Warp翘曲分析《Moldflow模流分析从入门到精通》第14章

2012-5-7 16:22| 查看: 76350| 评论: 0|原作者: iCAx开思网|来自: 清华大学出版社

摘要: 所谓翘曲（Warp）就是不均匀的内部应力导致的制品变形的缺陷。翘曲（Warp）分析用于判定采用塑料材料成型的制品是否会出现翘曲，如果出现翘曲，可以分析出导致翘曲产生的原因。注塑成型的制品产生翘曲的原因在于 ...

14.1.2 翘曲分析实例

14.1.2 翘曲分析实例

本例就是采用冷却+流动+翘曲分析次序进行翘曲分析的。操作步骤如下：

（1）打开文件。直接打开光盘内的文件X:\第14章\ch14-0\ch5.mpi模型文件。在工程任务栏中只显示了一个“batt_cover_方案”的工程，如图14.1所示。

（2）对工程方案进行复制。在工程任务栏中，右击batt_cover_方案图标，在弹出的快捷菜单中选择【复制】命令，此时在工程任务栏中出现名为“batt_cover_方案（复制品）”的工程，重命名为“batt_cover_方案（翘曲）”，如图14.2所示。

图14.1 工程任务栏（一）图14.2 工程任务栏（二）

（3）双击batt_cover_方案（翘曲）方案，激活该方案，显示的模型如图14.3所示。

（4）选择分析类型。单击【分析】|【设置分析序列】|【冷却+充填+保压+翘曲】命令，完成分析类型的设置，如图14.4所示。

图14.3 手机后盖示例模型图14.4 冷却+充填+保压+翘曲分析类型

（5）选择材料。本例选择常用于电子产品的PC（聚碳酸酯）作为分析的成型材料。

（a）单击【分析】|【选择材料】命令，弹出【选择材料】对话框，如图14.5所示。从图中制造商下拉列表框的下三角按钮选择材料的生产者Dow Chemical USA，再从牌号下拉列表框的下三角按钮中选择所需要的牌号Calivre IM 401-18。

（b）单击【细节】按钮，弹出【热塑性塑料】对话框。图14.6的材料对话框显示了PC材料的PVT属性参数。椭圆内的数据在设计工艺参数时会用到，请读者注意并理解其意义。

图14.5 【选择材料】对话框

（c）单击【OK】按钮退出【热塑性塑料】对话框。单击【确定】按钮完成选择并退出选择材料对话框，结果如图14.7所示。

图14.6 PC材料的PVT属性参数图14.7 完成材料选择

（6）网格统计，查看相关数据。单击【网格】|【网格统计】命令，等待一会儿，弹出【网格统计】对话框，如图14.8所示。椭圆内的数据在设计工艺参数时会用到，请读者注意并理解其意义。

图14.8 【网格统计】对话框

（7）设置工艺参数。设置冷却分析工艺参数。单击【分析】|【工艺设置向导】命令，弹出【工艺设置向导—冷却设置】对话框，如图14.9所示，按图示进行参数设计。

图14.9 【工艺设置向导—冷却设置】对话框

单击【冷却求解器参数】按钮，弹出【冷却求解器参数】对话框，按如图14.10所示进行设置。

图14.10 【冷却求解器参数】对话框

（8）设置【充填+保压】分析工艺参数。单击【OK】按钮，返回到图14.9中，单击【Next】按钮，弹出【工艺设置向导—充填+保压设置】对话框，如图14.11所示，按图进行参数设计。

图14.11 【工艺设置向导—充填+保压设置】对话框

单击【高级选项】按钮，弹出【充填+保压分析高级选项】对话框，如图14.12所示。

图14.12 【充填+保压分析高级选项】对话框

（9）在图14.12中，单击【注塑机】选项下的【选择】按钮，弹出【选择注塑机】对话框，如图14.13所示，选择第1100个注塑机作为成型注塑机。

图14.13 【选择注塑机】对话框

（10）在图14.13中，单击【细节】按钮，弹出【注塑机】对话框，如图14.14所示，显示注塑机的相关参数。单击【OK】按钮，返回到【选择注塑机】对话框，单击【选择】按钮，返回到【充填+保压分析高级选项】对话框。

图14.14 【注塑机】对话框

（11）在图14.12中，单击【工艺控制器】选项下的【编辑】按钮，弹出【工艺控制器】对话框，如图14.15所示。

图14.15 【工艺控制器】对话框

（12）在图14.15中，选择【充填控制】选项下的【相对螺杆速度曲线】选项为【充填控制】的方式，设置为如图14.16所示。

图14.16 【工艺控制器】对话框（一）

（13）在图14.16中，单击【充填控制】选项下的【编辑曲线】按钮，弹出【充填控制曲线设置】对话框，如图14.17所示。

计量行程的计算，先根据总体积V（流道体积+产品体积）算出螺杆前进的行程L，计算公式为L=(4*V/(pi *(D/10)^2))*(Ds/Dm)*10式中pi为圆周率=3.1416，D为螺杆直径，Ds为材料固态密度，Dm为材料熔融态密度。在本例中，流道体积和产品体积在网格统计中可得到（见图14.8），材料密度可由材料数据库中得到（见图14.6），螺杆直径在注塑机参数中可以查到（图14.14），最后算得L为15.79mm，在此取17，是加上补料后的估计值。

速度/压力切换，在实际生产中是根据产品大小来取的，一般为5-10%的计量，在此取1.5，因而螺杆注射阶段行程15.5mm，小于上面的15.79，因为想控制产品充填约98%时切换为保压。通常多段注塑是采用慢－快－慢方式，螺杆曲线形状大概如下：第1段刚好充填完流道浇口，以较慢速度通过浇口，以免发生喷射，使流动前沿完全进入型腔，然后以较快速度充填，快充填完成时放慢速度利于排气，最后在保压前再次将速度放慢，然后切换为压力控制。

基于上述原则，在本例中，第一段注射位置为100%开始到71%结束，速度45%（螺杆以最大速度的45%向前推进29%），第二段注射位置为71%开始到20%结束，速度80%（螺杆以最大速度的80%向前推进51%），第三段注射位置为20%开始到12%结束，速度65%（螺杆以最大速度的65%向前推进8%），第四段注射位置为12%开始到9%结束，速度45%（螺杆以最大速度的45%向前推进3%），到9%时转为保压，具体设定方法图14.18所示。

图14.17 【充填控制曲线设置】对话框图14.18 【充填控制曲线设置】对话框（一）

（14）单击【OK】按钮，返回到图14.16中，选择【速度/压力切换】选项下的【由%充填体积】选项为【速度/压力切换】的控制方式，设置为如图14.19所示。单击【OK】按钮，返回到图14.9中，单击【确定】按钮，完成翘曲分析工艺参数的设置。

图14.19 【工艺控制器】对话框（二）

（15）在图14.19中，选择【保压控制】选项下的【保压压力与时间】选项为【保压控制】的方式，如图14.20所示。单击【保压控制】选项下的【编辑曲线】按钮，弹出【保压控制曲线设置】对话框，保压方式采用压力－时间方式，分段保压，第1段80MPa保压4s，第2段60MPa保压2s，末段2s，由60MPa衰减到0，如图14.21所示。