moldflow改善产品变形问题
•2006-06-26
•
•Air Trap
•case1
•case
2
•The air traps are show in pink node
•2006-06-26
•case1
•case2
•2006-06-26
•
•Material Property
ABS Polylac PA-737 Manufacturer : Chi Mei Corporation
1. Melt Density : 2. Solid Density :
0.96055g/cu.cm 8. Melt Temperature Maximum 240 deg.C 1.0494g/cu.cm 9. Mold Temperature Minimum 40deg.C
•2006-06-26
•
•Runner system design
•case1
•Ø12mm
•Ø10~2.8mm
•Ø8mm
•Ø2.8~8mm
•Ø10mm
•Case1 is base 2d mold design ，
•2006-06-26
•
•Runner system design
•Move gate
3. Ejection Temperature
90 deg.C
4. Recommended Mold
60 deg.C
5. Recommended Melt Temperature 220deg.C
6. Filler
unfilled
7. Melt Temperature Minimum 200deg.C
•Mold Temperature:60/65℃ •Melt Temperature: 220℃ •Fill Time: automatic •Cooling time:60S •V/P switch-over: 99% of filled volume •pack
•case2
•80%V/P 10S
•2006-06-26
•
•Pressure at V/P switchover
•case1
•case2
•The result shows the pressure distribution through the flow path inside the mold at the Switchover point from velocity to pressure control.
3 g/10min(5kg/200.C))
•P-V-T
•2006-06-26
•Viscosity vs Shear rate
•
•Process setting
•case1
•Analysis purpose: •improve warpage •Analysis Project: •Cooling + flow + Warpage •Process setting
•case2 is reviser runner system (move gate )
•2006-06-26
•
•case2
•Fill Time
•Байду номын сангаасase1
•case2
•The fill time result shows the position of the flow front at regular , as the cavity fills. Each color contour represent the parts of the mold Which were being filled at same time. •.The fill time is about 5.6 second in the model . No racetrack effect occur. Air trap appear on the last filled area. Do set enough vent over there.
•2006-06-26
•
•Fill Time
•case1
•case2
•The fill time result shows the position of the flow front at regular , as the cavity fills. Each color contour represent the parts of the mold Which were being filled at same time. •.The fill time is about 5.6 second in the model . No racetrack effect occur. Air trap appear on the last filled area. Do set enough vent over there.
•80%X0.3+0X1.5+6X60%+12X100%S
•2006-06-26
•
•Part infomatiom
• Thickness distribution
•2006-06-26
•
•Cooling system design
•All case is base 2d mold design.
10. Mold Temperature Maximum 80deg.C
11. Maximum Shear Rate
50000 1/s
12. Maximum Shear Stress
0. 5 Mpa
13. Thermal conductivity
0.19(k)w/m.c
14. Measured MFR
moldflow改善产品变形 问题
2020年5月28日星期四
•Mold Flow Report
•Mold NO：Ｂ１０２７４ •Prepared by: Bill.Bin •Cavity number:1*2 •Analysis purpose : • improve warpage。 •Analysis Project: •Cool +Fill +Pack + Warp •Case1 is the 3D design. Case2 is revise mold design and modified the process condition.
基于Moldflow的解决LED显示屏前壳的翘曲问题
Ｍ ｏ ｌ ｄ ｆ ｌ ｏ ｗ 是一个提供塑件和模具设计分 析的软件 。它 行优 化 ，最后 导入Ｍ ｏ ｌ ｄ ｆ ｌ Ｏ Ｗ 中进行双 层 面 网格 的划
圉 数控Ｊ ｊ ￣ － ｒ
ｗ ｗｗ ｍｏ ｕ ｌ ｄ — ｃ ｎ ｎ ｅ ｔ
基 于 Ｍｏ ｌ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ的解 决Ｌ Ｅ Ｄ显 示 屏 前 壳 的翘 曲 问题
董 磊 磊 ，张 惠 敏
（ 青 岛科 技大学 ，山东青岛 ，２ ６ ６ ０ ０ ０ ）
摘要 ：塑件翘 曲变 形问题一 直是困扰注 塑行业的 一大 问题 ，传统的 解决方案是 先制模然 后通过反 复试模来解 决模具 的翘 曲变形 问题 。现在通过Ｍｏ ｌ ｄ ｆ ｌ ｏ ｗ 模 流分析软件可 以精确的 分析 、预测塑件 的翘 曲变 形 ，并通过 预测结果来 改变模具
的设 计结构和工 艺条件最终优化 模具 。 关键词 ：Ｍｏ ｌ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ ， 翘 曲变形 ，浇 口数量 ， 保 压压 力
Ｍｏ ｌ ｄ ｆ ｌ ｏ ｗ －ｂ ａ ｓ ｅ ｄ ｓ ｏ ｌ ｖｅ ｏ ｎ ｔ ｈｅ ｗａ ｒ ｐ ｉ ｎｇ ｐ ｒ ｏ ｂ ｌ ｅ ｍ ｏ ｆ ＬＥＤ
Ｋｅ ｙ ｗｏ ｒ ｄｓ ： Ｍ ｏｌ ｄ ｌｏ ｆ ｗ， ｗａ ｒ ｐ ｉ ｎ ｇ ｄ ｅ ｆ ｏ ｒ ｍｉ ｎ ｇ， ｇ ａ ｔ ｅ ｎ ｕ ｍ ｂｅ ｒ ， ｐ ａ ｃ ｋ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｅ腔 中的流动 过程与许 多因
５ ６摸县工程
Ｗ Ｗ Ｗｍ ｏ ｕ ｌ ｄ — ｃ ｎ ｎ ｅ ｔ ２ ０ １ ３ ￣ － 第７ 期（ 总第 １ ４ ４ 期
Moldflow的变形分析及其应用
丝里丝型丝皇笪堕堂蕉星些＿勉—ｌ篮盈＿譬冒＿重巨煦鲤鱼触．当今的注塑成型产品越来越精密、复杂，对产品的形状和尺寸精度要求也越来越高，这就对我们的产品设计人员、模具设计人员提出了更高的要求。
传统的设计方法以工程师的个人经验为基础，而这种经验在新产品的开发和定量控制方面有很大的局限性，产品的实际形状总是要等产品生产出来后才能知道。
这使得设计周期长，大量时间和成本被浪费在对产品和模具的反复修改中。
而基于ＣＡＥ技术的设计方法则能在实际的模具和产品被加工出来之前，预测产品的形状和尺寸，检测其是否符合设计要求。
如果不符合的话，还可以分析造成其不符合的原因，然后在计算机上对设计方案进行相应的修改，直到合格为止才进行真正的模具加工和产品生产。
这样就能大大地缩短了产品开发周期，节约了开发成本。
下面我们以注塑成型ＣＡＥ的专业软件Ｍｏｌｄｆｌｏｗ为例，来说明ＣＡＥ技术在产品开发中的应用。
１．产品变形原因分析塑料产品变形的根本原因是收缩不均匀。
其中包括产品各个区域的收缩差异、厚度方向的收缩差异、平行和垂直于分子或纤维取向方向的收缩差异等。
影响塑料收缩的因素则有材料的Ｐ、Ｖ、Ｔ（压力、体积、温度）性能，冷却速率，分子的取向方向及程度，温度差异，以及模具对产品的约束等。
在实际生产中，产品结构、制品材料、模具设计和成型工艺都对产品的变形有影响。
所以，在设计产品的初期就应该选择正确的制品材料，注意产品的几何结构，以使得产品不易变形。
下面我们简单讨论以上各种因素对产品变形的影响情况，如图１所示。
图１各种因素对产品变形的影响情况分祈及其应用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ公司上海办事处陈戈陈建（１）在产品设计上，一般地讲，减小产品壁厚将增大分子取向程度，但将降低收缩。
所以，对于无定形材料的制品而言，减小壁厚将增大变形；而对半结晶材料，则相反。
当然，对于任何一个产品，无论使用何种材料，为减小变形，产品的壁厚都应该尽可能地均匀。
（２）在模具设计方面，主要是要注意浇口位置和冷却系统的分布。
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
本文将详细介绍MOLDFLOW的工作原理、应用和优势。
MOLDFLOW的工作原理主要基于有限元分析（FEA）方法。
它将整个成型过程分为多个时间和空间步骤，并对每个步骤中的物理过程进行数值模拟。
通过对塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程的模拟，MOLDFLOW能够提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等。
同时，MOLDFLOW还可以通过计算机模拟来预测和优化成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的应用范围非常广泛。
它可以用于注塑成型、吹塑成型、压缩成型、挤出成型等各种材料成型过程的模拟和优化。
在注塑成型中，MOLDFLOW可以帮助优化模具设计、材料选择和加工参数，从而提高产品质量和生产效率。
在吹塑成型中，MOLDFLOW可以预测和优化瓶嘴的形状和位置，从而改善瓶子的气密性和外观。
在挤出成型中，MOLDFLOW可以模拟材料的流动和变形，从而改善挤出产品的尺寸精度和表面质量。
MOLDFLOW的优势主要体现在以下几个方面。
首先，它能够通过计算机模拟来预测和优化成型过程的缺陷和问题，从而节省了传统试验方法所需的时间和成本。
其次，MOLDFLOW可以提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等，从而帮助工程师更好地理解材料的行为和成型过程的变化。
此外，MOLDFLOW还可以进行多场耦合分析，如热-流体耦合分析、应力-应变耦合分析和热-机械耦合分析等，从而更全面地研究材料成型的多种物理过程。
总之，MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的工作原理基于有限元分析方法，它能够模拟塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程，并提供详细的信息。
如何使用MOLDFLOW来帮助产品设计优化,模具设计优化和工艺优化
优化前
25
优化后
案例 6 优化模具设计解决产品变形问题
优化前
优化后
优化后相应产生模温差，并且省掉了加工隔水片的费用和工时。
26
三、优化工艺参数
1、优化保压曲线 2、优化冷却水路温度 3、优化螺杆曲线
27
案例 1 优化工艺
产品: 材料: 目的： 车灯配光镜 PMMA 工艺调试变形 透明 优化工艺
原始方案: 流道完全冷却所需时间117秒, 如果 按照流道冷却50%时顶出, 成型周 期约75秒.
优化方案: 流道完全冷却所需时间68秒, 如果 按照流道冷却50%时顶出, 成型周 期约50秒.
打一个产品可以节约25s
24
案例 6 优化模具设计解决产品变形问题
产品: 材料: 问题: 结果: 配光镜 PC 变形 解决了变形问题
底部镶块的水温设置为25度 其他冷却水路温度不变, 为55度
32
案例 2 优化冷却水温度解决翘曲变形
5倍放大效果图，最大整体变形为： 1.119mm
5倍放大效果图，最大Z向收缩变形 为：1.2 mm
可见,变形量大大降低
33
16
二、优化模具设计
1、为模具设计人员提供最佳浇口位置和数量方案------浇口位置和数量的好坏是一幅 模具成功的一半 2、优化浇口尺寸和流道尺寸, 流动平衡, 缩短成型周期 3、优化冷却水路, 降低成型周期
17
案例 1 向模具设计提供最佳浇口方案
产品: 材料: 手套箱外观件 PA66+40% 目的：浇口位置对熔接线的影响
蓝色区域壁厚从3mm 增加至4.5mm，
6
案例 1 优化产品设计解决翘曲变形
优化结果
1.87mm
moldflow 改善产品变形问题合集
3 g/10min(5kg/200.C))
P-V-T
2006-06-26
Reported: Bill.Bin
Viscosity vs Shear rate
3-28
case1
Process setting
Analysis purpose: improve warpage Analysis Project: Cooling + flow + Warpage Process setting
case1
case2
2006-06-26
Reported: Bill.Bin
2-28
Material Property
ABS Polylac PA-737 Manufacturer : Chi Mei Corporation
1. Melt Density : 2. Solid Density :
0.96055g/cu.cm 8. Melt Temperature Maximum 240 deg.C 1.0494g/cu.cm 9. Mold Temperature Minimum 40deg.C
基于MoldFlow汽车C柱饰板三角窗变形解决方案
如图 7a 所示。
[1]
择、
模具设计和工艺各个阶段的因素影响 。但在此例
α
中材料更换牵涉到实验重做；模具浇口、水路受到结
构限制无优化空间；现场试模已尝试各种注塑工艺，
因而重点考虑优化塑件结构及其刚性来解决。
塑件设计的重要目标之一，就是牢固的整体结
图3
三角窗区域翻边高度
A
（a）
（b）
图 4 三角窗区域壁厚增加
图5
三角窗区域设置加强筋
3 原因分析与优化
3.1 翘曲变形的原因
变形即最终模塑件偏离设计形状的失真现象，主
要是由收缩不均导致的。比如，如果塑件的一个区域
或者一个方向的收缩程度与其它区域或者其他方向
的收缩不同，该塑件将会变形[1]。
（c）
图1
解决变形问题，借助 MoldFlow 翘曲变形分析有效降低了试模和改模成本。
关键词：
翘曲变形；注射成型；高翻边结构；模流分析；加强筋设计
中图分类号：TQ320.66
文献标识码：
B
DOI：
10.12147/ki.1671-3508.2023.08.009
Solution to the Deformation of C-Pillar Trim Panel
减少到-1.57，改善约 56%；变形角度α对比如图 9b、
图 9d 所示，说明加厚塑件主壁厚对改善该区域变形
有帮助。
3.4
图8
3.3
最终方案制定及改善结果
通过以上的对比分析确认较少加强筋和增加塑
件壁厚均可以减少该区域变形量，且较少加强筋改善
体积收缩率
效果更明显，并考虑塑件壁厚过厚会影响到成本，因
模流分析对于产品缺陷的改善
4.一模多穴的产品，部分充填不足 加快射出速度，使其能均匀充填。如果在加快速度以后，造成峰 压过大的现象，要调整保压切换的位置，抑制峰压。 5.射出加速A、B、C的设定 如果由于加速不快而引起成形品充填不足时，从C调到B，在由B 调到A。相反，由于加速过快使模具内的空气无法而引起充填不 足时，从B调到C（调慢）。 6.料斗口的阻塞和树脂的吸入不良而引起计量不足，从而造成充 填不足 降低料筒最后部分的温度，增加通水量。如果是使用再生材料的 话，要么的提高背压设定，或是分析材料的大小。
Moldflow分析中可以获得大量的数据
气泡、空洞 bubbles/blister
定义：
气泡是出现在产品表面下的残留空气或空洞，透明 部件中的气泡尤为明显。一般是由于残留空气，湿 气或厚的横截面导致。
原因： 一般是由于残留空气，湿气或厚的横 截面所导致。 改善： ➢为了防止树脂的热分解而降低树脂温 度，同时施加背压，防止空气进入树 脂中。 ➢为了防止空气的吸入，减少螺杆的后 退距离，降慢后退速度。 ➢厚度变化较大的产品，模具内的气体 很难排出去，也很容易吸入空气，要 放慢射出速度。 ➢延长保压时间，提高模具温度。
模流分析 对于产品缺陷的改善
李吉 2019.6
目录
1.气泡的定义，形成原因，改善 2.烧焦的定义，原因，改善 3.流痕的定义，原因，改善 4.裂缝和龟裂的定义，原因，改善 5.凹陷的定义，原因，改善 6.批锋的定义，原因，改善 7.熔接线的定义，原因，改善 8.短射的定义，原因，改善 9.银条的定义，原因，改善 10.翘曲的定义，原因，改善
凹陷 sink mark
定义：
产品表面局部塌陷。
原因与改善：
➢肋太厚
肋的厚度最好的底板厚度的50%。
塑料件翘曲原因及解决方法
塑料件翘曲原因及解决方法CAD-IT Jason= 2-3 X channel diameter = max 3 X channel diameter 12mm-15mm D D此产品为自动售货机的一块盖板。
主要问题：因为冷却不均匀，引起较大的翘曲变形。
材料:Lexan产品尺寸:D10mm37mm动定模温差相差20°C产品Y方向上变形量:0.98mm。
变形主要原因是冷却不均匀。
冷却系统D10mm20mm动定模温差：20°C->10°C产品Y方向上变形量:0.98mm->0.47mm。
变形主要原因是冷却不均匀。
产品信息:1、该产品为冰箱温控板。
2、产品尺寸：595×55.5高度方向上翘曲变形量太大。
高度方向上允许的最大翘曲变形量为这是初始产品设计，中间厚度此方案中，其X方向变形量为1.83mm，明显超标。
侧壁厚度：3mm->2.5mmPVT PlotViscosity Plot1mm1mm1mm1mm1mmPVT PlotViscosity Plot更改材料后，Z向变形从2mm减少至几乎没有，基本属于自然收缩。
DESIGN SOLUTIONS0.1mm X向最大变形：0.1mm0.4mm0.1mm0.44mmY向最大变形：0.44mm Z向最大变形：0.4mm0.06mm0.09mm0.03mm0.14mm0.15mm0.25mm0.15mmY 向最大变形：0.44mm->0.09mm流道和冷却系统Packing pressure (MPa)0.31mm 0.18mm0.24mmZ向变形最主要原因是收缩不均匀。
0.08mm0.07mm0.083mmZ向变形：0.49mm->0.153mm.度对翘曲变形的影响。
当纤维取向不均匀引起产品较大的翘曲变形时，可通过优化浇口位置和产品结构，调整纤维的取向，减小变形量。
原始进浇方案，一点进浇该产品为螺旋叶片。
基于Moldflow_的汽车后保下支撑件翘曲变形研究及优化
doi:10.3969/j.issn.1005-2550.2023.03.013 收稿日期：2023-02-14基于Moldflow的汽车后保下支撑件翘曲变形研究及优化范涛，何永华（沈阳名华模塑科技有限公司，沈阳 110141）摘 要：本文对某汽车后保下支撑件这种大的薄壁注塑产品为研究对象，由于产品本身复杂的结构及增强型高分子材料特性的影响，容易造成最终制品的收缩不均，产品注塑成型后产生较大的后收缩而导致翘曲变形。
本文利用Moldflow软件对产品注塑过程进行模拟仿真，结合扫描测量的产品实际变形结果，验证了Moldflow模拟仿真计算的准确性，并针对性的提出了结构优化的方案，最终实施优化方案并解决了产品翘曲变形导致的安装孔偏心问题。
关键词：moldflow；翘曲变形；汽车；结构优化中图分类号：U463.82+1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2023）03-0071-04Research of Warping Deformation and Optimization of RearBumper Guide Rail Lower Based on MoldflowFAN T ao, HE Yong-hua( Shenyang Minghua Mould & Plastic T echnology Co. LTD, Shenyang 110141, China)Abstract: In this paper, the guide rail lower part of rear bumper is taken as research object, which is large and thin-wall injection molding product. Due to special productstructure and characteristics of polymer material, it is easy to caused uneven shrinkage ofthe final product, and a large post-shrinkage occurs after actual injection product resultingin warping deformation. The injection process of product was simulated by Moldflow inthis paper, and combined with the actual product deformation result by scan measurementand verified the accuracy of Moldflow analysis result, then proposed product structureoptimization proposal, final optimization proposal was implemented and problem of screwhole eccentricity caused by warping deformation of rear bumper guide rail lower was solved.Key Words: Moldflow; Warping Deformation; Vehicle; Structure Optimization1 引言随着汽车工业不断的向轻量化发展，塑料件产品在汽车行业应用越来越广泛，所占比例也越来越高。
3-Moldflow分析结果及优化方案
阴影显示凹痕的分析结果。圈示区域，肉眼看起来较明 显。
DESIGN SOLUTIONS
21
Circuit Coolant Temperature 冷却液温度
一般，冷却液入水口和出水口的温度差控制在2~3℃以内，表明冷却 水路排布较合理。
可通过合理排布冷却系统、将长的串联水路优化成多条并联的水路，
可降低出入水口的温度差。
30 25
20
产品 + 流道体积 (cm^3) 846.5
DESIGN SOLUTIONS
7
螺杆速度曲线 保压曲线
成型材料性能
BASF:Ultramid B3GM35 Q641 GF15％M25%（PA6)
1. 熔体密度 2. 固体密度 3. 顶出温度 4. 推荐模温 5. 推荐料温 6. 降解温度
通过加大浇口尺寸，降低通过浇口处的注塑速度，可减小剪切速率。
DESIGN SOLUTIONS
14
Shear Stress at Wall 最大剪切应力
流道系统上最大剪切应力： 2.8MPa 产品上最大剪切应力：0.4MPa
一般产品上的最大剪切应力，不要超过成型材料所允许的数值（如第8页所示， 该材料允许最大剪切应力为0.5MPa ）。剪切应力太大，产品易开裂。
通过加大最大剪切应处壁厚，降低注塑速度，采用低粘度的材料，提高料温，可
减小剪切应力。
DESIGN SOLUTIONS
15
Weld Lines 熔接纹
每两个肋条之间，都会形成熔接纹。
一般，熔接纹对接角度<75度，波前温度低，熔接纹区域有明显困气，则熔 接纹较明显。影响产品的外观和强度。
可通过优化浇口位置、产品结构和壁厚，从而消除熔接纹或减淡熔接纹。