Moldflow对注塑缺陷的结果解释及理解

1、Moldflow对注塑缺陷的结果解释及理解解释结果充模时间（Fill Time）充模时间显示的是熔体流动前沿的扩展情况，其默认绘制方式是渲染图，如图1。但使用等值线图可更容易解释结果，等值线的间距应该相同,这表明熔体流动前沿的速度相等,如 图1 充填渲染图图2。制件的填充应该平衡.当制件平衡充模时，制件的各个远端在同一时刻充满。对大多数分析,充模时间是一个非常重要的关键结果。 图2 充填等值线图压力（Pressures）有几种不同的压力图，每种以不同的方式显示制件的压力分布。所有压力图显示的都是制件某个位置（一个节点)、或某一时刻的压力.使用的最大压力应低于注射机的压力极限，很多注射机的压力极限为140 MPa （20，000 psi）。模具的设计压力极限最好为100 MPa (14，500 psi）左右。如果所用注塑机的压力极限高于140MPa，则设计极限可相应增大。模具的设计压力极限应大约为注射机极限的70。假如分析没有包括浇注系统，设计压力极限应为注射机极限的50%。象充模时间一样，压力分布也应该平衡。压力图和充模时间图看起来应该十分相似，如果相似，则充模时制件内就只有很少或没有

2、潜流。具体的压力结果定义如下: 压力（Pressure）压力是一个中间结果，每一个节点在分析时间内的每一时刻的压力值都记录了下来。默认的动画是时间动画，因此，你可以通过动画观察压力随时间变化的情况。压力分布应该平衡，或者在保压阶段应保证均匀的压力分布和几乎无过保压。 图3 型腔压力分布 压力(充模结束时)（Pressure (end of filling）充模结束时的压力属于单组数据，该压力图是观察制件的压力分布是否平衡的有效工具。因为充模结束时的压力对平衡非常敏感，因此，如果此时的压力图分布平衡,则制件就很好地实现了平衡充模。 图4充填结束时型腔压力分布 体积/压力控制转换时的压力(Pressure at V/P switchover）体积/压力控制转换时的压力属于单组数据，该压力图同样是观察制件的压力分布是否平衡的有效工具.通常,体积/压力控制转换时的压力在整个注塑成型周期中是最高的,此时压力的大小和分布可通过该压力图进行观察。同时，你也可以看到在控制转换时制件填充了多少,未填充部分以灰色表示。 图5体积/压力控制转换时的压力 注射位置压力：XY图（Pressure at inje

3、ction location: XY Plot）注射节点是观察2维XY图的常用节点。通过注射位置压力的XY图可以容易地看到压力的变化情况。当聚合物熔体被注入型腔后,压力持续增高。假如压力出现尖峰（通常出现在充模快结束时）,表明制件没有很好达到平衡充模，或者是由于流动前沿物料体积的明显减少使流动前沿的速度提高。 图6 喷嘴处压力时间曲线体积温度（Bulk temperatures）体积温度是速度加权平均温度，有两种体积温度图，以下将分别给出其定义。模具中的聚合物温度在整个注塑成型周期中是不断变化的，它不仅随时间变化，而且沿壁厚也是变化的。体积温度反映了聚合物内部能量的传递。当没有聚合物流动时，体积温度就是截面上温度的简单平均值；当有聚合物流动时，截面上流速越快的部分，将给予越大的权重。 体积温度反映了制件内部所产生的剪切热。如果制件内部有强烈的剪切作用，制件的温度将升高。在充模阶段，体积温度图应非常均匀，其变化以不超过5C （10F）为宜。实际应用时允许有较大的温度降，通常高至20C (35F）的温降都是可以接受的。假如有区域产生了过保压，体积温度将显著下降。这表明过保压已成为一个问题,

4、在可能的情况下应加以改进。当体积温度范围过大时，通常缩短注射时间是减小其范围的最佳手段。 体积温度（Bulk temperature）体积温度是中间数据结果，通过它可以看到温度随时间变化的情况。假如进行的是流动分析，由于绘图比例非常大，使充模时发生的情况很难看清。这时可以对每一帧分别设置比例，观察每一帧充填时由最小比例到最大比例变化的情况，再手工设置比例的最大值和最小值.然后再播放充填时的动画。 图7 体积温度分布 体积温度(充模结束时）(Bulk temperature （end of filling） )充模结束时的体积温度是单组数据结果，它很好地反映了充模时温度变化情况。如果温度分布范围窄，表明结果好，这时就没有必要播放动画。 图8 充填结束时体积温度分布流动前沿温度(Temperature at flow front）流动前沿温度是聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度.因为它代表的是截面中心的温度，因此其变化不大。流动前沿温度图可与熔接线图结合使用.熔接线形成时熔体的温度高,则熔接线的质量就好。而在一个截面内熔接线首先形成的地方是截面的中心,因此，如果流动前沿的温度高，熔接线强

5、度通常都高。 图9 流动前沿温度分布 型腔壁处的剪切应力(Shear stress at wall）型腔壁处的剪切应力是中间数据结果.型腔壁意味着冻结层和熔体层界面，在截面内这里的剪切应力最高。制件内的剪切应力应低于数据库中规定的材料极限值。因为型腔壁处的剪切应力是中 图10 剪切应力分布间数据结果，你不知道什么时候剪切应力将超过极限值.为了帮助我们解释结果,应改变绘图属性：调整绘图比例，并把最小值设为材料极限。在这种情况下，绘出的将仅仅是那些高于极限值的单元.把制件设为透明,默认的透明值是0.1，根据计算机的图形卡的不同，可能需要把该透明值增大。同时，为了有助于显示出有问题的小单元，应关掉节点平均值。这样你就可以手工播放剪切应力随时间变化的动画，从而发现什么时间、哪里出现了高的剪切应力。熔接线（Weld lines）当两股聚合物熔体的流动前沿汇集到一起,或一股流动前沿分开后又合到一起时,就会产生熔接线，如聚合物熔体沿一个孔流动。有时，当有明显的流速差时，也会形成熔接线。厚壁处的材料流得快，薄壁处流得慢，在厚薄交界处就可能形成熔接线。熔接线对网格密度非常敏感.由于网格划分的原因,有时熔

6、接线可能显现在并不存在 图11 熔接线位置的地方,或有时在真正有熔接线的地方没有显示.为确定熔接线是否存在,可与充模时间一起显示。同时熔接线也可与温度图和压力图一起显示，以判断它们的相对质量。减少浇口的数量可以消除掉一些熔接线，改变浇口位置或改变制件的壁厚可以改变熔接线的位置。气穴（Air traps）气穴定义在节点位置,当材料从各个方向流向同一个节点时就会形成气穴如图12显示的黑点.气穴将显示在其真正出现的位置，但当气穴位于分型面时，气体可以排出。与熔接线一样，气穴对网格密度很敏感。制件上的气穴应该消除。可使用几种法做到这一点,如改变制件的壁厚、浇口位置和注射时间都有助于消除气穴. 图12 气穴分布冻结时间(Time to reach ejection temperature ）冻结时间是指充模结束到型腔中的聚合物降至顶出温度所需的时间。冻结时间可用来估计制件的成型周期，并作为确定保压时间的初始值，同时可用于观察制件壁厚变化的影响。 图13 冻结时间冻结层厚度（Frozen layer fraction )冻结层厚度有两个概念，它定义了制件冻结层的厚度。如果冻结层厚度的值为1，则表示

7、截面已完全冻结.确定聚合物熔体是否冻结的参考温度是转变温度. 冻结层厚度(Frozen layer fraction ）冻结层厚度是中间数据结果。要观察制件和浇口冻结的时间，该结果非常有用。如果制件上靠近浇口的一些区域冻结得早，就会使远离浇口的区域具有高的收缩率.通常，在关键位置(如浇口)创建XY图来观察冻结层厚度变化的情况。 图14冻结层厚度分布 冻结层厚度（充模结束时）（Frozen layer fraction (end of filling）充模结束时的冻结层厚度是单组数据结果，此时，冻结层厚度不能太厚。如果制件某些区域的冻结层厚度超过0。20到0。25,可能就意味着保压困难,并需要缩短注射时间来加以改善。这还需要与温度图结合起来进行判断。 图15 充模结束时冻结层厚度分布体积收缩率(Volumetric shrinkage ）体积收缩率是以百分率表示的、由于保压而引起的制件体积的减少。在确定体积收缩率时，聚合物材料的PVT特性起了重要作用。保压压力越高，体积收缩率越小。体积收缩率有两种情况。 体积收缩率（Volumetric shrinkage)体积收缩率是中间数据结果，它显示制件在保压和冷却过程中收缩率的变化。通常不使用这个结果，因为顶出时的收缩率才是制件最终的体积收缩率。 图16 制品体积收缩率分布 体积收缩率（顶出时)（Volumetric shrinkage （at ejection)）顶出时的体积收缩率是单组数据结果。整个型腔的收缩率应该均匀,但通常难以实现。可通过调整保压曲线使收缩率均匀一些。 图17顶出时制品体积收缩率分布平均速度（Average velocity)平均速度表示的是每个单元在不同时刻熔体流动的方向与大小。平均速度图非常适合于观察料流方向的变化和制件内哪个地方的料流速度较高。在多数情况下,应设置绘图比例。通常，浇口或靠近浇口的单元的流速最大.调整绘图比例的一个简单方法如下，播放动画结果时， 图18 制品平均速度分布在绘图属性对话框中选择绘图比例,改变最大值并点击应用(Apply），观察速度的显示是否更合理.因为选择的是应用（Apply）,对话

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