如何應用熱流道穩態分析 改善多模穴成型流動平衡

Moldex3D R14.0針對熱流道系統模擬量身打造的解決方案──熱流道穩態分析(Hot Runner Steady, HRS),可支援複雜熱流道和進階熱流道模組的快速分析,並協助使用者優化多模穴的熱流道設計,評估該熱流道系統的流動行為,例如流率及流動平衡比。熱流道穩態分析不需模擬模穴內流動,即可提升疊代計算效率,達到改善熱流道設計的目的,因此可大幅減少分析時間。以下將深入說明如何應用熱流道穩態分析。

應用一:在不須模擬模穴的情況下,使用熱流道穩態分析優化熱流道設計

步驟1. 新增射出成形專案,網格模型必須含有進澆口、模穴與熱流道。雖然熱流道穩態分析會忽略模穴的計算,但使用者仍必須在專案中提供模穴。

註:使用者必須擁有進階熱流道模組的授權,才可在計算參數內設置熱流道穩態功能與啟動相關計算。

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步驟 2. 在計算參數內的熱流道穩態分析下指定入料口流率、收斂精度及各澆口壓力。

註: 在CAE模式下,入料口流率的預設值為模穴體積除以填充時間;在機台模式下,入料口流率的預設值則為模穴體積除以行程時間。

註:熱流道澆口壓力代表該澆口所受到的外部流動阻力(預設為0MPa),建議使用者可先試行一組單模穴分析(不需包含流道系統,只需指定進澆口),取得澆口壓力結果後代入熱流道穩態分析的澆口壓力設定。這種做法可獲得更精確的預測,並節省分析時間。

步驟3.分析順序設定內選擇熱流道穩態分析,開始分析。

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步驟4. 開啟熱流道穩態結果記錄檔,檢查各澆口流率與流動平衡比,根據這兩項結果進一步修改熱流道幾何與配置,例如更改特定區域熱流道直徑或流道長度,以獲得更為平衡的流動。

註:熱流道穩態分析提供多種分析結果,對於此做法來說,較為關鍵的結果是流率與流動平衡比

步驟5. 修改熱流道設計後重複步驟1至4。

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流動平衡比
壓力分佈

應用二:熱流道穩態分析後,接續執行充填分析,以得到更真實熱流道資訊

不同於充填分析,熱流道穩態分析考慮數次射出(直到平衡)後所累積的剪切生熱效應,例如不均勻/對稱熱流道溫度分佈。因此若在熱流道穩態分析後接續充填分析,可取得更準確的熱流道初始訊息,會比以往的充填分析來得精準。以下為具體操作流程:

步驟1. 重複上述步驟1與步驟2,新增並設定專案

步驟2. 分析順序設定為先進行熱流道穩態分析,接著執行充填分析

註:此分析順序需手動自訂,可參照下圖設定:

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步驟3. 計算完成後查看流動分析結果。

註:比較溫度、流動波前時間結果和充填結果紀錄檔,可觀察出在熱流道穩態分析─充填分析的差異

  充填結果紀錄檔(若有從熱流道穩態分析接收初始熱流道資訊會在此顯示)
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充填分析
熱流道穩態分析-充填分析
初始充填溫度
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初始熱流道溫度是均勻且呈對稱分布
初始熱流道分布是非均勻且非對稱分布
充填結束後的溫度分布
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流動波前時間
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平衡的流動行為
分析結果顯示出不平衡的充填行為

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