Moldflow毕业设计,大家帮忙看看!

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大家好!我现在在做毕业设计,用moldflow模拟一个塑料产品,
以前没有moldflow使用经验,现在都是自己摸索,也不知道做的对不对,
现在只做了一部分传上来,大家帮忙看看,指导一下!看看方向对不对,不胜感激!

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一. 分析说明:
5 P; w. a0 [6 P& n6 W3 d+ g
如下图产品,为一塑料连接件,对尺寸要求精度较高.采用Bayer USA 公司的Lastran ABS 488材料.产品模具结为两板式冷流道,要求在设计模具之前用Moldflow软件分析预测可能出现的问题.并给出解决方案.优化模具设计.
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二 塑胶材料简介
! a/ i9 I6 Z9 B  T4 o: u  d! pLustran ABS 488
1. Melt Density 0.94386g/cm^3
2. Solid Density 1.0541g/cm^3
! q. ?& z+ V" w6 D* K. y  P3. Ejection Temperature 85 deg.C
4. Recommended Mold Temperature 65 deg.C
  S& ]% F- v8 ~+ B+ j. p5. Recommended Melt Temperature 240deg.C
6. Absolute Max. Melt Temperature 310 deg.C
8 g5 x0 K7 ?1 K0 H( [1 p! V- ~3 V9 H7. Melt Temperature Minimum 210 deg.C
1 }4 W. v, \- j1 c) E- C2 r8. Melt Temperature Maximum 270 deg.C
9. Mold Temperature Minimum 50. deg.C
( m  ?5 u! r* m" Z6 g! {# F# R10.Mold Temperature Maximum 80 deg.C
* E" x) {) v3 k6 |7 a11.Maximum Shear Rate 12000 1/s
2 J4 U/ V) q7 U8 N1 ]: T12.Maximum Shear Stress 0.28 Mpa
9 p* ?! L( v; U4 G- q5 n

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Plot viscosity
& b  ]! k$ D' g! X7 o- ]& [; e! M三 产品模型简介
产品长宽高约为93*80*63, 大部分肉厚比较均匀,基本肉厚为2mm.但局部存在较厚处,6个卡钩为特殊关注区.成型后收缩可能会很大,熔接痕的问题也应关注.
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四 分析模型简介
& s: L% M+ G  I& m, ?对于此类产品,可使用Moldflow有限元分析中的Fusion进行分析,产品原造型有很多的圆角和倒角,这对划分网格很不利.可利用Moldflow CAD Doctor预先对产品CAD模型修复简化处理.再导入Moldflow MPI进行划分网格、分析.

3 I% ~& I$ f: H

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五 浇口位置分析
* ?* }. n& u1 @# l! j2 D2 `浇口位置的设定直接关系到熔体在模具型腔内的流动,影响聚合物分子的取向和产品成型后的翘曲.在设计产品浇口位置时,应该遵循以下原则:
$ p  {3 q- P- q1 浇口相对居中,保证在型腔内均衡的流动长度.各方向上平衡的流动长度可以保证均衡的保压和较小的产品收缩差异,从而有效提高产品质量.
2 浇口位置对称(形状对称的产品),避免翘曲现象.
, K) a! l* U/ e5 w" \- n3 浇口尽量设置在产品的厚壁处.浇口设置在产品的厚壁处,可以保证熔体在型腔内流动的通畅和正常的保压,从而避免缩痕、缩孔等缺陷的产生.
4 对于细长形的产品,浇口设置在产品的端部. 对于细长形产品,浇口设置在产品的端部可以保证熔体均匀的流动,获得良好的分子取向,避免产品的翘曲.
5 避免将浇口设置在产品的承重部位 . 浇口处一般会由于熔体流速、压力比较大而产生较大的内应力,因此要避免将浇口设置在产品的承重部位.
+ O4 ]) J! X! \% B! K3 }6 将浇口设置非外观面,保证产品的外观质量.
7 浇口的位置要利于排气. 不良的排气,不仅会造成困气、欠注、烧焦等缺陷,而且会导致较高的注塑和保压压力.
8 设置浇口位置要考虑熔接痕情况 . 浇口的设置要尽量避免熔接痕出现在重要的外观面,同时要尽量使熔接痕在注塑压力较高的区域生成,从而保证熔接痕部位的产品强度.
塑料连接件的品质要求较高,因此浇口位置的选取非常重要,总体上要保证以下一些基本要求:
% r3 W; f5 ]. R5 P1 熔体流动平衡性;
( ~: Q+ O4 ?/ E9 t5 k2 较低的内应力;
3 较低的体积收缩
+ X5 L- q2 Q$ ?) H2 X4 产品成型后的翘曲变形较小.
" F5 H' g/ `( J6 o8 n8 X0 G0 l/ X考虑到上述问题,在模具设计之前借助MPI 强大的功能辅助设计浇注系统.由于先前没有成型此类产品的经验,先进行浇口位置分析.

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9 C7 I4 v) C( M, i5 q; I/ B$ EGate Location的分析主要基于以下一些因素:
4 ]8 O9 M' S3 ^" b9 q1 流动的平衡性;
  z* d2 k# }' Q5 B: q8 O8 v9 T2 型腔内的流动阻力;
3 产品的形状和壁厚;
4 注塑成型中浇口位置的可行性等.
$ a! C1 H2 W3 L' |4 `: j. p7 Q由于模具结构因素,Moldflow分析的浇口位置和实际成型中的位置会有些差距,但总的趋势是正确的.

! @$ [  O5 P5 x- K' O9 M6 G填充分析

本文对三个位置进行了fast fill分析、比较,选出最佳浇口位置.
$ M; ], L/ [  `2 f% C- G0 z4 X对照以下三副图fast_fill_mid填充更好,在fill time的等高线图上可以看到三种方式下等高线的密集度差不多,但fast_fill_mid填充下对称性更好,尤其是卡钩和筋的部位.虽然熔接痕较多,但从temperature at flow front 上看熔接强度还是可以的.

! z+ c, L, w  l1 B+ d; F, o4 I
8 X2 a1 G7 _7 \, q' q4 ~0 k- v! y3 E

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产品的初步成型分析
" u3 M9 V- |' d( O  |+ u' b产品的初步成型仿真,其目的在于通过cool、flow、warp的分析计算,发现产品成型的各种问题,根据分析结果可以给出相应的模具设计调整方案
一原始方案浇注系统设计
原始方案为两板式冷流道,一模一穴,一点进胶.浇口为长方形0.8mm*1.5mm , 流道(￠4mm), 注道
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二 原始方案冷却系统设计
! C" }4 ]  }4 ~# ~) h原始方案共设计四条水路,其中母模侧一条,公模侧三条,皆为￠10mm的直通水路.

; o; H: c$ }, P/ Q* U三 原始方案基本成型条件
1. 注射机设定
% W+ W& K5 S$ h8 Q# lMachine maximum clamp force: 350 tonne
Maximum injection pressure: 293.9 MPa
Maximum injection speed: 314 cm^3/s
5 O3 p7 x$ R# u8 ?' H+ dScrew diameter: 30.00 mm
! e5 ~/ c$ w; d6 Y; Y/ I  s* q# U2. 充填条件
3 R- u  X9 M+ k: RMold temperature : 80.00 deg.C
Melt temperature(Hot Runner): 267.93 deg.C
Filling time: 0.3177s
3.冷却条件
Coolant Temperature(Cavity) 25 deg.C
Coolant Temperature(Core) 25 deg.C
4. 保压曲线
1 |0 c( Q% m$ b5 V3 i# _3 ?2 \由于是成型预分析,采用Moldflow默认的方式,即最大填充压力的80%,时间10s.根据分析结果再优化保压曲线.

+ }2 `3 Z4 a7 x原始方案分析结果:
: P1 S. R- K  e( J- g以下结果包括冷却、填充、保压和翘曲分析的较为重要结果.
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1. 冷却液温度变化

由图中可知,冷却液温升较小(进出口温差在两度以内),冷却水路的设计是能达成冷却要求的.
/ R7 e( W+ g1 j5 W2. 制件的冷却时间

! \* d/ E  r) b6 Q# o由制件的冷却时间图上可以看到卡钩的位置冷却时间较长,达到30s左右.制件其他部分基本上在8s左右.卡钩部分的冷却时间制约了产品的生产周期,需要进一步冷却,加入CuBe嵌件,会改善冷却效果.

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3. 浇口冷却时间

浇口在1.029s时就凝固了,原始方案中默认的10s保压时间需要作出调整.
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4. 填充时间
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填充时间约为0.34s,从图上看填充较平衡.但最后填充结果比设定的0.3177s略长,这主要是由于塑胶材料的可压缩性引起的,当设定填充时间时,软件会换算成模腔的体积填充速度,这时是不考虑压缩量的.在分析计算时,由于会考虑到压缩量而使最终的填充时间比预先设定的大.
5. 波前温度与熔接痕
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波前温度变化不大,熔接线生成时的料温较高,熔接线的质量较好.

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看来学摸流分析也很必要