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1、Moldflow模流分析报告,内容提要,1.分析说明一 - 3 2.塑料材料简介 - 4 3.产品模型简介 - 5 4.分析模型简介 - 6 5.原始方案浇注系统设计 - 7 6.原始方案冷却系统设计 - 8 7.原始方案基本成型条件 - 9 8.原始方案分析结果 - 1030 9. 结论与建议 1 - 31 10.分析说明二 - 32 11.改善方案1浇注系统设计 - 33 12.改善方案1冷却系统设计 - 34 13.改善方案1基本成型条件 - 35 14.改善方案1分析结果 - 3655 15.结论与建议 2 - 56 16.分析说明三 - 57 14.改善方案2浇注系统设计 - 58
2、15.改善方案2冷却系统设计 - 59 16.改善方案2基本成型条件 - 60 17.改善方案2分析结果 - 6180 18.结论与建议 3 - 81,分析说明一,如下图的产品，为复印机上的零件，对尺寸精度要求较高。采用PPE+PS+40%GF的塑料以热流道成型，产品结构与进浇位置均已确定，客户希望通过调整冷却水路或冷却条件将整个周期时间缩短，因此藉以Moldflow模流分析验证是否可行。 因Moldflow材料数据库内暂无客户使用的GEPPE+PS+40%GF塑料，故在分析中使用物性较为相似的AsahiKaseiCorporation的PPE+PS+40%GF塑料来代替，在数值上会与实际试模
3、有差异，但趋势是一致的。此报告中以几种方案进行分析比较，其中Originaln为客户原始设计方案，Revisedn为我们基于Moldflow上的改善方案。,塑料材料简介,PPE+PS+40%GFXyronX1764AsahiKaseiCorporation 1. Melt Density 1.2827 g/cu.cm 2. Solid Density 1.3645 g/cu.cm 3. Ejection Temperature 110.000000 deg.C 4. Recommended Mold Temperature 75 deg.C 5. Recommended Melt Temper
4、ature 275 deg.C 6. Absolute Max. Melt Temperature 340 deg.C,7. Melt Temperature Minimum 250.000000 deg.C 8. Melt Temperature Maximum 300.000000 deg.C 9. Mold Temperature Minimum 50.000000 deg.C 10.Mold Temperature Maximum 100.000000 deg.C 11.Maximum Shear Rate 50000.000000 1/s 12.Maximum Shear Stres
5、s 0.4500000 Mpa,产品模型简介,产品长宽高约为303*189*58mm，大部分肉厚较为均匀，基本肉厚为2.6mm。但局部区域较厚，达6.0mm以上（如左图），可能会发生严重缩水问题；局部大面积区域较薄，仅0.9mm左右（如右图），可能会发生严重滞流问题。,肉厚分布,分析模型简介,对此薄壳类产品，可使用Moldflow有限元分析网格中的Fusion（双层面网格）或Midplane（中性层网格）进行分析，分析结果一致。前者取外壳双层网格，外表形状与3D模型相同，前处理时间较短，但网格数目是后者的两倍以上，分析时间较长；后者取中间单层网格，局部区域形状需做等效处理，前处理时间较长，但分
6、析时间较短。本分析采用后者。,Fusion网格,Midplane网格,原始方案浇注系统设计,原始方案Original1为三板模，一模一穴，采用外热式热流道系统，两点进浇（浇口直径为3.0mm）。详细尺寸请参考2D模具图。,Original1,原始方案冷却系统设计,原始方案共设计十条水路，其中母模侧六条，公模侧四条，蓝色管道为10mm的直通水路，黄色管道为16mm的挡板水路，详细尺寸请参考2D模具图。,Original1,原始方案基本成型条件,注射机设定： Machine maximum clamp force: 350 tonne Maximum pressure:216.00 MPa Max
7、imum injection speed:422.52 cm3/s Screw diameter:58.00 mm 充填条件: Mold temperature :70.00 deg.C Melt temperature(Hot Runner):280.00deg.C Injection time :2.0 sec Part volume to be filled :255.8 cm3 Part Weight(Solid) :349g Total projected area :390.4 cm2 冷却条件: Coolant Temperature(Cavity)60 deg.C Coolan
8、t Temperature(Core)60 deg.C,PRESSURE %HP STEP DURATION sec 28.0 0.0 28.0 4.0 0.0 0.0 0.0 25.5,0 4.0 29.5t(s),P(%HP),保压曲线:,原始方案分析采用与实际试模相近的成型条件（HP约为190MPa），成型周期为43s（包括11.5s的开模时间）。,28,Original1,原始方案分析结果,以下解析的包括冷却、充填、保压、翘曲分析的较为重要的结果。,Original1,Original1,由图中可知，水温升高较小（进出口水温差在两度以内），冷却水路的长度设计是可以达成冷却要求的。成型时
9、不要为了省事而将水路串联起来，否则会导致水路过长水温持续升高而降低冷却效果。,冷却水温变化,Original1,左图表示产品公模侧表面温度分布，右图表示产品母模侧表面温度分布。从图中可知，表面温度分布不太均匀，冷却效果不太理想。,公母模侧表面温度分布,Original1,从图中可知，公母模侧表面温差较大，会使产品公母模侧收缩不均一而导致翘曲变形问题。,公母模侧表面温差,Original1,上面两图表示的是从循环周期开始到产品完全凝固所需要的时间。开模时圈示的几个区域仍未凝固（如右图，大部分区域在16s内就可以凝固），而最长凝固时间竟达80s左右（也正是产品上最厚的区域），故必将有严重缩水发生。
10、,产品凝固需要的时间,充填时间约为2.2秒，充填流动不太平衡。箭头指示处为最后充填区域。圈示处的薄肋发生严重滞流现象，导致产品短射。归因于此肋太薄（仅0.9mm左右），而浇口又距离此肋太近，塑料流动到该处时受到极大阻力而停滞不前并迅速凝固了。实际试模中用GEPPE+PS+40%GF的塑料可能勉强填满，但成型窗口很窄，仍可能短射，对此应高度重视。,充填时间（点击Filltime图面即可播放动画）,Original1,充填流动过程,Original1,Original1,此图表示的是从循环周期开始到开模期间波纤的配向状况。从图中可知，红色线条分布区域代表波纤配向较为严重，而蓝色线条分布区域代表波纤
11、配向较弱。,波纤配向分布（点击图面即可播放动画）,上面两图表示的是充填过程中流动波前温度的分布，大部分区域较为均匀，均在280度左右。但圈示区域（即0.9mm左右的薄肋）塑料因发生严重滞流，流动波前温度急剧下降至145度，已接近于凝固温度，阻碍了后续塑料再进入该区域，导致短射发生。,流动波前温度分布,Original1,点击上面两图可动态演示从循环周期开始到开模期间产品厚度方向上的温度变化。,循环周期温度变化（点击图面即可播放动画）,Original1,充填压力（点击Pressure图面即可播放动画）,左图为充填/保压切换时所需的注射压力，压力较大，达104MPa，但对所使用的350t注射机来说，此压
