笔记型电脑上盖之CAE分析标准工作流程幻灯片.ppt

呂孔毅 2004.1.12,筆記型電腦鍵盤上蓋 TOP CASE 之 CAE分析標准工作流程,CAE分析標准作業主流程,,准備輸入資料(模型﹐材料 ﹐工藝條件,邊界條件),執行電腦運算,檢查輸出結果,准備報告,更改分析模型或修改參數條件,確認問題點,,,,,,,,,,,,,,,,Yes,No,,,,,,CAE分析標准作業子流程,處理几何模型,存為.iges檔,輸入C-MOLD,處理網格,檢查網格,測量和分配肉厚,生成網格,建立流道和澆口,建立冷卻系統,准備輸入資料(模型),,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,No,Yes,thinkdesign,thinkdesign,C-MOLD,C-MOLD,C-MOLD,C-MOLD,C-MOLD,,,,,,,,Thinkdesign和/或C-MOLD,,,Thinkdesign和/或C-MOLD,,,,,,,,,,CAE分析標准作業子流程,准備輸入資料(材料),點擊Properties Materials,選取塑料材質﹐冷卻劑﹐模具材料,等待被指定到相應的邊界條件中,,,,,,,C-MOLD,,,C-MOLD,C-MOLD,,,,CAE分析標准作業子流程,准備輸入資料(工藝條件),,,,,,Yes,Yes,No,,,,,,,C-MOLD,C-MOLD,,C-MOLD,,,C-MOLD,,,CAE分析標准作業子流程,准備輸入資料(邊界條件),點擊Mesh Create Boundary Conditions,選取節點,指定邊界條件,賦予材料﹑工藝條件等性質,,,,,,,,,,,,C-MOLD,C-MOLD,C-MOLD,C-MOLD,,,,,確認問題點,此產品為筆記型電腦上蓋﹐要求與底殼有良好的配合。

因此﹐如何控制產品的收縮與翹曲在客戶可接受范圍內成為問題的重點產品3D圖如下﹕,基于收縮與翹曲的考慮﹐應作出肋條和BOSS柱處理几何模型,此處溝槽狀特征在thinkdesign里用一平面替代﹐然后用C-MOLD中的grooved cross-section來等效定義其厚度卡鉤﹑小柱子忽略,,,卡鉤,,,小柱子,,處理几何模型,由于此例有3D拆模檔﹐于是調用母模檔﹐選取母模面肋條的作法﹕按住Ctrl鍵連續在產品3D檔選取肋條面﹐然后復制(Ctrl+C)﹐粘貼(Ctrl+V)﹐最后將兩肋條斷開之處縫補﹐并移至母模面上(注意修剪),BOSS柱的作法﹕同肋條作法附動畫檔1 ﹑2,,,,存為.iges檔,,注意勾選convert surfaces and curves to NURBS和split closed faces/surfaces兩項﹐有助于在生成網格時得到更好的几何和網格模型輸入C-MOLD,打開C-MOLD﹐點擊File﹐再點擊下拉菜單中Import Geometry,輸入所存.iges檔檢查網格,點擊mesh-create mesh,生成網格﹐網格尺寸此時不必調整檢查網格的疊面(圖1)﹑形狀比和連接性,并分析其形成原因。

同時,綜合考慮在thinkdesign和C-MOLD對這個問題的可行解決方法﹐有時可以大大減少工作量此例疊面由于肋條與其所連接的大面各自划分網格所致解決方法﹕沿他們相交線將大面切開﹐并作成實體結果如圖2附動畫檔3),圖1,圖2,,,檢查網格,BOSS柱處疊面(圖3)原因同肋條沿BOSS柱邊界將橙色面切開(圖4)﹐固可以解決疊面問題(圖5)﹐然會出現柱子周圍網格尺寸和密度相差懸殊之現象(圖5)不如在C-MOLD中作(附動畫檔12)圖3,圖4,圖5,,,檢查網格,檢查網格形狀比模型形狀比整體分布均勻﹐局部過大如下圖﹐形狀比過大是由于圖所示的狹長面在網格划分時﹐三角形過于狹長所致解決方法﹕在thinkdesign和/或C-MOLD中處理(附動畫檔10),,,檢查網格,檢查網格的連接性連接性以默認的紫紅色(magenta)呈現(圖6)但仍須注意﹐如圖7﹐在選取用滑塊成型的面時造成的間隙﹔又如圖8﹐在鋪成新面時﹐造成與舊面存在間隙﹔再如圖9﹐由于兩面本來存在著間隙﹐既而生成得網格也存在著間隙這些間隙足以影響充填模式﹐導致模擬誤差解決方法﹕在C-MOLD中處理(附動畫檔11),,,圖6,圖7,圖8,圖9,測量和分配肉厚,首先﹐在thinkdesign中測量厚度﹔,附動畫檔5,,然后﹐在C-MOLD中分配肉厚。

附動畫檔6,,,生成網格,使用mesh下create mesh命令﹐生成網格﹐出現如下對話框﹕,調整網格整體尺寸和局部尺寸使一些曲面的形狀表達得更符合真實模型附動畫檔7,,,整體網格尺寸,局部網格尺寸,生成網格,但會出現圓孔周圍網格尺寸和密度與整體網格相差懸殊之現象﹐從而導致形狀比過大解決方法﹕忽略圓孔﹐在thinkdesign中處理.附動畫檔4,,,生成網格,通過前面文檔可知﹐要表達某些曲面﹐局部網格尺寸要調到3左右﹐那不如將整體網格尺寸調到3﹐此時節點有一萬多于是調為4﹐大概六千三﹐可接受附動畫檔8,,,處理網格,主要處理疊面﹐形狀比大于10的面﹐不連接面處理疊面 附動畫檔9,,不斷使用adjust nodes命令下的merge選項﹐將錯開的節點連接在一塊﹐從而解決疊面的問題有時要將某些三角形元素刪除﹐然后使用mesh下create triangles命令產生新的三角形﹐再賦予其厚度﹐并把它與其他三角形元素放置在同一圖層里(mesh layer)通過這樣的方法來解決疊面問題,,處理網格,將形狀比調整到10以下 附動畫檔10,,在調整時﹐盡量做到模型不會因此而與3D模型有大的出入,,處理網格,處理不連接面 附動畫檔11,,網格模型的連接情況要與3D模型的連接情況相同,,處理網格,上述操作完后﹐再次對網格進行檢查﹐可能出現由于上述操作而造成的網格問題或發現前面未注意到的問題。

附動畫檔13 ﹑14,,,,處理網格,首先檢查三角形法線方向(Check Triangle Normals),然后將三角形法線方向對齊(Align Triangle Normals),附動畫檔15,,,處理網格,首先檢查公母模的指定情況(Check Cavity/Core Assignment)﹐然后指定公母模(Assign Cavity/Core),附動畫檔16,,,建立流道和澆口,根據2D圖建立熔膠輸送系統此例先在thindesign中分別建立流道的几何線和澆口的几何面﹐然后在C-MOLD中賦予其性質﹐分別得到流道和澆口的網格分別存為runner.cmf和gate.cmf文件在thinkdesign中﹐流道與澆口之間應留有微小距離﹐然后在C-MOLD中用connector連接﹐更為方便附動畫檔17,,建立流道和澆口,流道,澆口,,,建立冷卻管路,根據2D圖建立冷卻系統此例先在thinkdesign中建立冷卻管路的几何線﹐然后在C-MOLD中賦予其性質﹐得到冷卻管路的網格存為channel.cmf文件注意檢查疊面附動畫檔18,,建立冷卻管路,母模側,公模側,,輸入材料,此例實際使用塑料材質是PC+ABS GE C6600。

由于數據庫中無相同材料數據﹐分析選用PC+ABS CYCOLOY C6200:GE Plastics,根據客戶指定的材料在材料數據庫中選擇一相同或近似材料代替冷卻劑一般選用純水( PureWater),模具材料一般選用Tool Steel P-20:Generic,附動畫檔19,,,輸入工藝條件,熔膠溫度: 230 deg.C 最大射出速率﹕ 381 cu.cm/s 最大射膠壓力限制﹕ 246 MPa 最大鎖模力限制﹕ 450 噸 最大螺杆速度﹕ 9.9 cm/s 母模冷卻介質溫度﹕ 55 deg.C 公模冷卻介質溫度﹕ 55 deg.C 冷卻介質壓力﹕ 0.007 Mpa 冷卻時間﹕ 40 s,,段數,項目,,段數,項目,螺杆速度對行程比,保壓設定,附動畫檔20,,,輸入邊界條件,此例所需邊界條件包括分模面(Parting Plane),冷卻劑的出口和入口(Coolant Entrance and Coolant Exit),注射入口(Injection Entrance)。

附動畫檔21,,,執行電腦運算,根據需要﹐此例執行特性解決方案(Performance Solution),附動畫檔22,,,檢查輸出結果,。