模流分析是做什么的、意义与作用,模流分析网格修复技巧
模流分析是做什么的、意义与作用,模流分析网格修复技巧
模具行业是一个高新技术密集型,而且又重视经验的产业。随着工业的飞速发展,塑料制品用途日益广泛,依靠人工经验来设计模具已经不能满足需要,企业越来越多地利用注塑模流分析技术来辅助塑料模具的设计。
模流分析是做什么的?
在现代工业生产中,注塑模设计会遇到各种各样的问题,例如产品壁厚是否均匀、浇注系统是否合理、气穴和模具翘曲变形等问题,以前的方法是根据模具设计师的经验,随着数字化设计技术不断的提高,模流分析软件代替了经验判断,并且得到的数据稳定可靠,降低了制造风险和成本,也缩短了模具制造周期。
模流分析指的是用数值模拟软件作为主要承载方式,对于内部各类参数实施相关模型中的映射,精确地仿真出模具注塑的整个工艺过程,随后把注塑进程中的各类参数出现的行为全面进行记录。经过把记录的参数和基础数据一一比对,找到模具注塑过程的合理解决方案,对相关模具设计的解决方案实施相应的优化。
早期的模流数值模拟分析软件的兴起源于1976年左右,伴随这此项技术在模具生产领域中的持续推广,在各类科研机构的大力钻研攻关的努力之下,相关软件取得了持续的优化和升级完善,拓展了其在模具生产过程中的实际应用。不过受到技术及应用领域的限制,CAE相关技术的发展速度远远滞后于CAD(计算机辅助设计)相关技术。模流分析CAE相关技术在模具的设计和加工过程中,具备某种优势,比如,相关软件自身使用的便捷性、参数信息模拟分析功能强大、反应灵敏等特点,在一定范畴内提升总体工作效率。尤其是近年来,某些相关加工制造企业使用模流分析的CAE相关技术,实现了相关塑料产品的集成化设计过程,大大提升了总体系统的最终成品品质。
模流分析内容
集成电路塑封的产品外形通常具有复杂的特征——拔模角度、芯片基岛、框架引脚等,准确的模型构造是模型分析中最关键的部分。模流分析包括:分析模型(见图1)和材料参数(见图2)。分析模型至少要包括塑封产品、流道、浇口、排气、芯片位置和金丝的三维特征。材料参数要包括温度黏度曲线,热传导曲线,pvT曲线,密度和固化时间等。由于塑封产品的对称性(多料筒注塑),为简化节省建模和分析时间,可以用单个料筒的注塑过程作为仿真。
模流分析内容主要包括流动性分析和功能性分析,其中功能性分析是集成电路特有的分析功能。流动性分析主要从填充时间,填充速度,熔接线/面等结果来判断填充质量的好坏。
图1包含塑封体尺寸的分析模型
图2材料参数
模流分析的意义与作用
复合模板注塑模的CAE模流分析
复合模板注塑模的CAE模流分析主要包含以下几项内容:第一,填充分析。填充分析主要是针对注塑过程中的熔体流动位置的分析,主要的分析项目有填充位置是否合理、充填是否均匀、是否存在气孔、是否有滞流等。第二,流动分析。流动分析主要是为了检测熔体从浇筑开始到浇筑完成的流动情况。分析项目包括保压情况、流动缺陷、体积收缩率、冷结层因子等。第三,冷却分析。主要分析塑件的冷却时间和冷却效果。第四,翘曲分析。塑件的翘曲变形直接影响着塑件的质量、外观和功能等,翘曲分析后要对塑件的缺陷采取一定的补救措施。
模流分析网格修复技巧
单个产品网格质量低怎么修复?
当我们划分出来的网格质量低时,不妨用试试下面的方法。
- 尝试用不同的网格边长划分网格
- 尝试用不同的模型去划分网格
- 尝试去掉产品的小结构来优化网格
- 如果匹配率低的问题一致存在,那么考量用实体3d网格来做求解。
利用自动修复工具来进行对3D网格的修复
针对3D网格,其实也是需要对其进行修复的,进用自动修复工具,从而能得到更优的3D网格(建议产品网格先生成双层面网格后再转3D网格)。
在生成3D网格时,可选择原始法与波前法,波前层来决定3D网格的数量,对于大产品可用原始法,对于特别的产品可以波前法,另外层数数量建议至少6层。
生成3D网格后,使用自动修复工具进行修复,所以在网格生成过程中,可多次应该再生成网格工具与3D网格自动修复工具,可以最大程度地优化产品匹配率与网格的数量,从而能更有效率地应对分析工作。
以上就是关于“模流分析”的资料汇总,随着近些年固体动力学以及计算机仿真技术(CAE)的发展,出现了众多可以模拟环氧树脂熔融过程流动性的软体,例如:Moldex3D、MoldFlow。模流分析可以模拟塑封过程中常见的缺陷:填充不完全、气孔、晶芯偏移、金丝冲弯、塑封后翘曲等等,为塑封工艺的成熟、稳定发展提供了帮助。
文章来源: 模具制造、科技创新与应用、Technow智谷