世界那么大：也談Moldflow 壓力預(yù)測(cè) （與實(shí)際試模對(duì)比）

2016-11-23 by:CAE仿真在線來源:互聯(lián)網(wǎng)

這幾周好多人都出去看完世界,滿血回歸了,我們這些還抱著地球儀看世界的朋友,也只能來聊聊壓力了 :)

模流也一樣,要減小壓力,控制壓力。

上個(gè)月大概遇到幾位同學(xué)咨詢關(guān)于moldflow壓力預(yù)測(cè)與實(shí)際對(duì)比的問題,恰好最近也處理了歐洲客戶關(guān)于壓力預(yù)測(cè)的問題(有實(shí)驗(yàn)對(duì)比數(shù)據(jù),非常詳細(xì),不過要保密 :)),也向我們澳洲的求解器開發(fā)大拿Dr. Franco請(qǐng)教了,所以一直想找時(shí)間把這些思路整理一下,分享給大家。

那還是按故事發(fā)生的時(shí)間:

艾曼斯的劉瓊女神上個(gè)月來電反映有客戶覺得壓力預(yù)測(cè)結(jié)果不好,問怎樣的差別范圍才算合理。那次來電之后,我又接到長(zhǎng)安何智遠(yuǎn)博士的來電,也問到有一個(gè)材料壓力不太合理,咨詢?nèi)绾握{(diào)整D3值,再后面還有張秀元一起討論到壓力預(yù)測(cè)。

希望下面的討論可以幫助到大家解決一些疑惑,也希望大家可以繼續(xù)討論,以幫助到更多同學(xué)更好的理解壓力預(yù)測(cè)差異的來源,得到更好的分析結(jié)果。

第0步: 相信很多人手里都有我們?nèi)绾魏蛯?shí)際工藝對(duì)比的白皮書,流道需要?jiǎng)?chuàng)建,工藝需要設(shè)置和實(shí)際相符,模型壁厚要檢查,等等... 這些就略過不表,相信要做壓力對(duì)比,前面的這些步驟都應(yīng)該已經(jīng)做好。

第一個(gè)需要檢查的是我們壓力實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)來源:需要去除空射 (air shot) 注塑機(jī)本身的壓力損失。

我們可能是直接從注塑機(jī)上讀取壓力數(shù)據(jù),但這個(gè)數(shù)據(jù)沒有去除機(jī)器壓力的損失:例如噴嘴處和機(jī)器本身壓力傳遞的損失。通常的做法是,測(cè)試用近似的流率對(duì)空氣注射,讀取到機(jī)器上面壓力數(shù)值,這個(gè)值需要在最大壓力中扣除掉,再來和我們仿真結(jié)果來比較。

也可以這樣理解,比如同一副模具,在不同的注塑機(jī)上,我們肯定會(huì)讀到不同的壓力值(由于注塑機(jī)機(jī)臺(tái)的狀況不同)。

然后就是材料屬性,我們知道塑料熔體在流動(dòng)中會(huì)有兩種形變,一個(gè)是發(fā)生在剪切(shear)流動(dòng),一個(gè)是發(fā)生在拉伸(extension)流動(dòng),這兩種形變會(huì)導(dǎo)致顯著的壓力降,那么接下來就來討論非常重要的兩個(gè)材料屬性。

第二個(gè)是D3,對(duì)我們Cross-WLF 粘度模型有過了解的都清楚,我們D3值表征的是壓力對(duì)粘度的影響,D3需要測(cè)試,但目前大部分材料的D3值都沒有測(cè)試。前面提到的歐洲客戶的7個(gè)案例,其中4個(gè)案例是使用的同一支材料,我在調(diào)整D3值后,全部和實(shí)際結(jié)果接近(5%以內(nèi))。

對(duì)于常規(guī)的情況,不考慮D3可以接受,但在以下幾種情況綜合下,必須要考慮D3:

1) 流長(zhǎng)對(duì)壁厚的比例超過100倍

2) 注射壓力超過100MPa

3/) 壁厚小于2mm

D3 值得變動(dòng)對(duì)midplane,DD,3D流動(dòng)都會(huì)有效,不要小看這小小的1e-007值,它會(huì)讓壓力值翻上一個(gè)跟斗!

世界那么大：也談Moldflow 壓力預(yù)測(cè) （與實(shí)際試模對(duì)比）moldflow分析案例圖片1

第三個(gè)是前面提到的拉伸流動(dòng)形變(從大截面流到小截面)導(dǎo)致的壓力損失,這個(gè)要看材料的 Junction Loss和Extension Viscosity。

其中Junction Loss會(huì)在以下求解器中考慮:

1) 中面流動(dòng)

2) 雙面流動(dòng)

3) 3D 流動(dòng),但流道需要采用1維Beam單元

Extension Viscosity:

產(chǎn)品和流道都創(chuàng)建成3D 網(wǎng)格,Extension Viscosity 起作用。

世界那么大：也談Moldflow 壓力預(yù)測(cè) （與實(shí)際試模對(duì)比）moldflow分析案例圖片2

后面秀元提到過對(duì)于壁厚比較小的零件,HTC值/冷卻的影響也很大,調(diào)整HTC值會(huì)對(duì)壓力值有很大影響。估計(jì)網(wǎng)格層數(shù),注塑機(jī)控制方式-流率/螺桿速度位置控制方式,網(wǎng)格類型選用也會(huì)對(duì)壓力預(yù)測(cè)有一定影響。

方法歸方法,但相信還是有很多經(jīng)驗(yàn)性的東西在很多同學(xué)的腦海中,這些問題只有碰到過,解決過才能慢慢成為自己的東西。

關(guān)于這些參數(shù)的經(jīng)驗(yàn)值,相信網(wǎng)上也可以搜到大堆,我估計(jì)也要靠大家平時(shí)積累,就像HTC值,可能很多我們都沒有辦法一一來測(cè)過,但我們可以靠嘗試和經(jīng)驗(yàn)積累來解決問題。

開放分享：優(yōu)質(zhì)有限元技術(shù)文章,助你自學(xué)成才