射出成型过程中,模座中的零组件承受了几种外力的载荷,其中主要包含温度及压力的效应;这些效应导致成型过程中模座有些许的变形,这些变形或多或少降低了产品的精度,尤其在精度要求高的产品中,这些变形的分析数据则显得格外的重要。
Moldex3D新版R13版本中,提供使用者在自定的加工条件下,设定完适当的边界条件后,进行计算得以预知「模座变形」的位移及应力分布的区域。而使用者得以利用此模具变形分析,考虑模具位移与应力集中结果,为模具设计提供更全面的参考依据,有效在生产制造前调整其加工条件、几合设计与模具材料选择以强化结构强度,确保最终产品的精密度与延长模具使用的耐用性。
以下例子将说明如何操作Moldex3D R13 模座变形分析:
1. 在进行完充填、冷却分析之后,即可进行模座变形分析,Moldex3D将会自动考虑充填的压力分布及冷却末期的温度分布进行分析。
充填压力分布
冷却温度分布
2. 经由计算参数页面进入Designer进行边界条件设定。
在Designer中,使用者可以自定义各模块中的位移限制
3. 进行Mold deformation分析
4. 得到模具变形分析结果:
- 模具总位移场分布
- 模具等效应力场分布
总位移场分布-1
总位移场分布-2
等效应力场分布-1
等效应力场分布-2
由以上的案例得知在此压力温度分布及边界条件下,模座大约会有0~0.004 mm的变形量及最大2781 MPa的应力分布。
使用者可经由观察位移场分布后,可以知道在最大位移处会失去产品的精度。而等效应力场分布则会告诉使用者,模具在多次循环使用后,应力集中的区域是容易产生模座损坏的地方。得知模座变形数据后,用户可以进而调整几何设计、选择适当的模具材料来加强结构强度,使模具应力分布更加均匀和变形量趋小,以符合产品精度要求与确保模具的耐用性。