Moldex3D R17退火模拟 可考虑纤维配向对翘曲结果的影响

in Tips and Tricks on 10 月 03, 2019

退火是塑料成型过程中常见的流程。退火是将产品加热到一定温度并保持一段时间,接着温度会慢慢冷却。其目的主要是释放产品成型过程中所造成的残余应力,提高产品材料的延展性和韧性,也可以产生特殊的微观结构。

透过Moldex3D 应力分析,可以观察产品在退火过程中的变形行为。Moldex3D退火模拟依据翘曲计算结果,提供多段的位移量值、Von Mises应力、剪切应力和温度分布。(图一)


图一 退火分析结果列表

退火模拟在Moldex3D R17版本中,使用者可以考虑纤维配向对于产品变形的影响;如此一来,翘曲预测便可获得更准确的结果。

退火模拟考虑纤维排向设定流程

步骤1:检查确认含纤维材料的项目中,计算参数的「流动/保压」页面,预设考虑了「纤维方向分析」;并且「翘曲变形」页面中,无论使用强化版求解器或标准求解器,也会自动确认「计算考虑纤维配向方向」。


图二 含纤材料计算机参数设定,会开启预设考虑执行纤维配向计算

步骤2:默认的微观力学模型Mori-Tanaka模型,用户可以依照需求更改其他模型。退火仿真的微观力学模型会承接「翘曲变形」页面设置,并且可在Log文件中检查仿真模式。


图三 Moldex3D目前提供三种微观力学模型可供选择

步骤3:在「应力」页面中,选择分析方式为「退火类型」。 然后在标准分析序列中(CFPCW)模拟完成应力Stress-S分析。


图四 退火类型及边界设定与启动应力分析

注意:使用者可以重新检查Log檔(*.lgs),其中微观力学仿真类型的纪录,会与翘曲模拟同步一致(*.lgw)。


图五 应力Log文件内会纪录影响退火分析的相关讯息

案例分享

比较两个分别不同进浇方式的平版,其分别考虑纤维配向效应及不考虑纤维配向(凌乱配向)的影响。使用者可以在退火模拟结束时(EOA)获得Z方向位移结果,如表一所示。从针点进浇结果可以看到,不考虑纤维配向及考虑纤维配向的变形量值及趋势是不同的;在侧边进浇的平板也有相同的现象。


表一 比较两个不同进浇方式的平板,其各自考虑纤维配向效应及不考虑纤维配向(凌乱配向)的影响

图六是沿红色箭头方向指定量测节点和位置,透过变形结果可看到退火过程中,有无考虑纤维配向影响对最后总变形量有显著的影响。


图六 沿指定路径检测退火后,Z方向位移量值

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