搜索世界那么大：也谈Moldflow 压力预测 （与实际试模对比）
2016-11-23 by:CAE仿真在线 来源:互联网
这几周好多人都出去看完世界,满血回归了,我们这些还抱着地球仪看世界的朋友,也只能来聊聊压力了 :)
模流也一样,要减小压力,控制压力。
上个月大概遇到几位同学咨询关于moldflow压力预测与实际对比的问题,恰好最近也处理了欧洲客户关于压力预测的问题(有实验对比数据,非常详细,不过要保密 :)),也向我们澳洲的求解器开发大拿Dr. Franco请教了,所以一直想找时间把这些思路整理一下,分享给大家。
那还是按故事发生的时间:
艾曼斯的刘琼女神上个月来电反映有客户觉得压力预测结果不好,问怎样的差别范围才算合理。那次来电之后,我又接到长安何智远博士的来电,也问到有一个材料压力不太合理,咨询如何调整D3值,再后面还有张秀元一起讨论到压力预测。
希望下面的讨论可以帮助到大家解决一些疑惑,也希望大家可以继续讨论,以帮助到更多同学更好的理解压力预测差异的来源,得到更好的分析结果。
第0步: 相信很多人手里都有我们如何和实际工艺对比的白皮书,流道需要创建,工艺需要设置和实际相符,模型壁厚要检查,等等... 这些就略过不表,相信要做压力对比,前面的这些步骤都应该已经做好。
第一个需要检查的是我们压力实验数据来源:需要去除空射 (air shot) 注塑机本身的压力损失。
我们可能是直接从注塑机上读取压力数据,但这个数据没有去除机器压力的损失:例如喷嘴处和机器本身压力传递的损失。通常的做法是,测试用近似的流率对空气注射,读取到机器上面压力数值,这个值需要在最大压力中扣除掉,再来和我们仿真结果来比较。
也可以这样理解,比如同一副模具,在不同的注塑机上,我们肯定会读到不同的压力值(由于注塑机机台的状况不同)。
然后就是材料属性,我们知道塑料熔体在流动中会有两种形变,一个是发生在剪切(shear)流动,一个是发生在拉伸(extension)流动,这两种形变会导致显著的压力降,那么接下来就来讨论非常重要的两个材料属性。
第二个是D3,对我们Cross-WLF 粘度模型有过了解的都清楚,我们D3值表征的是压力对粘度的影响,D3需要测试,但目前大部分材料的D3值都没有测试。前面提到的欧洲客户的7个案例,其中4个案例是使用的同一支材料,我在调整D3值后,全部和实际结果接近(5%以内)。
对于常规的情况,不考虑D3可以接受,但在以下几种情况综合下,必须要考虑D3:
1) 流长对壁厚的比例超过100倍
2) 注射压力超过100MPa
3/) 壁厚小于2mm
D3 值得变动对midplane,DD,3D流动都会有效,不要小看这小小的1e-007值,它会让压力值翻上一个跟斗!
第三个是前面提到的拉伸流动形变(从大截面流到小截面)导致的压力损失,这个要看材料的 Junction Loss和Extension Viscosity。
其中Junction Loss会在以下求解器中考虑:
1) 中面流动
2) 双面流动
3) 3D 流动,但流道需要采用1维Beam单元
Extension Viscosity:
产品和流道都创建成3D 网格,Extension Viscosity 起作用。
后面秀元提到过对于壁厚比较小的零件,HTC值/冷却的影响也很大,调整HTC值会对压力值有很大影响。估计网格层数,注塑机控制方式-流率/螺杆速度位置控制方式,网格类型选用也会对压力预测有一定影响。
方法归方法,但相信还是有很多经验性的东西在很多同学的脑海中,这些问题只有碰到过,解决过才能慢慢成为自己的东西。
关于这些参数的经验值,相信网上也可以搜到大堆,我估计也要靠大家平时积累,就像HTC值,可能很多我们都没有办法一一来测过,但我们可以靠尝试和经验积累来解决问题。
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