典型模流分析

nullK50014-6505K50014-6505分 析 人： 鄧 桂 梅 編 號： HX-055 日 期：2003年10月10日ContentContent案例背景資料 產品介紹 主要厚度： 0.98~1.49 mm 長　　度： 54.88 mm 寬　　度： 12.64 mm 高　　度： 3.16 mm 原始塑膠材料 ABS CYCOLAC BDT5510 GE 原始成型條件 Fill Time：0.130Sec Melt Temp：225 ℃ Mold Temp：60℃ Inject Pres：276 MPa模流分析結果 流動波前 充填壓力分佈 中心溫度分佈 剪切應力分佈 保壓壓力分佈 保壓體積收縮率預測 成型壓力預測 冷卻公母模溫度分佈 冷卻模溫差分佈 Original Design Process ConditionOriginal Design Process ConditionOriginal Design Mesh Model 網格Original Design Mesh Model 網格Total Elem =4247 Total Node =2490 Memory and Hard disk Flow/Pack (MB) =4 Cool (MB) =5 Warp (MB) =8 Hard disk (MB) =37 CPU Calculation time Flow/Pack = 85Sec Cool = 17 SecOriginal Design Moldex-Runner Layout Original Design Moldex-Runner Layout Cold Runner System Total of gates：4 Gate type ：扇形進澆 Gate size： 0.5 mmOriginal Design Thickness ProfileOriginal Design Thickness ProfileNormal Thickness：0.98~ 1.49 mm Maximum Thickness：1.49 mm Minimum Thickness：0.9 mm 肉厚較薄處，流動阻力較大，塑料流動不易。肉薄處較易冷卻。 若塑料流動發生遲滯，熱塑料難以補充，受冷模壁冷卻結果，塑料溫度迅速下降。若塑料仍可流動﹐則因較高的剪切率(速度梯度大),反有黏滯加熱（viscous heating)的現象﹐使局部溫度上升。 局部溫度跟高剪切率又與黏度有關﹐因此具體的流動行為取決于流動跟熱傳之間的相互競爭。Original Design Moldex-Flow / Melt Front 41~77%Original Design Moldex-Flow / Melt Front 41~77%藉由不同範圍的流動波前圖或是流動波前動畫，可看塑料在模穴中各時刻的充填情形，可預測縫合線及包封位置，且可判斷是否會有短射現象發生，提供排氣孔位置安排等參考。 Original Design Moldex-Flow / Melt Front 92~99%Original Design Moldex-Flow / Melt Front 92~99%藉由不同範圍的流動波前圖或是流動波前動畫，可看塑料在模穴中各時刻的充填情形，可預測縫合線及包封位置，且可判斷是否會有短射現象發生，提供排氣孔位置安排等參考。 紅色線為預估結合線位置.Original Design Moldex-Flow / Pressure. 充填壓力Original Design Moldex-Flow / Pressure. 充填壓力整體壓力分佈在 26~78.7Mpa. 顯示充填/保壓結束瞬間各處的壓力值，由流道至充填末端漸減，最大壓力值可提供射出機之鎖模力值。 壓力分布是否均勻？顯示壓力傳遞效果。評估模具中肉厚及溫度對於壓力分布及損耗的影響。流道壓力損失 82.5 MPa，壓降過大佔整體壓力的75.7%。整體壓力是 109 MPa充填壓力傳遞均勻。Original Design Moldex-Flow / Center Temp. 充填中心溫度Original Design Moldex-Flow / Center Temp. 充填中心溫度 整體溫度分佈在317度左右。 顯示充填/保壓結束瞬間塑件肉厚中心之溫度分佈圖。 一般而言，在充填過程肉厚中心溫度為肉厚方向最高溫區域，此緣於熱塑料不斷填入，對流(convection)效應使溫度保持高溫，且塑料熱傳導性甚差，不易散熱之故。此處中心溫度分布較均勻﹐約在310度。Original Design Moldex-Flow / Shear Stress. 充填剪切應力Original Design Moldex-Flow / Shear Stress. 充填剪切應力 以不同顏色顯示充填結束瞬間模穴各處剪切應力分布情形。剪切應力代 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 塑料在加工過程中由於剪切流動造成的應力大小。可由圖判別塑料流動應力是否過高，以作為是否使塑料產生裂解及過度殘餘應力(residual stress)的參考。 其值過大(>1MPa)，造成產品日後可能產生斷裂等問題。 整體剪切應力分佈在0.85MPa以下。此處剪切應力分佈均勻。Original Design Moldex-Pack / Pressure. 保壓壓力Original Design Moldex-Pack / Pressure. 保壓壓力 顯示充填/保壓結束瞬間各處的壓力值，由流道至充填末端漸減，最大壓力值可提供射出機之鎖模力值。壓力分布是否均勻？顯示壓力傳遞效果。評估模具中肉厚及溫度對於壓力分布及損耗的影響。保壓壓力分布在12.7~89MPa.Original Design Moldex-Pack / Volumetric Shrinkage. 保壓體積收縮率Original Design Moldex-Pack / Volumetric Shrinkage. 保壓體積收縮率 體積收縮整體分佈在4.6%以下,線性收縮率千分之15.3 。 顯示塑件自充填/保壓結束冷卻至室溫常壓時的體積收縮率值，提供成形條件其保壓效果及翹曲變形等之參考。 正值代表收縮，負值代表塑件膨脹。 往往發生在壓力設定過高或塑件太薄的情形。此值越小代表產品收縮量越小;若分佈不均，產品易造成翹曲變形。 此處體積收縮整體約分佈在0.64~1.5之間。Original Design Moldex-Cool / Cooling Channel LayoutOriginal Design Moldex-Cool / Cooling Channel Layout公母模水管直徑為 8 mmOriginal Design Moldex-Cool / Mold Temp. Original Design Moldex-Cool / Mold Temp. 若冷卻水管設計不當，模穴模仁材質不同，或塑件設計問題，均會使塑件兩側模面 (公模面及母模面) 冷卻速率(cooling rate)不均。冷卻速率的差異造成塑料自加工溫度冷卻至室溫時，在厚度方向發生熱收縮 (differential thermal contraction)接觸較熱模面的塑料收縮量較接觸較冷模面者為高。在厚度方向的差異收縮(differential shrinkage)造成塑件的翹曲變形。指塑件上下模面之平均模溫差分佈圖;一般而言,即是公模及母模(模仁和模穴側)的模面溫度差。此溫度差值愈低愈好，表示上下模面溫度相近，可達到均勻冷卻的效果,避免塑件厚度兩側冷卻不均所造成的翹曲變形。精密成型而言模溫差需控制在5℃以內。母模溫度為62~76℃左右。公模溫度為62~78℃。Original Design Moldex-Cool / Mold Temp. DifferenceOriginal Design Moldex-Cool / Mold Temp. Difference 指塑件上下模面之平均模溫差分佈圖; 一般而言，即是公模及母模(模仁和模穴側)的模面溫度差。此溫度差值愈低愈好，表示上下模面溫度相近，可達到均勻冷卻的效果，避免塑件厚度兩側冷卻不均所造成的翹曲變形。 精密成型而言模溫差需控制在5℃以內。 模溫差約在7℃以內此處模溫差均勻。Original Design Moldex-Flow / Welding-line. Original Design Moldex-Flow / Welding-line. 由等位線的流動波前可看出，較密集的區域是因為產品肉厚不均勻或薄件而產生的。肉厚較薄處，流動阻力較大，塑料流動不易。若塑料流動發生遲滯，熱塑料難以補充，受冷模壁冷卻結果，塑料溫度迅速下降。若塑料仍可流動﹐則因較高的剪切率(速度梯度大),反有黏滯加熱（viscous heating)的現象﹐使局部溫度上升。Original Design Moldex-Warp / DisplacementOriginal Design Moldex-Warp / Displacement以不同顏色顯示塑件脫模後冷卻至室溫常壓下在三個座標方向的總尺寸變化(位移)。此分布值與座標系統選擇有關。例如正值代表在+x方線的位移;負值代表在-x方向的位移。此位移為總位移，考慮了pvT與模溫的綜合效應。此值為線性收縮率(Linear shrinkage)的度量，也是模具設計時尺寸補償的參考。 X方向的最大位移量為0.54mm。Y方向的最大位移量為0.28 mm。Original Design Moldex-Warp / Deformed ShapeOriginal Design Moldex-Warp / Deformed Shape 圖中顯示出此產品翹曲變形形狀情況﹐圖中為放大10倍的變形形狀。基准線null Conclusion結論1﹕此流動波前有流動遲滯﹐出現包封位置。 結論2﹕整體剪切應力分佈較大﹐約在1.6MPa以下。