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标题: MoldFlow软件翘曲分析及应用 [打印本页]

作者: achao_ufo 时间: 2008-4-24 07:37
标题: MoldFlow软件翘曲分析及应用
MoldFlow软件翘曲分析及应用
Analysis and Application of Warpage with MoldFlow Software

文劲松麻向军
（华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心SCUT—MoldFlow高级技术应用培训中心）

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 (a) 稳定翘曲 (b) 非稳定翘曲
变，由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。一般，       图1 翘曲分类
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网格模型，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。如果网格数量大于50000个，选取Use iterative solver选项，可显著减少计算时间。
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。                                           图2 FUSION模型
分析结果如图3所示。
                           图3 FUSION模型分析结果
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网格模型，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，设计要求托盘底部四个角必须在同一平面，且底部向上翘曲小于1.5 mm。

                     图4  MIDPLANE模型
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）。

                  图5 参数λ输出形式
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<1，则产生弯曲，否则没有产生弯曲，此例，λ2＝0.86,小于1，所以制品产生弯曲。分析结果如图6所示，不能满足设计要求。
4）如果产生弯曲，则用Bucking模型再次进行翘曲分析。确保Isolate cause of warpage选项被选中。在屏幕输出文件靠近结尾处，查找图7结果。                      图6 Automatic分析结果

            图7  Bucking分析屏幕输出结果
这个结果说明产生翘曲的三种原因哪个起主要作用，以第三项Sensitivity值为判断标准，值最大的为主要原因。此例，Differential Orientation的Sensitivity值最大，说明制品翘曲变形主要是由于分子取向不均匀引起的。
5）如果没有产生弯曲变形，则以Small Deflection模型再次进行翘曲分析，确保Isolate cause of warpage选项被选中。分析结果判断同FUSION网格模型。
从上面的分析可看出，如果对塑料制品的翘曲变形非常严格，进行翘曲分析时，最好采用MIDPLANE网格模型，分析结果更精确。
三翘曲变形的改善
根据翘曲分析的结果，应采取相应的措施减小翘曲变形以达到制品的设计要求。
1分子取向不均匀
1）确定合理的注塑工艺参数：在允许的范围内，适当提高注塑温度和注射速度。对图4 的制品，注射时间减小0.2秒，注塑温度提高10度，分析结果如图8所示，翘曲变形由原来的10mm减少到4.3mm，效果非常明显。
2）适当减小或增大制品局部地方的壁厚，特别是设置浇口的地方。
3）改变浇口位置及形状，如多浇口进料，把中心浇口改为侧浇口，采用扇    图8 优化注塑参数的翘曲变形
形浇口等。
2 收缩不均匀
1）       优化保压参数，把单一压力保压改为分段保压效果明显。
2）尽量使制品壁厚均匀，这与前面改善分子取向不均匀的措施矛盾，所以需要具体情况具体分析。
3 冷却不均匀
1）       合理设计冷却水道，对于复杂的型芯、型腔最好采取特殊的冷却方式，如采用镶块。
2）       确保冷却液在冷却道中保持紊流状态，进出口冷却液的温差小于3度。
总之，为减小翘曲变形而采取的措施应保证不会产生其它缺陷，如熔接痕等。在以上方法都不能使翘曲变形保持在设计允许范围以内时，可考虑修改制品结构，如在大的平板部分添加加强筋，或者选择新的材料。
四结束语
本文介绍了MPI/WARP模块的使用步骤和改善制品翘曲变形的措施，在开模前进行翘曲分析，可保证生产出合格的塑料制品。
参  考  文  献

1、       MPI3.1培训资料
2、       MOLDFLOW公司网站www.moldflow.com

[ 本帖最后由 achao_ufo 于 2008-6-7 15:54 编辑 ]

作者: zhumingjiong 时间: 2008-5-13 08:48

谢谢啊！！！！！顶

作者: RONCON 时间: 2008-5-31 00:42
頂，希望多發些moldflow方面的經驗

作者: jityspring 时间: 2008-5-31 14:51
挺不错了，向你学习

作者: kentcruise 时间: 2008-6-4 08:23
ding qi lai

作者: bachelor100 时间: 2008-6-6 21:42

:o :o

作者: tamp 时间: 2008-6-7 14:00
受教了,谢谢!

作者: fuwa_20080808 时间: 2008-6-11 13:23
goooooooood

作者: qqwww1234 时间: 2008-7-4 20:36
顶！顶！顶！

作者: yuhua609 时间: 2009-3-26 11:48
多谢了！！！顶！！

作者: jackieyang 时间: 2009-3-31 10:25
学啦之后刚好解决啦一个问题，越来越爱开思论坛啦

作者: junfang 时间: 2009-4-20 15:58
頂，希望多發些moldflow方面的經驗

作者: 刘青青 时间: 2009-4-20 16:42
请问：用moldflow如何衡量零件的面轮廓度偏差和位置度偏差啊？可以衡量么？

作者: ao123xiao 时间: 2009-5-11 11:41
好东西啊！继续！！

作者: ao123xiao 时间: 2009-5-11 11:42
好！东西啊！继续！！

作者: q10086 时间: 2009-8-5 20:26
hehehehehhe

作者: xfymold 时间: 2009-8-6 20:26
顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶顶

作者: papar1122 时间: 2009-8-6 22:15
受教了,谢谢!

作者: xiao006 时间: 2009-8-17 12:16

谢谢啊！！！！！顶

作者: zt4900137 时间: 2009-9-8 16:40
thanks for your good information

作者: chtsung 时间: 2009-9-10 14:13
感謝分享，像翹曲或冷卻分析的教學

作者: xiaoyong84 时间: 2009-11-12 13:34
xiexie
谢谢

作者: 费尔斯 时间: 2009-11-12 21:07
看了下，还可以嘛，支持！

作者: nbp1987 时间: 2009-11-13 20:38
谢谢楼主分享！~

作者: mik_sz 时间: 2009-11-17 21:01
下了.先顶后看,谢谢

作者: 傻根 时间: 2010-3-19 10:33
非常感谢！

作者: lixiangyu12344 时间: 2010-12-26 14:51
感谢楼主，感谢论坛！好！好！好！好！好！好！好！

作者: tony123 时间: 2010-12-27 14:04
下了再看，谢谢

作者: fly_snoopy 时间: 2010-12-28 08:35
ding

作者: hanylf 时间: 2010-12-28 19:40
好东西，值得一下

作者: xl59391 时间: 2010-12-30 23:38
华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心SCUT—MoldFlow高级技术应用培训中心

作者: xl59391 时间: 2010-12-30 23:47
moldflow_mpi5.0中文教材(企业培训用)

作者: xl59391 时间: 2010-12-30 23:47
thank you very much!

作者: xl59391 时间: 2010-12-30 23:49
thank you very much!

作者: xl59391 时间: 2010-12-30 23:50
thank you very much!

作者: fhy1 时间: 2011-1-1 22:37
受教了,谢谢!

作者: lipengfff9 时间: 2011-1-2 13:22
谢谢啊！！！！！顶

作者: freehuang 时间: 2011-1-14 20:51

挺不错了，向你学习

作者: 398901071 时间: 2011-6-1 14:37
挺不错了，向你学习

作者: h761393038 时间: 2011-6-15 16:01
看看先，谢了

作者: asdf1066 时间: 2011-6-24 17:27
謝謝，雖然是老資料了

作者: lixiangyu12344 时间: 2011-8-28 09:36
谢谢，高人指点！

作者: xinlang 时间: 2011-9-14 17:38
好资料！最近在学习这个东西！谢谢了！

作者: 3287445 时间: 2011-9-18 13:28
不错，很好啊，

作者: 542122261 时间: 2011-9-18 20:20
真的市寶貴資料
謝謝板主

作者: sz_ma 时间: 2011-9-21 17:37
扣了一分哦不错

作者: asdfgeg 时间: 2011-9-27 20:21
谢谢啊！！！！！顶

作者: LUOHAOHUA 时间: 2011-11-13 14:50
谢谢分享，顶顶！！

作者: cx_265 时间: 2011-12-6 09:27
虽然很多年过去了，这个帖子还真的对我很有用，谢谢老前辈

作者: B102588 时间: 2011-12-10 18:07
谢谢分享

作者: a6y3 时间: 2011-12-13 18:10
谢谢！

作者: ro23402 时间: 2012-2-21 19:50
经验。。

作者: 陌上源 时间: 2013-11-5 21:35
好东西，看看

作者: cq_fyg888 时间: 2013-11-7 15:47
看看还是挺不错的

作者: xiang01982 时间: 2013-11-22 14:25
谢谢，顶起

作者: 论坛听风雨 时间: 2013-12-6 00:38
感谢{:soso_e179:}

作者: 113422215 时间: 2014-1-15 20:55
谢谢啊！！！！！顶

作者: lukelu7684 时间: 2014-7-11 13:05
感謝提供

作者: 闲坐庭前M 时间: 2015-5-27 23:47
又下了一相同的,不过还是谢谢你分享资料

作者: juanzhi_happy 时间: 2016-1-28 10:03
DDDDDDDDDD

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