moldflow模拟结果与实际结果的差距

26
模拟分析 : Switch-over
单纯比较注射压力是不明智的 依赖于精确的 switch-over位置
Switch-over 设定: – Ram位置或time
Maximum Pressure

全部geometry 要精确建模 用于压力可行性验证
– %体积填充, automatic
20
模拟分析 : Geometry
分析没有明显的Hesitation 发现有 geometry 误差发生
– CAD 的1 mm 厚度在开模时改为2mm – Moldflow 工程师未被通知设计的变更!
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21
模拟分析 : Geometry
完全充满!
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模拟分析– 翘曲输入
保压压力 保压 & 冷却时间
实际成型
模拟分析
Fiber 取向
Shrinkage 校正CRIMS
参考面 Ancor Plane
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1 sec 1 sec ?
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14
实际成型: 排气
短射样品
– Flow front 没有到达cavp3 – cavp3 传感器仍然记录了压力 – 由于排气不良造成气压
Original shot
Shorter shot
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6
实际成型: Ram运动
喷嘴压力传感器 以恒定流速进行MPI 压力分析 以变化的流速进行MPI 压力分析
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7
实际成型: 止回环磨蚀
采用Ram实际位置曲线, Moldflow分析的填充时间比 从传感器实测的压力曲线来得快
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目录
实际成型工艺的差异化分析
Moldflow精确性分析于工艺条件的关系 Moldflow标准化应用的有效方法
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模拟分析 – Filling/Packing输入
Geometry (Fill Pattern) Geometry (Pressure)
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模拟分析 : Geometry
初始的想法是只考虑开放的Path 关闭的Hot Runner不考虑
P0
P2
P1
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模拟分析 : Geometry
分析的时间比传感器测得的压力曲线要早 – 原因是没有考虑所有热流道的材料压缩性 – 考虑所有流道系统：时间差消除
14
Pressure (MPa)
12
10
8 6
4 2
0 0 0.5 1 1.5 2
Time (s)
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实际成型:止回环磨蚀
检查保压阶段Ram位置是否继续移动
– 产品一旦凝固Ram不该再移动

观察型腔压力轨迹
– 螺杆移动几乎为填充体积的50％?
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模拟分析 : 注塑机能力
模拟分析有短射，但实际成型能被填充?
射压是否被限 制?
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模拟分析 :注塑机能力
可设定限制注射压力:
– Maximum injection pressure setting – Maximum clamp force setting
分析没有明显的Hesitation
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模拟分析 : Geometry
对大型hot runner/料筒体积时，由于材料压缩性分析 获得的fill time 会有所延长.
– 16 腔，用occurrence numbers简化 – Hot runner体积: 151 cm3 – 产品体积 (16): < 1 cm3 – 增加流速压力会急剧升高， 这是occurrence numbers会忽略流道中材 料压缩性
Cycle 55
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实际成型: 排气
三个等距离压力传感器布置在1mm厚的矩形型腔, 以匀 速填充, PP
– Flow front 应该在1 S 后从cavp2到达 cavp3 – 为何压力升高过早?
Sensor insert Cavp3 Sensor Tip
CTE
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模拟分析 : 保压压力
翘曲结果依赖于保压曲线
– 采用缺省的保压曲线很危险

10 sec ，%80 填充压力
– 切换位置是否正确? – 包括流道系统吗?

20 的cooling time
+20% pressure (12MPa) +10 sec pack time
Default packing profile
– 是否流速误差的原因吗?
Pressure Validation for Cyc0329 to Cyc0338
20
?
18 16
nozzle: expt runp1: expt runp2: expt cavp1: expt cavp2: expt cavp3: expt nozzle: mpi runp1: mpi runp2: mpi cavp1: mpi cavp2: mpi cavp3: mpi

这说明是材料或料温影响，不是机器影响
– 调整为更高速度后: 起初压力不稳定 – 但最终稳定下来
Cycle 53 Cycles 78 - 82 speed = 20 cc/s Cycles 53 - 59 speed = 20 cc/s
Cycles 48 - 52 speed = 15 cc/s
Cycle 54
实际成型
模拟分析
V/P切换
注射速度曲线
Nozzle / Air-shot
注塑机能力
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模拟分析 : Geometry
分析没有明显的Hesitation
期望的Flow front 形状
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Khanna, Han & Day Poly.Eng.Sci Vol 36 / 13. 首届华东Moldflow技术论坛
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实际成型: Airshot 压力
料筒和注塑机液压系统有压力损失
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15
实际成型:– 翘曲 考虑因素
缩水补偿（型腔放大） 冷却剂温度
实际成型
可靠的翘曲测量Байду номын сангаас法
模拟分析
试模起始
每模变化
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实际成型: 每模变化
实测的三个零件的变形分布 计算均方差分布
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Experimental vs Simulation
60.00
P0 P1 P2 P0 (MPI) P1 (MPI)
50.00
40.00
P2 (MPI)
MPa.
30.00
20.00
10.00
0 1 2 3 4 5 6
Seconds
? ? 首届华东Moldflow技术论坛
Hot drop (x16) (x8) (x1)
(x2)
Cavity (x16)
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模拟分析 : Geometry
– Hot Runner，除1个打开其他所有阀浇口关闭
Gate Open
Gates Closed
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模拟分析 : Viscosity
当采用类似替代材料粘度时：
– 同类型 – 相同Fiber含量 – 同一料商
当Fiber含量相差10% 时，分析的压力也相应有大约 10% 的差异 不同料商: 可能达到40% 压力差异
首届华东Moldflow技术论坛 2007‘上海
实际成型工艺与Moldflow 分析精度的关系及 Moldflow标准化应用方法
Presented By： ADAO Jiangyongdao@ 13601955449 2007年11月于上海
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目录
实际成型工艺的差异化分析
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模拟分析 : Viscosity
粘度压力依赖的影响
– 考虑压力依赖，射压升高到了 55 MPa (43%)
Effect of Pressure Dependence
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压力测量位置
每模变化
排气
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实际成型: 注塑机能力
试验表明由于剪切诱导效应产生流动不平衡现象
– 主要是由于高剪切速率产生了剪切热
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5
实际成型: 注塑机能力
实际问题表明由于止回环磨蚀造成漏料
Ram 在填充 阶段的运动
Ram 在保压 阶段的运动
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9
实际成型: 材料干燥
PA干燥 17 小时 更低的干燥温度 (更高的 %H20), 可导致 2-5 倍粘度 降低
– 极大影响注射压力 (~50%)
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模拟分析 : Shrinkage 系数CRIMS
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实际成型: 喷嘴压力
液压压力和喷嘴压力比较
– 平均10 MPa 误差
Speight et al, Proc of IMechE/Part E V211
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实际成型: Shot-to-shot
实际多次压力曲线以及Ram曲线 (PET/PBT blend, fiber filled) – 47个循环后: 螺杆位置曲线稳定, 但压力曲线仍有波动
Moldflow精确性分析于工艺条件的关系 Moldflow标准化应用的有效方法
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Molding Practice – Filling/Packing: 考虑因素
注塑机能力 Ram 运动曲线
材料干燥处理
实际成型
模拟分析
注射速度设定注塑机最大射速: 93 cm3/s – 注塑机本身不会显示有问题 – 检查RAM运动轨迹 峰值速度: 68 cm3/s 平均速度: 52 cm3/s 如果用93 cm3/s来分 析将会高估剪切发热
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模拟分析 : Nozzle (Viscosity)
Airshot 喷嘴试验
– 以实际的注射速度
Model nozzle downstream from pressure sensor 采用Juncture Loss系数考虑入口压力损失（由于 Nozzle的紧缩）
如未Model喷嘴: 至少需要估计Airshot 的压力
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模拟分析 : 注射速度
设定正确的注射速度至关重要 (流动速度曲线) – 采用由型腔压力传感器计算的速度曲线

分析与实际压力差异大
– 采用Ram速度曲线分析与实际压力比较一致
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