Moldflow分析选项

Moldflow分析选项

纤维定向,吹塑,收缩分析,成型后处理,型芯嵌入,模内贴标以及偏芯。

St. Hua 一直在不断更新和扩大他们的塑料仿真软件并且在注射仿真领域有着广泛的实践应用能力:

大部分选项在基本的有限元模型里都可以获得,包括,3D四面体网格,中面网格,以及融合/对偶网格格式。

 

纤维取向

纤维取向流动分析用于预测复合材料的流动行为。由于在实际生产应用中注射成型的纤维加固热塑性塑料主要是短纤维复合材料(一种带有聚合物基体的填料)。因此加工过程的建模比其他的模流分析应用要复杂得多。



 

注射模的材料组分里,纤维的队列(或者说方向)分布展示了一种分层的特性,并且是受充填速度,工艺条件和材料特性,再加上纤维长径比以及纤维集中度的影响。如果不能恰当的考虑纤维特性,仿真将会趋于大大的高估纤维的取向的趋向。模流分析中的纤维取向模型有明显的取向预测精度的改良,可应用于很多的材料以及纤维。

 

纤维/聚合物复合材料仿真:

预测注塑成型的产品的纤维取向和热机械性能分布

预测纵流与横流方向上的弹性模量和平均模量

预测线性热膨胀系数和平均热膨胀系数

计算泊松比,即在张应力场下,测得产品的横向收缩与它的长度的比值

优化充填类型和纤维取向,用以减小收缩变量和局部翘曲。

使纤维取向沿着承受载荷的局部表面进行,以此来增加局部的强度

 

充填材料数据库: 储存几乎所有的普遍使用的充填材料数据:

玻璃纤维,玻璃微珠,碳纤维,芳纶纤维,硼纤维,金属,矿物,合成材料,滑石粉。

 

纤维取向结果:

平均纤维取向
纤维取向张量
纤维方向
热机械性能的复合材料
收缩

 

吹塑

吹塑模具工艺是在聚合物注射的最后阶段里,往聚合物熔化流体中导入一定压力的惰性气体。吹塑成型中的惰性气体取代了聚合物成型所需的铸造出来的模芯,这种工艺将气体注入还未充填的模具部分,并且对体积收缩进行补偿,然后完成聚合物成型周期中的充填和保压阶段,最终生产出一个中空的零件。

一般的,吹塑成型零件设计成整个零件具有不变的壁厚。这种设计方针能够避免主要的缺陷,像缩痕和翘曲。然而,所要设计的零件不可能总是那种截面壁厚不变的简单零件。零件壁厚的变化将会引起零件的不同截面处的保压的不同,这将最终意味着在整个吹塑成型过程中收缩的微小差异,随后便引起扭曲与塌陷。

 

吹塑成型的优点:

吹塑成型可以生产具有如下特点的符合成本效益的产品:

  • 厚截面的几何实体。

  • 不存在缩痕。

  • 最小的内应力。

  • 减小翘曲。

  • 降低夹紧力。

 

评估吹塑成型的对充填模式的影响,可以对产品设计,浇口位置,以及工艺过程有所帮助。

合适的气体充填通道尺寸,用以优化充填过程与气体的渗入。

确定最优的气体通道用以控制气体的渗入。

在零件或者流道系统的任意位置或多个位置注射气体。

工艺过程中通过多气针同时或者在不同时间注射气体。

探测出不良的气体注射区域或者是存在其他问题的区域。

确定合适的喷射嘴尺寸以避免气体爆破。

确定注射压力和夹紧力需求,用以选择恰当的注塑机。

在注射气体前累加延时时间能够使得薄壁区域凝固。

自动确定气体压力是避免注射不足,前端熔化不及时,或燃烧等缺陷的必需步骤。

在吹塑成型后确定零件的重量,用以帮助最大程度的节省材料和最小化产品重量。

气体注射后估计零件的最终壁厚。

 

吹塑成型结果:

聚合物充填方式
充填过程中气体的通道路线
保压阶段气体通道的改进
气体输入位置
熔接痕位置
气泡位置
气体注射穿薄壁截面处(薄壁穿透)
聚合物壁与气体通道的厚度
注射工艺周期中气体与聚合物的压力曲线
合模力要求

 

收缩

每个注射成型的零件均需要设计师选择它的模具应加工成的尺寸。过去,许多精密零件需要很大程度的修改模具,用以保证公差配合的准确性。在一些情况下,为了达到需要的尺寸,模具加工中必需进行了反复的刮削。这将导致投入巨大的成本和极大的延迟产品推向市场的时间。

因为塑料零件在冷却时会收缩,所以模具设计时必须准确的解决收缩问题,这样,重要产品的公差要求才能达到。

 

收缩仿真

收缩问题使得你在制造模具时需要确定一个适当的收缩公差范围,确定时需要将注塑材料的的收缩特性以及材料的成型条件加以考虑。

 

收缩特性的关键分析:

建议的收缩范围计算。
图表展示说明了将此单个的收缩公差值应用于零件是否有效。
选择性的定义关键尺寸以及它们的相关联的公差。当关键尺寸定义完,收缩分析预测了指定的公差范围能否符合要求,指定的公差包括,详细的X、Y、Z三个坐标轴方向尺寸和公差信息。


收缩分析结果:

沿X、Y、Z三方向的收缩数值
尺寸公差和置信区间
零件的各方向的收缩变化
收缩范围的误差分布
平均的收缩范围
尺寸的精度报告
模型上任意两点间的模具尺寸

 

成型后处理,金属镶件,模内贴标,偏芯。

模内贴标是将厚度小于1mm的商标贴入注塑零件中。在每个成型周期前,商标就施加于模内。商标通常具有不同的材料性能,会影响材粒状的流动与冷却行为。插入塑料制品的物件是在注塑过程前安置于模具内,并且最终是完全或者部分的嵌入在塑料制品中。典型的模内嵌入物有型芯,可能是导体,也可能是另一种不同的塑料。

 

 

偏芯

偏芯分析-模流分析提供了一种独一无二的多物理特征解,用以模拟注塑模具的偏芯,偏芯定义为由于在注塑模具的充填和保压阶段中不一致的压力分布引起的模芯位移。偏芯常常引起注塑产品的壁厚不均,这将会导致产品结构缺陷与综合的缺陷。

偏芯将会引起我们不想让之出现的产品壁厚不均问题,这将会影响制品的最终形状和机械性能。偏芯分析模拟提供了模芯位移的详细信息以及塑料注射后,聚合物流动成型过程与位移的相互作用关系。设计师能够利用这个分析信息来纠正偏芯现象,例如,改进零件的设计,或者调整诸如浇口位置和模芯及模具温度等成型工艺条件。

 

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