Lcd-front-panel-之CAE分析标准工作流程-范玉文课件

2004.03.01LCDFRONTPANEL

之

CAE分析標准工作流程准備輸入資料(模型﹐材料﹐工藝條件)執行電腦輔助工程運算檢查輸出結果准備報告更改分析模型或是修改工藝條件yesno模流分析標准作業主流程准備輸入資料處理几何模型存檔為.iges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熔膠輸送系統建立冷卻系統noyesthinkdesignthinkdesignC-MOLDC-MOLDThinkdesign和C-MOLDC-MOLDC-MOLDThinkdesign和/或C-MOLDThinkdesign和/或C-MOLD模型的簡化為了節省建模時間﹐提高模型質量﹐我們需要對模型進行必要的簡化﹐在建立簡化模型時，分析人員必須時時提醒自己，簡化的過程中是否會造成某些分析結果的不正確？如果簡化的過程中，可能發生A的不正確以及B的不正確，分析人員能否決定是要犧牲A還是犧牲B？如下圖﹐倒角部分過于狹長﹐如果不進行簡化﹐輸入C-MOLD中生成網格后﹐會導至形狀比過大﹐因此在建模時﹐就需考慮忽略倒角特征。模型的簡化產品四周的小卡鉤﹐對充填模式和翹曲分析影響不大﹐可以將其特征忽略.BOSS柱旁邊的小肋條﹐對充填模式和翹曲分析影響不大﹐可以將其特征忽略.在thinkdesign中通過公母模面﹐產生Boundarycurve,.附動畫檔1.產生Boundarycurve

公模面產生Boundarycurve

母模面產生Boundary

curve使用thinkdesign中生成曲面的功能,利用Boundarycurve重新生成Surface,以其作為產品的特征面。附動畫檔3.重新生成Surface重新生成的Surface模型編輯Surface使用thinkdesign中編輯曲面的功能,對新生成的Surface進行編輯﹐附動畫檔4.處理好的Surface模型存為IGES檔在thinkdesign中將.e3格式文件轉為.iges格式文件﹐注意在IGESoptions對話框advanced中save下,勾選convertsurfacesandcurvestoNURBS和splitclosed

faces/surfaces兩選項。選取mesh-createmesh指令,生成網格﹐網格尺寸此時不必調整。檢查網格的疊面﹑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中﹐解決這些問題的有效方法,可以大大減少工作量。檢查網格檢查重疊面(check

meshoverlay)檢查形狀比(check

aspectratio)檢查連接性(checkconnectivity)檢查網格檢查重疊面圖1圖2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﹕在Thinkdesign中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5)檢查網格形狀比。選擇Mesh—Check—aspectratio指令﹐檢查模型網格形狀比﹐所有網格形狀比應維持在10以下。再根據檢查結果﹐綜合考慮在thinkdesign和/或C-MOLD中處理。檢查網格形狀比輸入C-MOLD中分配肉厚將IGES文件輸入C-MOLD﹐初步檢查模型形狀特征及品質﹐如OK﹐在thinkdesign中使用tools

info命令測量肉厚值﹐然后在C-MOLD中使用properties

assign命令分配肉厚.附動畫檔8.網格的數量，會嚴重的影響分析所需要花費的時間，利用『整體網格加粗，局部網格加密』的方式，配合分析需求，寧可以合理的時間，得到80%正確結果，也不要希望以超出要求的時間，得到100%正確的結果.網格數量盡量不要超過15000。附動畫檔9生成網格使用mesh下createmesh命令﹐生成網格﹐出現如下對話框﹕整體網格尺寸局部網格尺寸處理網格處理重疊面(Meshoverlay)處理形狀比(Aspect

ratio)處理網格連接性(connectivity)處理網格合并節點(MergeNodes)處理三角形法線方向(aligntrianglenormals)分配公母模面(align

cavity/core)處理模型肉厚(assignoradjustelement)當鄰近的元素不當的連接在節點﹐就會產生綱格重疊的問題。這時應該修補所有的重疊網格﹐因為他們會在模擬時造成問題。選擇Mesh—AdjustNodes--Merge指令﹐和View

Overlay找出Overlay,然后選擇Tobemerged節點﹐再選擇Tomergeto節點。按下Apply按鈕完成操作﹐重復以上步驟﹐直至在視窗左下角看見“Therearenooverlayedelements.”處理重疊面處理形狀比處理三角綱格的形狀比﹐以確保網格的適當形狀﹐以期獲得最精確的模擬結果。所有網格的形狀比﹐應維持10以下﹐所有綱格平均形狀比﹐應維持在3以下)。選擇Mesh—AdjustElements—AspectRatio﹐調整網格形狀比。6當模型曲面存在間隙時﹔生成網格也會有間隙。這些間隙會影響充填模式﹐導致模擬誤差。在兩曲面的交叉處﹐在生成網格時﹐因為各自划分網格﹐在交叉處可能會沒有連續性(圖2,3),圖4為處理后網格,解決方法﹕在Thinkdesign中將間隙補起﹐或在C-MOLD中﹐使用Mesh—MergeNodes指令和/或Mesh—AdjustNodes—Merge指令處理。附動畫處理檔。57處理網格連接性圖1圖2圖3分配公母模面曲面在生成網格后﹐需要分配三角形的公母模方向﹐產品的母模面調整為藍色﹐產品的公模面調整為紅色。附動畫檔。11處理模型肉厚檢查模型肉厚分布是否正確﹐使用properties

assign命令重新分配與實際不相符的肉厚﹐也可以使用Mesh

adjustelements

Group指令﹐快速的修改某一厚度區域的肉厚值。確定澆口數目在模穴(型腔)能夠如期充填的前提下，澆口的數目是愈少愈好。Aslongasthecavityisabletobefilled,asexpected,gatesarethelessthebetter.每增加一個澆口，至少要增加一條熔接線(熔接痕)，同時還要增加一個澆口痕跡、較多的積風(氣穴)以及流道的體積。Onceagateisadded,oneweldline,atleast,onegatemark,moreairtrapsandmorerunnervolumewillbeadded.本案例要求結合線位於產品的四個角上，因此採用四個澆口從產四邊的中間進澆。確定澆口位置就單模穴(型腔)而言，充填平衡意味著熔膠波前(前沿)於同一時間抵達模穴(型腔)各末端。就多模穴(型腔)而言，充填平衡意味著熔膠波前(前沿)於同一時間抵達各模穴(型腔)末端。2.每一澆口應就塑流力所能及的流長/壁厚比之內，找出可以涵蓋最大產品面積的進澆位置。1.要避免充填不平衡的設計。3.要避免熔接線(熔接痕)發生在外觀和強度的敏感區域。確定澆口類型及尺寸L=0.5~0.75mmW=澆口寬度(mm)gatewidthinmmA=模穴表面積(mm

)surfaceareaofcavityinmmn=材料常數materialconstant

0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVC22h=nth=澆口厚度(gatethick.inmm)t=產品壁厚(wallthick.inmm)WtLh矩形邊緣澆口RectangularEdgeGate確定澆口類型及尺寸L=1.3mmW=w=澆口寬度[mm]gatewidthinmmA=模穴表面積[mm]surfaceareaofcavityinmmn=材料常數[materialconstant]0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVC澆口厚度[gatethick.inmm]t=產品壁厚[wallthick.inmm]22h1=nth2=wh1/D扇形澆口FanGate確定澆口類型及尺寸重疊式澆口

OverlapGateW=w=澆口寬度[mm]gatewidthinmmA=模穴表面積[mm]surfaceareaofcavityinmmn=材料常數[materialconstant]0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVC澆口厚度[gatethick.inmm]=nt澆口長度[landlengthinmm]t=產品壁厚[wallthick.inmm]22

L1=0.5~0.75L2=h+(w/2)確定澆口類型及尺寸凸片澆口

TabGateL=0.5~0.75mmW=w=澆口寬度[mm]gatewidthinmmA=模穴表面積[mm]surfaceareaofcavityinmmn=材料常數[materialconstant]0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVC澆口厚度[gatethick.inmm]t=產品壁厚[wallthick.inmm]22h1=nth2=0.9t確定澆口類型及尺寸針點澆口PinGateL =0.5~0.75mmd =澆口直徑(mm)gatediameterinmmt =產品壁厚(mm)wallthick.inmmA =模穴表面積()surfaceareaofcavityinn =材料常數materialconstant

0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVCdLt確定澆口類型及尺寸潛伏式澆口SubgateW=w=澆口寬度[mm]gatewidthinmmA=模穴表面積[mm]surfaceareaofcavityinmmn=材料常數[materialconstant]0.6forPE,PS0.7forPOM,PP0.75forABS0.8forCA,PMMA,PA,PC0.9forPVC澆口厚度[gatethick.inmm]=ntt=產品壁厚[wallthick.inmm]230~15º~25º2建立節點使用Geometry

createnodes指令建立流道上的關鍵節點。根據2D圖，找出流道各端點的座標值，使用Geometry

createnodes指令，選擇模型上的節點,通過Locate,Between,Offset等方式建立豎澆道，分流道，及牛角澆口的端點。附動畫檔12建立流道線架構使用Geometry

createcurves,Meshcreate1DElements指令，連接流道上的關鍵節點,生成流道線架構。附動畫檔13建構流道系統流道系統的建構包括流道的配置及流道尺寸的確定：2.採用以下公式計算並檢查流道直徑：D :流道直徑(mm) runnerdiameterinmmW :下游塑膠重量(g) downstreamplasticweightL :流道長度(mm) runnerlengthinmm1.流道配置要考慮壓力的平衡，以防模板因承受偏載而產生溢料現象。要避免充填不平衡的設計。建構流道系統使用Properties

AssignRunner和Taperedrunnerbydiameters指令,建構流道系統，並將其置於runner圖層中。附動畫檔14生成網格將其它圖層關閉，僅打開Runner圖層，使用MeshCreateMesh指令,對流道系統進行網格化。附動畫檔15建立注射入口使用MeshCreateBoundaryconditionsInjectionentrance指令,建立注射入口,並選擇樹脂，注射機，模具材質。附動畫檔18確定材料選擇注塑機確定材料塑膠材質為ABSHB,然后在C-MOLD中properties

materials數據庫中選取一近似材質。選用材質為:ABS765A模具材料﹕一般使用ToolsteelP-20附動畫檔17選擇注塑機在C-MOLD中,從properties

ProcessConditionsInjectionmoldingmachineDatabase中選擇精成注塑機數據庫，然後選取分析所需注射機:超群OS400CH。附動畫檔16建立冷卻系統建立節點(Createnodes)建構冷卻管路（Create

Channel)建立冷卻入口和出口(Coolantentrance和coolantexit)確定冷卻水路分布建立冷卻管路線架構(Curve或1Delement)串接冷卻回路確定冷卻水路分布D:直徑為10至14mm

DiameterofCoolingChannel,10to14mmd:深度為2D至3D

Depth,D,to3D

P:間距為3D至5D

Pitch,3Dto5D水路最好和模穴(型腔)保持等距，遵循模穴(型腔)的輪廓配置。水路配置應遵照以下圖示原則。建立節點使用Geometry

createnodes指令建立冷卻管道上的關鍵節點。根據2D圖，找出冷卻管道各端點的座標值，使用Geometry

createnodes指令，選擇模型上的節點,通過Locate,Between,Offset等方式建立冷卻水孔，軟管的端點。附動畫檔19建立冷卻管路線架構使用Meshcreate1DElements指令，連接冷卻管路上的關鍵節點,建立冷卻管路線架構。附動畫檔20建構冷卻管路1.使用Properties

AssignChannel指令,建構冷卻管路。2.使用MeshMove/CopyTranslate復制公模冷卻管路。附動畫檔21串接冷卻回路1.使用Meshcreate1DElements指令，連接冷卻管路上的關鍵節點,建立連接軟管線架構。2.使用Properties

AssignChannel指令，生成連接軟管。附動畫檔22建立冷卻入口和出口使用MeshCreateBoundaryconditionsCoolantentrance,coolantexit指令,建立冷卻介質入口和出口,並指定冷卻介質類型和控制條件。冷卻介質一般使用WATER(PURE):Generic，控制條件一般使用壓力控制，控制壓力可以初步設為0.007MPa。電腦輔助工程運算使用Simulationslaunch指令從Name方框中選擇需要執行模擬的類別，并設定執行模擬的優先權限為Low或Normal，在對話框右下角的三個按紐選擇ShowLogFile,來顯示執行過程的記錄文件。.成型條件最佳化(Processconditionsoptimization).充填模擬(Filling).

充填保壓模擬(Processsolution(filling+packing).執行特性解決方案(Productivitysolution(filling+packing+fiber+cooling+residual+stress+S&W)檢查輸出結果選擇ResultsPlot命令，從SelectDateSet窗口中選擇我們所需要檢視的結果..成型條件最佳化分析結果.充填分析結果.

充填保壓分析結果.特性解決方案分析結果成型條件最佳化分析結果執行成型條件最佳化模擬(Processconditionsoptimization)，目的是讓電腦算出射膠起始點和保壓切換點，得到最初始螺桿速度曲線，保壓曲線，保壓時間和冷卻時間，以便進行下一步的分析。充填分析結果執行充填模擬分析(Filling)，可以快速得知融膠波前(Melt-frontadvancement)、充填壓力(Pressure)、熔接線位置(Weldlines)、包風分布(Airtraps)、剪切速率(Representativeshearrate)、剪切應力(Wallshearstress)、產品固化時間(Time-to-coolafterfilling

)等結果，看這些結果是否符合要求，例如：充填是否平衡，充填壓力是否過大，熔接線位置是否符合要求，剪切速率、剪切應力有沒有超過材料許容值等。如果不符合要求，更改分析模型或是修改工藝條件後，再進行模擬，直到符合要求，再進入下一層次的分析。