种翘曲变形很大。
2 翘曲产生的原因
注塑过程中,翘曲是由于制品收缩率不均匀而产生的。收缩率不均匀表现在以下几方面:
1)制品不同部位的收缩率不一样;
2)沿制品厚度方向收缩率不同;
3)与分子取向平行和垂直方向的收缩率不同。
MPI/WARP把翘曲产生的原因归结为以下三点:
1)冷却不均匀;
2)收缩不均匀;
3)分子取向不一致。
因此,MPI/WARP模块的主要目的是确定制品翘曲变形的结果是否满足设计要求,如果不能满足设计要求,给出产生翘曲的主要原因。
二 翘曲分析步骤
1 分析流程的确定
进行翘曲分析之前,冷却、流动分析必须已经完成。在选择分析流程时(菜单命令Analysis下的Set Analysis Sequence命令),有两种分析流程Cool-Flow-Warp (简称CFW)和Flow-Cool-Flow-Warp (简称FCFW)。CFW在进行冷却分析时假设熔体的前沿温度不变,而FCFW在进行流动分析时假设模壁温度不变。对于翘曲分析,假设熔体的前沿温度不变计算的结果更精确,所以,最好选择Cool-Flow–Warp分析流程。
2 FUSION模型分析步骤
对于FUSION格模型,MPI/WARP还不能进行弯曲分析,所以分析非常简单,选择Cool-Flow-Warp分析流程后,在设置工艺参数(菜单命令Analysis下的Process Settings命令)的第三步,选取Isolate cause of warpage选项,该选项的作用是判断产生翘曲变形的主要原因。如果格数量大于50000个,选取Use iterative solver选项,可显免喷涂材料正是基于上述需求著减少计算时间。
有一FUSION模型如图2所示,采用三条冷却水道。设计要求是:与地面接触的边变形小于1.0 mm,如果达不到这个要求,这条边的中点必须与地面接触;手柄与底板的平行度小于1.5 mm。
分析结果如国际市场的回暖图3所示。
从分析结果可看出,该制品的变形不能达到设计要求,尤其是手柄部分。而产生翘曲没有过10亿元的企业变形的主要原因是冷却不均匀,因为冷却不均匀产生的翘曲变形达到了5.3mm,所以,对于这个制品,为减少翘曲变形,首先应考虑优化冷却水道的布置。
3 MIDPLANE模型分析步骤
对于Midplane格模型,在工艺参数设置第三步,有四种翘曲分析模型可供选择,首先选择Automatic判断制品是否弯曲,如果制品没有弯曲,则选择Small Deflection;如果制品产生弯曲,则选择Bucking。下面以图4的模型来说明,采用热流道,两条冷却水道,设计要求托盘今年3月8日底部四个角必须在同一平面,且底部向上翘曲小于1.5 mm。
分析步骤如下:
1)选择分析流程Cool - Flow - Warp;
2)设置工艺参数,在第三步,选择Warpage analysis type为Automatic;
3)在屏幕输出文件靠近结尾处,查找图5所示的参数λ(Eigenvalue lambda)。
如果λ没有输出,则制品没有产生弯曲;如果屏幕文件输出了λ值,则以λ大于0的值为判断标准,λ
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