Moldex3D应力分析预测潜在模座变形问题

K哥

在一般成型制程中，造成模座嵌件变形的主要原因有两个：其一是在充填保压过程，因螺杆前进，造成模穴压力过高，一般可以达200MPa，并有可能导致模具嵌件(顶针、滑块等)变形。第二个原因则是温度分布不平衡，造成模具发生局部收缩翘曲。上述潜在的模具变形问题，不只会影响模具的使用寿命，更会影响产品的尺寸精准度及质量。

为了能提前预测模具变形问题，Moldex3D让使用者将不同成型条件对模具部件的影响，一并考虑进应力应变分析。除此之外，透过Moldex3D还可以达到优化设计和制程，改善模具结构，进而减少变形量。藉由Moldex3D模座变形分析，用户可以在数值模型中建立所有的模具部件，进行精确的模拟计算。Moldex3D应力模块会考虑充填时的模腔压力和冷却阶段的温度分布，并在各种使用者定义的成型条件与产品设计下仿真实际情形。

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步骤 1: 启动Moldex3DProject并汇入含有模座嵌件的网格模型。
注：模座变形分析需要Moldex3D 应力模块的Add-On授权。

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步骤 2: 开启计算参数设定，点选模座变形(Mold Deformation) 的页签。点击设定，即可在Moldex3DDesigner接口设定边界条件。合适的边界条件设置，对于模座变形分析的准确度至关重要。

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步骤 3: 用户可在设定模座变形的接口中为模座网格添加位移边界条件。点击 来新增边界条件，并选择想要施加的节点(以黄色显示)。完成后点击 确认，并可在工作区下方编辑边界条件内容(名称及X,、Y、Z方向位移量)。

模座变形边界条件的设定接口施加边界条件的节点会以黄色标示

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步骤 4: 预设节点为固定的（位移量为0 mm），使用者可以自行编辑或点击 来重新选择施加的节点，或直接点击上方的 完成设定。

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步骤 5: 回到计算参数，可以看到模座变形(Mold Deformation)页签下的位移边界条件(DisplacementBoundary Condition)选项显示被勾选，表示模型中已存在边界条件。完成其他项目设定后，点击确认(OK)。

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步骤 6: 点击分析(Analysis) 开启分析顺序设定窗口，接着加入模座变形分析(MoldDeformation –Md ，点击开始分析(Run Now)。

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步骤 7: 模座变形分析结果：

Von Mises应力是应力各分量计算得来的纯量，可被用来评估韧性材料是否在外力施加下达到降伏点。一旦局部区域的Von Mises应力超过降伏应力，材料就会发生塑性变形。
总位移(Total displacement)结果显示嵌件实际的变形量，将直接影响到产品的尺寸与制造的质量。

Von Mises 应力(Von Mises Stress)总位移(Total Displacement)