Moldex3D模流分析常见射出成型问题之改善流动不平衡等

如何改善流动不平衡？

moldex3d 流动不平衡仿真结果实例

应填充流动平衡的塑料至塑件，才能获得良好质量的产品。流动平衡的塑件会同时以相同的压力填充其最外部区域。如下图所示，浇口位置 2 的流动平衡优于浇口位置 1。

合适的浇口位置设计可降低射出压力以及获得较佳的流动平衡。

 

2.如何设定壁滑移边界条件 模拟壁滑移现象

虽然在一般情况下，模具表面的壁滑移现象是可以被忽略的，但在某些特定实例中，如：导光板、极薄产品、模面抛光或是以极光滑模面所生产的产品，此壁滑移行为将严重影响流动行为。因此，在特定案例中需考虑壁滑移参数。Moldex3D将壁滑移现象对于模具表面的影响考虑进模拟分析中，使用者可于壁滑移边界条件中，设定特定的摩擦系数与壁剪切应力；摩擦系数与壁剪切应力量值越大，表示模面越为粗糙，将导致更大的流动阻力。以下为在Moldex3D中设定壁滑移边界条件的步骤：

步骤 1：分析开始前，首先需先行设定壁滑移边界条件。开启计算参数，并于充填/ 保压(Flow/ Pack)页签的下方点选进阶选项…(Advanced…)

步骤 2：检查套用壁滑移边界条件设定 (Apply wall slip boundary condition) 并设定边界参数。摩擦系数表示流场、阻力和壁剪切应力间的关系，而临界壁剪切应力则是流动行为从原本的不滑移开始出现壁滑移所需达到的壁剪切应力值。点选确定(OK)套用设定。

 

步骤 3：分析完成后，比较预设(忽略壁滑移)与考虑壁滑移后的差别。如下图所示，无壁滑移设定及导入壁滑移边界设定的差异显而易见。

壁滑移展示 (流动波前)

无壁滑移边界设定

导入壁滑移边界设定 

3. 如何应用热流道稳态分析 改善多模穴成型流动平衡

Moldex3D 针对热流道系统仿真量身打造的解决方案──热流道稳态分析(Hot Runner Steady, HRS)，可支持复杂热流道和进阶热流道模块的快速分析，并协助使用者优化多模穴的热流道设计，评估该热流道系统的流动行为，例如流率及流动平衡比。热流道稳态分析不需模拟模穴内流动，即可提升迭代计算效率，达到改善热流道设计的目的，因此可大幅减少分析时间。以下将深入说明如何应用热流道稳态分析。

应用一：在不须模拟模穴的情况下，使用热流道稳态分析优化热流道设计：

步骤1：新增射出成形项目，网格模型必须含有进浇点、模穴与热流道。虽然热流道稳态分析会忽略模穴的计算，但使用者仍必须在项目中提供模穴。

注：用户必须拥有进阶热流道模块的授权，才可在计算参数内设置热流道稳态功能与启动相关计算

 

步骤2：在计算参数内的热流道稳态分析下指定入料口流率、收敛精度及各浇口压力。

注：在CAE模式下，入料口流率的默认值为模穴体积除以填充时间；在机台模式下，入料口流率的默认值则为模穴体积除以行程时间。

注：热流道浇口压力代表该浇口所受到的外部流动阻力(预设为0MPa)，建议使用者可先试行一组单模穴分析(不需包含流道系统，只需指定进浇点)，取得浇口压力结果后代入热流道稳态分析的浇口压力设定。这种做法可获得更精确的预测，并节省分析时间。

 

步骤3：于分析顺序设定内选择热流道稳态分析，开始分析。

 

步骤4：开启热流道稳态结果记录文件，检查各浇口流率与流动平衡比，根据这两项结果进一步修改热流道几何与配置，例如更改特定区域热流道直径或流道长度，以获得更为平衡的流动。

注：热流道稳态分析提供多种分析结果，对于此做法来说，较为关键的结果是流率与流动平衡比

步骤5：修改热流道设计后重复步骤1至4。

 

应用二：热流道稳态分析后，接续执行充填分析，以得到更真实热流道信息

不同于充填分析，热流道稳态分析考虑数次射出(直到平衡)后所累积的剪切生热效应，例如不均匀/对称热流道温度分布。因此若在热流道稳态分析后接续充填分析，可取得更准确的热流道初始信息，会比以往的充填分析来得精准。以下为具体操作流程：                                         

步骤1：重复上述步骤1与步骤2，新增并设定项目

 

步骤2：分析顺序设定为先进行热流道稳态分析，接着执行充填分析。

注：此分析顺序需手动自定义，可参照下图设定：

 

步骤3：计算完成后查看流动分析结果。

注：比较温度、流动波前时间结果和充填结果纪录文件，可观察出在热流道稳态分析─充填分析的差异。