注塑CAE实验分析报告.docx
- 文档编号:28374318
- 上传时间:2023-07-10
- 格式:DOCX
- 页数:29
- 大小:3.32MB
注塑CAE实验分析报告.docx
《注塑CAE实验分析报告.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《注塑CAE实验分析报告.docx(29页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
注塑CAE实验分析报告
实验一注塑件浇口位置分析
备注:
由于系统兼容性方面的限制,故本次实验采用的是win7旗舰版64位系统下的moldflow2010版本。
•实验目的:
分析注塑件的最佳浇口位置,为设计浇口位置提供依据。
•实验设备:
每人一台PC机,CPU:
P5D2.8G,硬盘120G,内存1024MB,显示器17LCDMoldflowPlasticInsight2010中文版软件。
•在MoldflowPlasticInsight2010环境中,运用MPI的各项菜单及其基本操作,来实现对所选制件在注塑成型过程中的填充、流动、冷却以及翘曲分析,以此来确定制件的最佳成型工艺方案,为工程实际生产提供合理的工艺设置依据,减少因工艺引起的制件缺陷,有助于降低实际生产成本,提高生产效率。
实验过程:
1.运行MoldflowPlasticInsight2010软件,将目标文件test5.stp文件重命名,命名为xutao.stp。
并在桌面新建文件夹并命名为自己的学号:
20120330525。
将xutao.stp放入已命名为20120330525的文件夹中。
2.点击软件菜单栏的“文件”,点击“新建工程”,输入工程名为xutao,创建位置为桌面上新建文件夹:
20120330525,单击确定按钮。
右击左侧任务栏中的工程“xutao”选择导入按钮,找到xutao.stp文件,单击确定按钮,导入时选择网格类型为“双层面”(moldflow6.0中为选择【Fusion】方式),点击确定。
然后等待autodeskMoldflowDesignLink输出。
3.点击软件菜单栏的“网格”按钮,点击生成网格,在“工具”中点击“立即划分网格”按钮,第一次可使用缺省值。
平均边长热小,网格热细,精度热高,计算时间热长平均边长大则网格粗,精度差,计算时间短一些IGES合并公差指将相邻需要合并的两点之间的最小距离
电脑自动划分网格如下图
4其中三角形单元的纵横比是指三角形的长高两个方向的极限尺寸之比,单元的纵横比对计算结果的精确性有很大的影响。
一般在MIDPLANE和FUSION类型网格的分析中,纵横比推荐的极大值是6
网格诊断:
点击菜单--网格(M)-----网格诊断出现如下诊断结果见下图
对诊断结果进行检查,最大纵横比为27.361328>6(一般在MIDPLANE和FUSION类型网格的分析中,纵横比推荐的极大值是6),不符合要求,需进行网格处理。
首先处理纵横比,点击网格(M)-----网格诊断----纵横比诊断在“输入参数”最小栏填入6,在选项区选“图象显示”,单击“显示”按钮。
首先选择“网格”中的“网格修复向导”进行自动修复,对于自动修复不了的进行手动修复。
所以先从最大纵横比27.361328开始处理,然后一步步修复,直到最大纵横比为<6为止。
手动修复方法为:
处理纵横比:
网格(M)--网格工具----节点工具。
有多种修补方法,其中用的比较多的为:
合并节点:
(MergeNodes)将多个起始点向同一个目标点合并。
其中MergeNodes对话框中要首先输入目标节点,然后输入起始点,以消除不理想的单元
插入节点(InsertNode)功能在两个节点之间创建一个新的节点,可结合MergeNodes使用以修正或消除不理想的单元。
全部合并如果最大纵横比超标的单元太多,可用全部合并功能(GlobalMerge)一次合并所有间距小于Mergetolerance(合并容差)的节点,合并容差根据实际模型定
修复时要多种方法联合使用,当一种不行时可以换另一种,直到修复完成。
修复完成后如图:
然后点击软件菜单栏的“网格”按钮,点击“网格诊断”中的“纵横比诊断”按钮,点击“网络统计”按钮,此时如图:
对诊断结果进行检查,发现连通区域为1,自由边为0,最大纵横比为5.982<6,均符合要求,网格划分合理。
5.进行浇口位置分析,点击软件菜单栏的“文件”按钮,点击将方案另存为“最佳浇口位置”,然后点击“方案任务视窗”中的第三项,选择“浇口位置”方案。
材料设置:
在“方案任务视窗”里双击第四项“材料”,选择如图所示的材料。
在“方案任务视窗”里第五项双击“工艺设置选择”,选择默认设置。
最后点击第六项进行分析。
等待分析结果。
四.分析结果统计
分析结果包括两个图:
图一:
流动阻力指示器。
图二:
浇口位置匹配性。
五.结论分析:
计算机认定最佳浇口为如下图:
首先对于计算结果中的“流动阻力指示器”进行分析,依靠流动阻力指示器图可以看出流动阻力最低的地方为图中的蓝色区域,蓝色区域为最佳位置(浇口处流动阻力越小,越利于塑料对型腔的充型)。
然后对于“浇口位置匹配性”分析,依靠浇口位置匹配性图可以看出蓝色区域同样是匹配性最好的区域,综上所述;可以认定图中“流动阻力指示器”图与“浇口位置匹配性”图中蓝色区域的交集区域极为此次浇口的最佳区域。
但是最佳区域有两个,一个是模具型芯的蓝色区域以及型腔的蓝色区域,个人认为选择型腔的蓝色区域好一点。
理由为这样做既方便了模具的设计以及加工也符合浇筑系统在模具定模一侧的原则。
所以最后认定浇口最佳位置如下图所示:
六.实验收获与体会
实验需要思考和实践并举。
多操作动手学起来很快。
每一步都有自己的原理在指导着。
第一次做这个实验时感觉很麻烦,而且无法上手,尤其是在划分网格之后部分,没有耐心是做不下去的,需要反复的操作和修改。
但是只要按照老师的要求去做还是能够很快解决问题的。
通过这次实验学会了划分网格和修改网格,开始了解并掌握注塑CAE的一些简单用法,为以后的工作打下基础。
实验二注塑件充填分析
实验目的掌握注塑件网格划分,网格优化的方法了解注塑件充填过程,分析
注塑工艺参数对注塑质量的影响,了解常用注塑缺陷及解决方法
实验设备
每人一台PC机,CPU:
P5D2.8G,硬盘120G,内存,10242MB,显示器17LCD
MoldflowPlasticInsight2010中文版软件
实验步骤
一打开上一次保存的文件。
1点击菜单里的文件----另存方案为(A),弹出如图对话框,在对话框输入“填充分析”。
注意每次开始一个新分析任务都要另存,以保留上一个任务的分析过程和结果。
2在方案任务视窗里双击第三项,选择分析系列为“充填”
3双击方案任务视窗的第五项“设定注射位置”,将鼠标移动至图形区,点击注射点,如图注意注射方向应是所选面的法向方向。
4双击方案任务视窗里的“工艺设置”如图
在充填控制中,可选择注塑时间、流动速率、螺杆速度曲线作为对填充进行控制的变量。
在初次分析对制件掌握的信息不够多的情况下,可按默认选项“自动”进行填充分析。
在速度/压力切换选项中,通常用填充体积百分比设置速度/压力控制转换点(如99%)默认选项是“自动”。
单击确定。
实施分析:
双击方案任务视窗里的“立即分析”,在弹出窗口中,选择运行完整的分析,后按“确定”。
结果分析
A在结果分析中选择填充时间则显示如图所示填充时间图
原则上浇口不同方向上的填充时间相差不要太大,缩短填充时间,提高效率
B在结果分析中选择速度/压力切换时的压力,则显示如图所示压力分布图
压力结果图示给出了在速度压力切换点模腔内的压力分布。
上图灰色区表示没有压力,填充不足。
二另存方案为:
“填充分析2”
1双击工艺设置如图
在速度/压力切换选项中选注射压力填入200Mpa,重新计算。
2计算完后再看压力结果图如图。
3在结果分析中选择气穴显示如下图所示气穴位置图气穴应当位于分形面或者筋骨末端,这样才容易将气体从模腔中排出,否则就要通过修改浇口位置\修改制件设计等方法困气位置改变,以防制件出现气泡.
气穴的数量有3个,但是均位于分型面和零件的下端,气体很容易从模腔中排出。
不会造成制件出现气泡、焦痕等缺陷。
说明浇口位置设置合理。
在结果分析中选择注射位置处压力:
XY图
锁模力:
XY绘图
分别显示注射位置处压力曲线和锁模力.,此参数是选择注塑机的依据.
由此可以看出压力机提供的锁模力不能低于图示锁模力的上限值,选择压力机时应该注意锁模力的大小。
4在结果分析中选择推荐的螺杆速度:
XY绘图,则显示推荐螺杆速率曲线,这个曲线可以用于设定注塑机的螺杆在注塑过程中的运动.
实验总结与体会
在实验过程中我受易非浅:
它让我深刻体会到实验前的理论知识准备,也就是要事前了解将要做的实验的有关质料,如:
实验要求,实验内容,实验步骤,最重要的是要记录什么数据和怎样做数据处理,等等。
虽然做实验时,老师会讲解一下实验步骤,但是如果自己没有认真思考并且实际操作,那时是很难做得下去的,惟有按老师和实验指导书的要求做,才能完好的完成实验,并且得到自己想要的实验结果。
实验三注塑件冷却分析
实验目的通过自动和手动布置冷却水管,分析注塑件最佳冷却方案
实验设备每人一台PC机,CPU:
P5D2.8G,硬盘120G,内存,10242MB,显示器17LCD
MoldflowPlasticInsight2010中文版软件
实验步骤
冷却分析
一打开上一次保存的文件。
自动部分
1)选择分析类型:
选择类型之前先将方案备案:
【文件】—【另存方案为2】;然后双击任务栏下【流动】,选择【冷却】,【确定】。
并且设置为一模两腔。
设置冷却水道:
【建模】—【冷却回路向导】,通过此向导具体的设置如下:
冷却水管的直径:
10水管与产品之间的距离25
水管相对于产品的排列方向:
沿X轴向水管的条数:
2
水管的间距:
25超出产品边界的距离:
30
参数设置完成后,单击【完成】系统便自动生成所需的水管;
3)立即分析:
双击任务栏下的【立即分析】。
冷却分析结果如下:
下图所示为制件平均温度结果图。
该结果的最大最小温度之间的差异应尽量小,即温度分布应当均匀。
此温差为:
78.98℃-40.97℃=30.01℃,温差较大,符合要求。
下图所示为冷却剂温度结果图。
冷却剂的入口和出口温度应当控制在2℃~3℃之内,如果超出了这个值,则应当通过增大冷却管道直径、降低冷却剂温度或者修改冷却系统布局的方法进行改善。
在本模型中,由于零件太小,冷却剂的温度差值很小。
冷却系统参数默认值设置情况下,得到的冷却剂温差只有0.1℃。
经分析,将冷却水管的直径改为最小值10,产品的距离和水管条数均改小,将水管间距拉大,经分析得到上图所示的温度差:
26.99℃-25.00℃=1.99℃。
下图示为冷却管道管壁温度结果。
冷却管道管壁温度为℃。
二手动部分
1选择分析类型:
选择类型之前先将方案备案:
【文件】—【另存方案为填充分析(手动)】;
通过计算具体的设置如下:
冷却水管的直径:
10
水管与产品之间的距离25水管相对于产品的排列方向:
沿X轴向
水管的条数:
2水管的间距:
25超出产品边界的距离:
25
1)创建坐标:
点击建模--局部坐标系--定义。
设置完成后,激活为本地坐标。
输入坐标:
建模--创建节点--按坐标输入坐标。
坐标依次为
(100,55,10)(100,55,-15)(100,55,-40)(100,55,-65)
(100,55,-90)(100,55,-115)(100,55,-140)(100,55,-165)
(100,55,-190)(100,55,-215)(100,-25,10)(100,-25,-15)
(100,-25,-40)(100,-25,-65)(100,-25,-90)(100,-25,-115)
(100,-25,-140)(100,-25,-165)(100,-25,-190)(100,-25,-215)
(-50,-25,10)(-50,-25,-15)(-50,-25,-40)(-50,-25,-65)
(-50,-25,-90)(-50,-25,-115)(-50,-25,-140)(-50,-25,-165)
(-50,-25,-190)(-50,-25,-215)(-50,55,10)(-50,55,-15)
(-50,55,-40)(-50,55,-65)(-50,55,-90)(-50,55,-115)
(-50,55,-140)(-50,55,-165)(-50,55,-190)(-50,55,-215)
输入坐标后,便能得到如下图所示的各点。
3创建管道;网格---创建柱体网络---新建管道---点击相邻的两个坐标
可得到如图所示冷却管道
4)设置冷却液入口--选择两点后确定
3)立即分析:
双击任务栏下的【立即分析】。
冷却分析结果如下:
下图所示为制件平均温度结果图。
该结果的最大最小温度之间的差异应尽量小,即温度分布应当均匀。
此温差为:
80.03℃-42.72℃=37.31℃,温差较大,符合要求。
下图所示为回路冷却介质温度结果图。
冷却剂的入口和出口温度应当控制在2℃~3℃之内,如果超出了这个值,则应当通过增大冷却管道直径、降低冷却剂温度或者修改冷却系统布局的方法进行改善。
在本模型中,由于零件太小,冷却剂的温度差值很小。
冷却系统参数默认值设置情况下,得到的冷却剂温差只有0.1℃。
经分析,将冷却水管的直径改为最小值10,产品的距离和水管条数均改小,将水管间距拉大,经分析得到上图所示的温度差:
26.44℃-25.06℃=1.38℃。
实验总结和体会
通过自动和手动布置冷却水管,分析注塑件最佳冷却方案,由于是找的零件,没有相关的技术和工艺要求,在分析过程中,由很多参数的设置都是采取的默认值。
在以后的试验中,如果能够有工艺参数的设置希望有计算的,以便深入了解和学习。
实验四注塑件冷却+流动+翘曲分析
实验目的冷却分析目的是在获得均匀冷却的基础上优化冷却管道布局,尽量缩短冷却时间;流动分析目的是为了获得最佳保压阶段设置,从而尽可能地由保压引起的制品收缩\翘曲等质量缺陷;,翘曲分析用于判定制件是否出现翘曲,如果出现翘曲的话,查出翘曲的原因.
实验设备每人一台PC机,CPU:
P5D2.8G,硬盘120G,内存,10242MB,显示器17LCD
MoldflowPlasticInsight2010中文版软件
实验步骤
一打开上一次保存的文件。
1点击菜单里的文件另存方案为(A),弹出对话框,在对话框输入“冷却流动翘曲分析”
2在方案任务视窗里双击第三项,选择分析系列为“冷却+充填+保压+翘曲分析”
3在方案任务视窗里双击第六项设置冷却系统
制件厚度小于2MM,使用水管直径8-10MM;制件厚度小于4MM使用水管直径10-12MM
制件厚度小于6MM使用水管直径12-15MM,冷却管道之间的距离应当小于管道直径的3倍,冷却管道与制件的距离应当是管道直径的2-3倍.
4在方案任务视窗里双击第七项工艺条件设置.如图
5执行计算任务
6结果分析
此结果共分三部分流动冷却翘曲
A流动分析的主要结果是体收缩率和冷凝层因子如下图为顶出时的体积收缩率结果
体收缩率的结果越均匀越好
下图为冻结层因子结果,从结果中动态观察冻结层的变化结果,找出浇口冻结的时间,如果直到压力释放之后浇口或制件都没有冻结,那么修改PACKTIME为更长的值然后重新分析
B冷却主要分析结果是制件上表面温度和冷却剂温度
下图为制件上表面温度图,该结果最大最小温度之间的差异应当尽量减小,即温度分布应当均匀。
下图为冷却剂温度结果图。
冷却剂的入口出口温度应当控制在2-3度内,如果超出这个值,则应当通过增大冷却管道直径、降低冷却剂温度或者修改冷却系统布局的方法改善
CY方向制件翘曲变形量
如图为Y方向制件翘曲变形量,此值偏大。
翘曲是由收缩变化过大引起的制件缺陷。
原则上,导致收缩变化过大的原因有:
收缩不均、冷却不均、取向不均。
本例主要是由制件不同区域收缩不均和冷却不均引起,因此需改进冷却系统和制件结构。
实验体会和收获
在这次实验中,我学到很多东西,加强了我的动手能力,并且培养了我的独立思考能力。
特别是在做实验报告时,因为在做数据处理时出现很多问题,如果不解决的话,将会很难的继续下去。
解决问的过程就是一个学习成长的过程。
通过软件分析计算了很多我们人脑无法预知的数据为以后的设计和制作提供了有效参考,提高了生产效率和减少了生产成本。
实验五注塑件成形窗口分析
实验目的通过分析寻找最佳成形工艺参数(时间,温度,压力)
实验设备
每人一台PC机,CPU:
P5D2.8G,硬盘120G,内存,10242MB,显示器17LCD
MoldflowPlasticInsight2010中文版软件
实验步骤
注塑件成形窗口分析:
一打开上一次保存的文件。
1.分析目的:
寻找最佳成形工艺参数(时间,温度,压力。
2点击菜单里的文件——另存方案。
3任务设置:
在方案任务视窗里双击第三项,弹出下图所示选择分析系列窗口,选择成型窗口分析。
4.点击工艺设置向导,默认系统参数点击确定。
5.实施分析:
双击方案任务视窗里的“立即分析”,选择运行完整的分析,然后按“确定”。
6.结果分析如图所示
A.质量(成型窗口):
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
注射时间
最大压力降:
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
最低流动前沿温度:
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
最大剪切速率:
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
最大剪切应力:
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
最长冷却时间:
xy绘图;熔体温度:
200.0【C】,注射时间0.1500【S】;
综合上述:
如质量(成型窗口):
xy绘图;注射时间;最大压力降:
xy绘图;最低流动前沿温度:
xy绘图;最大剪切速率:
xy绘图;最大剪切应力:
xy绘图;最长冷却时间:
xy绘图所示,注射时间为0.1500s,最大冷却时间(成型时间)为34s,成型温度为55℃,成型压力为71.40mpa
实验总结:
我觉得这次实验最宝贵,最深刻的。
就是实验的过程全是我们参照实验指导书自己动手来完成的,这样,我们就必须要弄懂实验的原理。
在这里我深深体会到理论对实践的指导作用:
弄懂实验原理,而且体会到了实验的操作能力是靠自己亲自动手,亲自开动脑筋,亲自去请教别人才能得到提高的。
学会了分析寻找最佳成形工艺参数(时间,温度,压力),并且得出结论。
有效的为以后工作时面临的相关问题打下解决问题的能力基础。
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 注塑 CAE 实验 分析 报告