模流分析在模具制造中的應(yīng)用

摘要第1章緒論軟件的發(fā)展和應(yīng)用概況1.1.2國(guó)內(nèi)CAE應(yīng)用情況中，外資企業(yè)對(duì)汽車零部件的制造商提出較高的要求，很多模具制造企業(yè)開始慢慢引進(jìn)入口的位置采用Moldflow軟件分析可以在前期幫助零件設(shè)計(jì)工程師找出更合適的進(jìn)膠位析出流道內(nèi)溶體的剪切速率和摩擦熱，評(píng)估出是否會(huì)引起塑膠材料的降解和切應(yīng)力的大2.1新建項(xiàng)目每個(gè)分析對(duì)象可以新建一個(gè)工程項(xiàng)目，該分析對(duì)象所產(chǎn)生的信息及問題都會(huì)統(tǒng)一向當(dāng)前項(xiàng)目導(dǎo)入所要分析的CAD制品模型，目前Moldflow軟件支持各類格式的三2.3劃分網(wǎng)格導(dǎo)入或新建模型后、需要根據(jù)零件的大小及結(jié)構(gòu)確定網(wǎng)格邊長(zhǎng)、再把模型劃分成有限元網(wǎng)格。目前Moldflow軟件支持的的網(wǎng)格類型有三種類型，分別是中層面、雙層面以及3D網(wǎng)格(實(shí)體網(wǎng)格),可根據(jù)實(shí)際需要分享的情況選擇相應(yīng)的網(wǎng)格類型。通常生成的網(wǎng)格都會(huì)存在一些問題，需要通過網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)查看網(wǎng)格質(zhì)量、再根據(jù)提示修正網(wǎng)格質(zhì)量，網(wǎng)格的質(zhì)量直接影響到分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。雙層面網(wǎng)格除不允許出現(xiàn)自由邊、多重邊、相交單元、重疊單元、配向不正確的情況外，網(wǎng)格的最大縱橫比建議在152.5創(chuàng)建模腔及澆注系統(tǒng)根據(jù)制品結(jié)構(gòu)、模具設(shè)計(jì)布局、澆口的初步設(shè)定(或moldflow的澆口分析結(jié)果)等創(chuàng)建出模腔布局、流道和澆口。流道及澆口盡可能與實(shí)際模具設(shè)計(jì)的方案和尺果中可看出熔體的流動(dòng)方向、速度以及流道及型腔各個(gè)位置熔體填充的時(shí)間可以從中分析出制品是否存在欠保壓的情況(如澆口已凍結(jié)但制品未凍結(jié))。而主要是由于材料取向(通常是含波纖的材料)導(dǎo)致的翹曲變形則需要通過更改澆口位置3.1方案分析結(jié)合實(shí)際模具設(shè)計(jì)方案，在模具未開始加工前對(duì)該模具設(shè)計(jì)方案和產(chǎn)品導(dǎo)入圖2-1水路示意圖產(chǎn)品的變形是否可以接受(是否在圖紙的要求范圍內(nèi))。圖3-1熔接線示意圖圖形校大5倍圖形校大5倍Ionb24圖3-2變形示意圖填情況，更改方案為增加導(dǎo)流槽，中間軸向部分壁厚加厚0.5mm,并45度延伸到邊上、使圖3-3改善方案零件的中間區(qū)域增加了0.5mm的壁厚，并45度角延伸至縱向邊，方案更改后重新導(dǎo)入來的2mm變成了0.75,正平面的平面內(nèi)凹由原來的2.6mm,改善后為0.8mm。滿足了圖紙圖3-4改善結(jié)果試模零件實(shí)物照片試模零件實(shí)物照片圖3-5實(shí)物圖片在模具設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)采用模流分析進(jìn)行驗(yàn)證，提前判定出零件試模后的結(jié)果，并制定方案加以改善，一直到模流分析結(jié)果滿足制品要求后再進(jìn)行模具制造加工，從而避免了零件試模后才發(fā)新零件的問題再進(jìn)行修模，大大節(jié)省了模具制造的周期和成本。4.2原模具設(shè)計(jì)方案在模具制作完成后進(jìn)行了試模，試模結(jié)果如下圖所示。首次試模樣品平面度超過圖4-3試模樣品軟件，按照第2章模流分析流程進(jìn)行模流分析，圖4-4變形分析圖4-5澆口改善方案4.5修改方案模流分析驗(yàn)證圖4-6分析結(jié)果圖4-7改善后的結(jié)果以往的模具質(zhì)量及制品的質(zhì)量往往取決于個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和能力。不管是制品的設(shè)計(jì)或?qū)徍耍＞咴O(shè)計(jì)以及試模等環(huán)節(jié)都是依靠個(gè)人的經(jīng)驗(yàn)和能力來確定相應(yīng)的方案，缺乏相應(yīng)的驗(yàn)證方法，只能等零件試模后才能判定出方案的正確與否，如果有問題只能一遍又一遍的修改模具。而CAE的應(yīng)用，能夠在前期就分析出問題，并且有相應(yīng)的理論數(shù)據(jù)支撐，解決了零件及模具質(zhì)量只能依靠個(gè)人能力和經(jīng)驗(yàn)的問題?？s短產(chǎn)品及零件的開發(fā)周期。通過Moldflow軟件對(duì)零件的前期分析，可以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析驗(yàn)證，從而一開始就對(duì)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，并且可以確保產(chǎn)品壁厚設(shè)計(jì)的最優(yōu)化，降低材料成本。同時(shí)在模具設(shè)計(jì)階段能夠給模具設(shè)計(jì)提供相對(duì)最佳的設(shè)計(jì)方案，包括澆口的位置、流道尺寸、冷卻水路設(shè)計(jì)等，從而大大提供模具質(zhì)量，減少修模的次數(shù)。在注塑階段同樣可以從Moldflow軟件中導(dǎo)出“最佳”參數(shù)，包括注射壓力、注射時(shí)間、保壓曲線、模具溫度、熔體溫度等，從而保證生產(chǎn)出接近最佳的產(chǎn)品質(zhì)量并且降低試模調(diào)機(jī)時(shí)間。在解決產(chǎn)品的現(xiàn)有質(zhì)量問題方面，模流分析同樣可以發(fā)揮很大的作用。利用Moldflow軟件復(fù)現(xiàn)產(chǎn)品的問題并且從軟件的分析中快速的找出問題發(fā)生的原因，再對(duì)改善方案驗(yàn)證，直到確認(rèn)問題有效解決后再來修改模具，不僅降低了修模次數(shù)及修模費(fèi)用，也節(jié)省了大量的模具修改時(shí)間，避免了以往只能通過修模試模才能驗(yàn)證方案正確與否的情況。隨著科學(xué)技術(shù)不斷的進(jìn)步，人們對(duì)市場(chǎng)中產(chǎn)品的質(zhì)量以及更新迭代的要求越來越高。而模流分析能夠幫助注塑模具提升產(chǎn)品質(zhì)量以及縮短模具的開發(fā)周期，在以后的模具設(shè)計(jì)及制造中會(huì)應(yīng)用的越來越廣泛。如何讓CAE分析軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)以及注塑生產(chǎn)過程中發(fā)揮更大的作用也需要我們不斷的去深入研究和分析。通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，也讓我對(duì)Moldflow軟件在模具設(shè)計(jì)及制造的實(shí)際應(yīng)用有了更深的理解，如果CAE分析不能結(jié)合實(shí)際應(yīng)用將不能體現(xiàn)出價(jià)值，后續(xù)我也將在這方面繼續(xù)學(xué)習(xí)，讓模