什麼是模流分析
模流分析与优化
模流分析与优化随着现代科技的不断发展和应用，很多领域都需要对模流进行分析和优化。
模流分析和优化技术在工业生产、航空、汽车、能源等多个领域拥有广泛的应用。
本文将讨论模流分析与优化的基本原理及应用，以期对读者有所帮助。
一、模流分析的基本原理模流分析是一种利用计算机模拟和数值计算方法对流动过程进行分析和预测的技术。
在模拟过程中，会利用数学模型、流体力学理论和计算机仿真技术，对流体在模具中的流动情况进行分析，以获取流场信息、速度场信息、压力场信息等。
通过分析这些信息，可以发现并消除流动中出现的问题，提高模具的设计质量和制造效率。
模流分析的基本原理包括数学模型、数值计算方法和计算机仿真技术。
数学模型是模流分析的核心，它是一个对真实流动情况进行概括和简化的理论模型。
在数学模型的基础上，可以使用数值计算方法对流动过程进行数值计算，获得模拟结果。
计算机仿真技术则是利用计算机软件对数值计算进行模拟的技术。
二、模流分析的应用模流分析技术在工业生产中的应用非常广泛。
它可以用来优化设计和生产过程，提高产品质量、降低生产成本。
例如，在汽车工业中，通过模流分析可以对发动机的气缸形状、进气和出气道设计等进行分析和优化，以提高发动机的效率和性能。
在飞机制造中，模流分析也被广泛应用，通过计算机仿真技术，可以对燃烧室、翼型等进行优化，以提高飞机飞行的稳定性和安全性。
此外，模流分析技术还可以应用于船舶、能源、建筑和制药等领域，对流动过程进行优化，提高生产效率和质量。
三、模流优化的方法模流优化技术是在模流分析的基础上发展起来的。
它通过改进设计和优化生产过程，达到提高产品品质和生产效率的目的。
常见的模流优化方法包括：几何形状优化、流量均匀性优化、缩短循环时间、减小调试时间等。
几何形状优化是指通过调整模具的几何形状，来改进产品的流动性能。
例如，在衬胶模制造中，通过加工模具内部表面来调整形状，可以使模具内部流动状态更为均匀，提高产品的成型精度和一致性。
模流分析报告
模流分析报告一、背景介绍。
模流分析是一种用来研究流体动力学和传热学问题的数值模拟方法，它通过对流体流动过程进行数值模拟，来分析流场的特性、传热情况以及流体力学等问题。
模流分析在工程领域具有广泛的应用，例如飞机、汽车、船舶、建筑等领域都需要进行模流分析来优化设计和改进性能。
二、模流分析方法。
模流分析主要采用计算流体力学（CFD）方法进行数值模拟，通过数学模型和计算机仿真来模拟流体的运动状态。
在模流分析中，需要先建立流体的数学模型，然后利用数值方法对流场进行离散化处理，最后通过计算机进行求解，得到流场的各种参数，如速度、压力、温度等。
三、模流分析应用。
1. 空气动力学分析，模流分析可用于研究飞机、汽车等在空气中的运动状态，分析气流对物体的影响，优化外形设计，提高运动性能。
2. 燃烧过程模拟，模流分析可以模拟燃烧室内的燃烧过程，研究燃烧效率、热传递等问题，为燃烧设备的设计和优化提供参考。
3. 水力学分析，模流分析可用于研究水流在管道、水泵、水轮机等设备中的流动情况，分析流体对设备的影响，改进设计，提高效率。
四、模流分析优势。
1. 高效性，模流分析可以在计算机上进行数值模拟，大大缩短了研究周期，提高了研究效率。
2. 精确性，模流分析可以对流场进行精确的数值模拟，得到准确的流场参数，为工程设计提供可靠的依据。
3. 可视化，模流分析可以将流场的参数以图形的形式直观展现出来，便于工程师进行分析和理解。
五、模流分析案例。
以某飞机机翼气动外形优化为例，通过模流分析，可以对机翼的气动外形进行优化设计，提高升阻比，减小气动阻力，提高飞行性能。
六、结论。
模流分析是一种重要的工程分析方法，它在工程设计和研究中具有重要的应用价值。
通过模流分析，可以更好地理解流体的运动规律，优化设计，改进性能，为工程实践提供支持和指导。
在未来的工程领域，模流分析将会发挥越来越重要的作用。
七、参考文献。
1. Anderson, J. D. (2010). Computational Fluid Dynamics: The Basics with Applications. McGraw-Hill Education.2. Versteeg, H. K., & Malalasekera, W. (2007). An Introduction to Computational Fluid Dynamics: The Finite Volume Method. Pearson Education.。
模流分析培训教程
05
实际应用与挑战
模流分析在产品开发中的角色
优化产品设计
模流分析可以帮助设计师在早期 阶段预测产品的性能和潜在问题，
从而优化设计方案。
提高生产效率
通过模流分析，可以预测生产过 程中可能出现的问题，提前调整
工艺参数，减少生产浪费。
降低成本
模流分析有助于减少试模次数和 缩短产品开发周期，从而降低开
发成本。
。
03
模流分析软件操作
软件安装与界面介绍
软件安装
选择合适的模流分析软件，按照 安装向导逐步完成安装。
界面介绍
熟悉软件的主界面，了解各功能 模块的布局和用途，掌握常用工 具栏的操作。
前处理设置：网格划分、边界条件设定
网格划分
学习如何创建和调整计算网格，了解 网格质量对模拟精度的影响。
边界条件设定
模流分析培训教程
• 模流分析简介 • 模流分析基础知识 • 模流分析软件操作 • 模流分析案例解析 • 实际应用与挑战 • 总结与展望
01
模流分析简介
定义与目的
定义
模流分析是对模具流动的模拟分析，通过计算机技术对塑料、金属等材料的流 动、填充、冷却等过程进行模拟，以预测模具设计的可行性和优化模具设计。
学习要点
掌握流体动力学、传热学和化学反应动力学 的基本原理；熟悉常用的模流分析软件和操 作流程；理解模型建立、网格划分、边界条 件设置等关键技术；培养对分析结果进行准
确解读和优化的能力。
展望：模流分析技术的未来发展趋势
跨学科融合
随着多物理场耦合问题的增多，模流分析将进一步融合流 体力学、热力学、化学反应工程等多个学科的理论，以解 决更复杂的问题。
目的
模流分析的目的是提高模具设计的成功率，减少试模次数，降低生产成本，缩 短产品上市时间。
模流分析报告
模流分析报告引言：模流分析是一种将数学和统计等方法应用于分析和优化复杂系统的工具。
通过对模型流程和数据进行分析，我们可以深入了解系统的特征和变化趋势，有助于做出更准确的决策和改进。
本报告将对某个特定系统的模流分析结果进行详细阐述，以便更好地理解和应用这一方法。
I. 评估现有模型在进行模流分析之前，首先需对现有模型的可靠性进行评估。
通过比对模型预测结果与实际数据，我们可以判断模型的准确性和适用范围。
如果模型无法准确预测实际结果，就需要对其进行修正或重新建立。
II. 数据采集与预处理数据采集是模流分析的基础。
针对所关注的系统，我们需要收集相关数据以供分析。
数据采集的方式可以是直接实地调查、问卷调查或者利用已有数据资源等。
在采集到的数据中，需要进行清洗和预处理，去除异常值和缺失值，确保数据的准确性和一致性。
III. 模型建立与验证在模流分析过程中，需要建立适当的数学模型来描述关注的系统。
根据系统的特点，可以选择不同的数学模型，如线性模型、非线性模型或随机模型等。
建立模型后，需要通过比对模型预测结果与实际数据，进行模型的验证和调整。
如果模型预测结果与实际数据相符，说明模型具有较好的可靠性和适用性。
IV. 模型流程分析模型流程分析是模流分析的核心内容之一。
在这一步骤中，我们将深入研究模型之间的流程和相互依赖关系。
通过分析模型流程，我们可以发现系统存在的问题和瓶颈，并提出相应的改进和优化措施。
模型流程分析可以从宏观和微观两个层面进行，以全面了解系统的运作情况。
V. 敏感性分析敏感性分析是模流分析的另一重要方面。
通过分析模型输入参数的变化对输出结果的影响程度，我们可以了解哪些参数对系统影响较大，以及这些参数的变化范围。
敏感性分析有助于确定系统的关键因素，为决策和改进提供依据。
VI. 优化方案制定在上述分析的基础上，我们可以制定适当的优化方案。
通过考虑模型流程分析和敏感性分析的结果，可以提出改进系统效率和性能的具体措施。
模流分析教程
模流分析教程模流分析是一种基于模型的流程分析方法，旨在通过对流程中各个环节进行建模和分析，以优化流程效率和质量。
它主要包含对流程环节、资源和控制策略进行建模和仿真，并在此基础上进行流程改进和优化。
首先，模流分析的第一步是对流程进行建模。
建模是指将实际的流程抽象成为一个数学模型，以便能够对其进行分析和优化。
建模的过程需要根据实际流程中的环节、资源和控制策略来确定模型的结构和参数。
常用的建模方法包括Petri网、流程图和事件模拟。
接下来，模流分析的第二步是对流程进行仿真。
仿真是指在模型的基础上，通过运行模型来模拟实际流程的运行情况。
仿真的目的是通过模型和仿真结果来评估流程在不同情况下的性能表现，如吞吐量、平均等待时间和资源利用率等。
常用的仿真软件有ProModel、Arena和AnyLogic等。
在进行仿真的过程中，模流分析可以通过调整模型的参数和控制策略，来寻找最优的流程设计。
例如，可以通过改变资源分配策略、缩短任务处理时间或优化工序顺序，来提高流程的效率和质量。
最后，模流分析的第三步是对流程进行改进和优化。
通过对仿真结果的分析和评估，可以发现流程中的瓶颈和问题所在。
在此基础上，可以进行一系列的优化措施，例如减少不必要的等待时间、调整资源配置和优化任务分配等。
优化的目标是使流程能够更加高效地完成任务，降低成本，提高质量和响应速度。
总的来说，模流分析是一种有效的流程分析方法，它通过建模和仿真的方式，可以对流程进行全面的评估和优化。
通过模流分析，可以发现流程中的问题和瓶颈，并提出相应的优化方案，从而提高流程的效率和质量。
这对于提升组织和企业的运作效率，具有重要的意义。
什么是模流分析
什么是模流分析
模流分析全称模拟金属液流动分析，是一种通过模拟压铸机将金属液在高压高速下填充入模腔并在待凝固后得到金属压铸件的过程，在过程中发现模具的失效因素，而后在压铸模设计流程及工艺问题方面进行改善的制造业信息参数化技术。
压铸模流分析能够对不同厚薄和形状的实体进行三维模拟，通过分析能够知道零件是否有充填如短射，气泡等问题，并且知道部件能否充满；它不仅可以预测零件的变形，发现并修正有问题的模具原型，还能提供其它有效信息如注塑压力和合模压力。
压铸模流分析的关键因素在于精准度、求解速度和图像处理效果。
精确度是每项技术的先决条件，只有在精确的基础上才能进行下一步的信息分析与利用，而速度则是提高应用效率的关键因素，图像处理效果直接影响到人的视觉接受，一个最接近于真实状态的效果将是精确度的保障。
制造业引入模流分析技术后，不仅能够降低生产成本，也能提高生产流水线的生产效率，维持正常的生产秩序。
是一项具备高度稳定性和科学性的技术。
注塑模具的模流分析
注塑模具的模流分析注塑模具的模流分析是指在注塑模具设计阶段，通过模具的数值模拟计算和分析，得出注塑成型过程中的流动状态。
模流分析可以帮助制造商预测并优化注塑成型过程，以确保产品质量和生产效率。
下面将介绍注塑模具的模流分析的重要性、分析内容及步骤，并分享一些模流分析的实际应用案例。
一、注塑模具模流分析的重要性1.预测成型缺陷通过模流分析，可以预测成型缺陷，如短射、气泡、翘曲等，帮助制造商在实际生产前就能够发现潜在的问题并加以改进，减少不良品率。
2.优化模具结构模具结构对注塑成型过程的影响很大，通过模流分析可以确定最佳的模具结构，如冷却系统的设计、料斗和浇口的位置等，从而提高成型效率和产品质量。
3.提高产品质量模流分析能够帮助设计师预测和优化填充过程，从而避免成型缺陷，提高产品质量。
4.节约成本通过模流分析可以调整注塑工艺参数，如注射速度、注射压力等，达到最佳注塑效果，减少成本。
二、注塑模具模流分析的内容1.塑料材料流动模拟模流分析可预测塑料在模腔内部的流动速度、温度分布和填充情况，以及预测和防止可能出现的缺陷，如短射、气泡、翘曲等。
2.模具温度分析通过模流分析，可以优化模具的冷却系统设计，确保模具在注塑过程中能够保持合适的温度，提高成型效率和产品质量。
3.油压分析注塑模具中的油压对模具的开合速度和稳定度影响很大，模流分析可以帮助设计师优化油压系统，确保模具运行平稳。
三、注塑模具模流分析的步骤1.准备模具CAD模型和相关参数首先需要准备注塑模具的CAD模型及相关参数，如材料特性、注射机参数等。
2.进行模型网格划分将模具CAD模型划分成网格，以便进行计算和分析。
3.设置材料和物理参数设置塑料材料的流变性能和热物理参数。
4.设定模具填充流动条件设定注塑过程中的注射速度、压力、温度等参数。
5.进行模流计算和分析通过计算机软件进行模流计算和分析，得出注塑成型过程中的填充情况、温度分布、压力分布等信息。
6.优化设计和参数调整根据模流分析结果，对模具结构和工艺参数进行优化和调整，以改进产品质量和生产效率。
模流分析概述
现在正是一个转型的时机，可以预见，当电脑技术帮助缩短成本与时间的同时，没有跟上脚步的会愈落后愈远，可能终将被淘汰！
这是一个革命性观念的启始，模具内部的流动形态才真正决定了产品品质，而不仅是机台参数设定或产品外观设计；最佳产品是需要完整考量、系统化的设计观念才有办法得到！
但即使了解了这个观念，问题仍未解决，因为在当时，模具内部成型时的流动形态，仍无法在试模前判断；而要去预测流动形态，必须依据非常复杂的流体力学与热传问题的联立方程式求解，以人力来做几乎是不可能。但随著学术理论发展，电脑计算功能的进步，正式为模流CAE开启了一扇门，1978年，MOLDFLOW公司成立，提供初步的电脑辅助分析技术给世界上不同国家的塑胶制造公司，包括汽车业，家电业，电子业，以及精密模具业等。
模流分析：MOLDFLOW。模流分析（Mouldflow）早期主要应用于结构体强度计算与航天工业上，而各领域的CAE应用功能不尽相同。但应用于塑料注射与塑料模具工业的CAE在台湾被称为模流分析,这最早是由原文MOLDFLOW直译而来。
MOLDFLOW是由此领域的先驱 Mr. Colin Austin在澳洲墨尔本创立﹐早期(1970~)只有简单的2D流动分析功能,并仅能提供数据透过越洋电话对客户服务﹐但这对当时的技术层次来说仍有相当的帮助﹔之后开发各阶段分析模块, 逐步建立今日完整的分析功能。
MOLDFLOW公司创办人Colin Austin是个机械工程师﹐1970年前后在英国塑料橡胶研究协会工作。1971年移民澳洲﹐担任一家射出机制造厂的研发部门主管﹔在当时﹐塑料材料在应用上仍被视做一种相当新颖的物料﹐具备了一些奇异的特性。但在塑料加工领域工作了几年后﹐他开始对一般塑料产品的不良物性感到疑虑﹐一般的塑料制品并没有达到物品的适用标准﹐相反的﹐塑料已逐渐成为'便宜'、'低质量'的同义字﹔但他却发现﹐多数主要不良质量的成因却是因为不当成品设计与不良加工条件所造成的﹐所以他开始省思﹐产品设计本身需同时考虑成型阶段﹐才是成功最重要的关键。
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什麼是模流分析?以下簡單介紹模流CAE的起源與歷史﹐冀能幫助工程人員有不同角度的省思與瞭解。
各領域的CAE應用功能不盡相同,早期主要是用在結構體強度計算與航太工業上。
但應用於塑膠射出與塑膠模具工業的CAE在台灣我們稱為模流分析,這最早是由原文MOLDFLOW直譯而來。
MOLDFLOW是由此領域的先驅Mr. Colin Austin在澳洲墨爾本創立﹐早期(1970~)只有簡單的2D流動分析功能,並僅能提供數據透過越洋電話對客戶服務﹐但這對當時的技術層次來說仍有相當的助益﹔之後開發各階段分析模組, 逐步建立今日完整的分析功能。
同一年代﹐美國Cornell大學也成立了CIMP研究專案,由華裔教授Dr.K.K.Wang所領導﹐針對塑膠射出加工做系統理論研討,產品名為C-MOLD。
自1980年代起,隨著理論基礎日趨完備,數值計算與電腦設備的發展迅速,眾多同類型的CAE軟體漸漸在各國出現﹐功能也不再侷限於流動現象探討。
約1985年工研院也曾有過相似研發,1990年起清華大學化工系張榮語老師也完成CAE-MOLD軟體提供會員使用,目前則由科盛公司代理銷售。
MOLDFLOW公司創辦人Colin Austin是個機械工程師﹐1970年前後在英國塑膠橡膠研究協會工作。
1971年移民澳洲﹐擔任一家射出機製造廠的研發部門主管﹔在當時﹐塑膠材料在應用上仍被視做一種相當新穎的物料﹐具備了一些奇異的特性。
但在塑膠加工領域工作了幾年後﹐他開始對一般塑膠產品的不良物性感到疑慮﹐一般的塑膠製品並沒有達到物品的適用標準﹐相反的﹐塑膠已逐漸成為'便宜'、'低品質'的同義字﹔但他卻發現﹐多數主要不良品質的成因卻是因為不當成品設計與不良加工條件所造成的﹐所以他開始省思﹐產品設計本身需同時考慮成型階段﹐才是成功最重要的關鍵。
他開始花費大量時間在研究塑膠流動的文獻上﹐但發現這些理論並不能合理解釋他在工廠現場所看到的許多問題﹔因此他開始換角度去思考這些問題﹐將射出機台視為一整組加工程序﹐螺桿正是能量的傳遞機構﹐而模具內部的流動形態﹐才是決定成品品質的最主要因素。
具體的關鍵問題是﹐澆口位置?在何處進澆? 幾個澆口? 尺寸為何?這是一個革命性觀念的啟示﹐模具內部的成形型態才真正決定了產品品質﹐而不僅是機臺參數設定或產品外觀設計﹔最佳產品是需要完整考量、系統化的設計觀念才有辦法得到！但即使瞭解了這個觀念﹐問題仍未解決﹐因為在當時﹐模具內部成型時的流動形態﹐仍無法在詴模前判斷﹔而要去預測流動形態﹐必須依據非常複雜的流體力學與熱傳問題的聯立方程式求解﹐以人力來做幾乎是不可能。
隨著學術理論發展﹐電腦計算功能的進步﹐正式為模流CAE開啟了一扇門﹐1978年﹐MOLDFLOW公司成立﹐提供初步的電腦輔助分析技術給世界上不同國家的塑膠製造公司﹐包括汽車業﹐家電業﹐電子業﹐以及精密模具業等。
現今﹐模流技術已普遍為世界各國所肯定﹐功能也加強到成型各不同階段﹔而台灣也已開始起步﹐坊間自三重五股以至於台南高雄鄉間的模具廠﹐總數可能超過五千家﹐九成以上仍傳承著師徒相授與摸索得來的經驗﹐不知其所以然但仍努力接單﹐持續著台灣經濟的奇蹟﹔只是訂單愈來愈少﹐利潤愈來愈薄﹐競爭愈來愈激烈...現在正是一個轉型的時機﹐可以預見﹐當電腦技術幫助縮短成本與時間的同時﹐沒有跟上腳步的會愈落後愈遠﹐可能終將被淘汰！容許的誤差CAE是一項電腦工具﹐其效益大小決定於操作者如何發揮﹔但錯誤的輸入可能得致反效果,遭受更大的損失。
要能發揮CAE的功能﹐關於準確性的一些基本的觀念需要事先瞭解:*理論未完全發展完成前,仍有簡化與假設,可能導致誤差。
*電腦運算與數值方法求解時,為求達到收斂得解﹐會有部份計算誤差發生。
*物性數據的真實性(測詴誤差與製程穩定性)。
*人為操作誤差。
(模型建立尺寸精度等)一般說來,CAE得解的誤差值不見得都能小於模具容許公差﹐但這不要認為CAE 不夠準確或失去實用性﹔現實上﹐理論與實務雖仍有差距,但相對的CAE提供了詳盡的數據輔助判斷﹐較之傳統經驗詴誤法仍是大幅提升了效益。
模流CAE的操作模流CAE軟體的操作可分成三方面:(1) 模型建立(Modeling): 模型代表著成品幾何形狀與尺寸規格,通常軟體會附有前後處理程式﹐前處理為model建立﹐後處理為分析結果圖形顯示。
另外透過轉換介面也可以接受CAID工業設計軟體如Alias-WaveFront,CAD 軟體如IDEAS, Pro-E,CATIA或其他CAE軟體如ANSYS,NASTRAN等建好的模型。
(2) 物性數據(Data Bank): 所有的物理解析均根據於材料的物性出發做計算﹐不同物料則有不同的物性﹐產生不同的成型情況。
CAE軟體內一般均有內建資料庫﹐提供操作者呼叫使用。
(3) 成型條件(分析模組): 完整的射出成型分為幾個階段﹐各階段均有不同物理現象在進行﹐因此也需要分段使用不同模組來做計算。
概略來說﹐充填是一種流動現象﹐保壓是後續的二次高壓以補償固化收縮的體積﹔冷卻則計算管路與模具、熱塑料間的熱傳現象。
固化後成品會收縮﹐收縮不均成品會產生翹曲﹔受外力時會產生應力變形﹐添加玻纖的複合材料則有配向性問題﹐影響結構強度﹔熱固性材料則需考慮固化反應動力學﹐氣體輔助射出成型則有塑膠與空氣兩相流動的問題﹔另有一些不同於傳統射出成型的的新程序與觀念也正在持續發展中﹐例如計算模具收縮尺寸、最佳化條件尋找的功能,以及智慧型控制系統等。
解析程序CAE 解析程序則可以分為六個步驟:CAE之數值解法大都使用有限元素分析,首先需架構成品如圖A,為一乾衣機殼蓋板﹔model是由surface面所組成如圖B﹔進行數值計算則先切割成元素如圖C﹔元素之數目則影響了分析正確性與計算時間,如圖D.圖A圖B圖C圖D元素切割密度與計算精度的關係可解釋如下。
下圖為一簡單平板,但平均肉厚2mm中﹐夾有一區為1mm,由左方入料,預期孔區肉厚薄﹐阻力大﹐流速會較慢﹐因此右側會有一縫合線產生。
但當切割元素密度參數不同時, 所顯示結果詳細程度會有所不同﹔太粗的網格﹐可能就失去這條縫合線的資料。
前後處理程式前處理是指Model建立，包括成品幾何尺寸、澆口位置、流道配置等, 如下圖後處理則是分析結果顯示，包括計算所得的各種物理量﹐如時間、溫度、壓力等MODEL建立Model建立﹐包括成品幾何尺寸、澆口位置、流道配置等。
後處理則是分析結果顯示﹐包括計算所得的各種物理量﹐如時間、溫度、壓力等。
另外﹐當CAD已完成Model繪製後﹐可以轉換介面直接讀取﹐省略二次繪圖時間。
目前可接受IGES、Patran、Ansys、C-Mold(已購併)、STL 及實體元素(Solid element)如Pro-E等。
前後處理程序:分析前要先建立一個模型﹐使電腦能瞭解成品所有幾何性。
Model是由點(point)與面(surface)所組成。
每一點在空間上都有惟一座標值﹐面由點所聯結而成﹐但需注意同一個面上所有點需為共平面﹐不可以歪斜﹐否則元素切割(mesh)會有錯誤。
面則包含一些屬性﹐例如幾何厚度、顏色等﹐用以輔助建立程序與計算進行。
建立完成的模型稱為surface model﹐是由surface所組成﹔而要進行有限元素計算﹐則需要將之切割成元素(element)與節點(node)。
現今CAE軟體大都提供自動切割功能(automesh)﹐只要指定參數(切割密度)﹐就可以自動進行元素切割。
切割完成的元素模型如下圖。
元素密度會影響正確性與計算時間﹔若有重要區域﹐則可以再局部加細密度(refine)。
物性資料庫成型使用的塑料物性﹐可由CAE軟體內建資料庫提供﹐或是建立個人資料庫功能。
在模流分析計算中的標準資料庫中﹐收錄了4000種以上不同等級塑料之物性數據﹐並提供個人資料庫編輯及檢索搜尋功能。
數據項目包含熱物性Thermal data: 密度/比熱/熱傳導系數/非流動溫度/頂出溫度流變性(rheological)﹐Flow data:黏度:為溫度與剪率(shear rate)的函數﹐且為非線性。
溫度-壓力-體積P-V-T data:溫度-體積-壓力收縮性(shrinkage) Shrinkage data:收縮性數據機械物性(mechanical)等。
黏度數據圖PVT數據圖流動與保壓流動過程(射出充填)是成型最基本的階段。
塑膠在高溫高壓下受推擠﹐以高速度沿噴嘴注入模具內;流動的過程﹐是塑料質量的流動﹐伴隨力量(動量)與熱量的傳遞﹐而可以物理科學來做計算。
流動分析是最基本模組﹐包含下列程式:流動計算結果﹐可以得到成型過程發生在模具內的相關物理量﹐例如知道時間:什麼時間﹐流到什麼位置。
溫度:塑料流動時的溫度變化情形。
壓力:充填滿整組模具﹐需要多少壓力。
剪力:流動過程所產生的磨擦力﹐是否超過材料容許值。
冷卻時間:肉厚多少﹐需要多少時間才能冷卻。
....等等各種數據﹐用以判斷成型性與產品品質。
當能充份瞭解模穴內部各種相關物理量後，掌握並控制成品設計與品質，便不再是那麼困難了。
保壓保壓過程﹐是以二次高壓來補償塑料的可壓縮性﹐以及固化收縮所減少的體積﹐以避免成品產生凹陷及變型﹔最適當的結果是整體成品各處都有均勻的收縮值。
我們可以下邊的圖形來解釋塑料的可壓縮性:當以活塞推動密閉容器內的塑料流動﹐充填前方空模穴時﹐a.活塞開始前進﹐但塑料尚未填入模穴。
b.活塞前進一半行程﹐塑料開始流入模穴。
c.活塞到達底部﹐塑料尚未填滿。
d.活塞無法前進﹐但塑料自行膨脹填滿全部模穴空間。
實驗證明﹐不同的保壓行程﹐會造成不同的體積收縮率﹐所以保壓並不是愈大愈好﹔保壓不足﹐體積收縮率會很大﹐容易產生凹陷及縮減尺寸﹐但過大保壓卻也易造成毛邊﹐以及形成產品翹曲。
一般來說﹐保壓壓力高﹐收縮會較小﹐但收縮率範圍會較大(2.34~2.91%)-路徑最末端收縮最大而澆口處為最小﹔若能調整行程呈逐漸衰減﹐確保由外圍至澆口處為均勻收縮(2.97~3.07%)﹐反而有助於減少翹曲。
有效調整保壓行程﹐控制產品收縮性的關係﹐可以簡單以下圖表示:a.調整產品末端:在固定壓力時﹐縮短保壓持續時間﹐收縮會較大﹔但延長則可以減少收縮。
b.調整澆口區:改變壓力衰減速率﹐速率慢則可以降低收縮量﹐速率快則收縮大。
c.調整中央區:控制保壓衰減速率與位置如圖﹐當速率增加時﹐可以降低收縮率﹐反之減少則增大收縮值。
保壓結果﹐最重要的數據是保壓壓力分佈、持續的有效時間以及根據P-V-T數據所算出的體積收縮率。
舉前述馬達外殼為例﹐當設定一保壓壓力與保壓持續時間後﹐計算得到成品內保壓壓力分佈如下圖﹐澆口處為最高達29MPa為紅色﹐外圍最遠﹐壓力最小為藍色16MPa。
保壓壓力不同﹐會影響到體積收縮率。