Moldex3D模流分析之Compression Molding

压缩成型简介

压缩成型制程是将成型塑料（称为预填料或模塑料）压入预热的模具中，经过高温与高压作用直到塑料硬化，形成模穴的形状。此制程可大量生产且成本低廉，适合用于几何复杂、高强度及高耐冲击性的塑件。通常在压缩成型制程中使用的材料为含短纤维和颗粒填充物的热固性树脂，但也可使用某些热塑性材料。尽管压缩成型是制造塑件的原始制程之一，但仍有一些特性与现象尚未被深入了解，现今藉由高效能计算资源的协助，使用者可利用Moldex3D压缩成型模块深入剖析此制程。

Moldex3D压缩成型模块功能导览

Moldex3D压缩成型模块（CM）能仿真三维压缩成型制程。使用Moldex3D压缩成型模块，用户能在 Moldex3D Mesh 中设定压缩区、压缩面及压缩方向，将其前处理档案汇入至Moldex3D Studio中，接着指定塑料并使用便利的精灵功能来设定加工参数。Moldex3D压缩成型模块也提供多项分析结果与工具，以协助使用者分析与改善制程生产。

注意：

1.Moldex3D压缩成型模块支持Solid与eDesign网格模型。压缩区的网格应由压缩面拉出，且需要质量相当良好的实体网格。

2.Moldex3D Studio支持建立Solid与eDesign网格；Moldex3D Mesh支持建立Solid的网格。

1. 前处理 (Pre-processing)

Moldex3D压缩成型模块支持Solid项目 (但是可以使用eDesign作前处理)。其前处理阶段的步骤与基本模块相似：

步骤1：建立新项目

步骤2：产生网格模型

步骤3：建立新组别

步骤4：执行分析

以下将列出特定步骤的操作说明。

压缩区设定是前处理阶段中最重要的步骤，下述将针对Moldex3D Mesh与Studio中分别的设定步骤作特别介绍。

建立新项目 (Create a New Project)

第一步开启Moldex3D Studio，选择新增建立新项目，第二步按下确定。

第三步，选择压缩成型。

准备分析 (Prepare Analysis)

流程设定 (Process Setting)

•建立新组别

在加工精灵中，切换至压缩标签，并设定压缩成型制程的加工参数。

在压缩设定页中，六项主要设定包含压缩时间、最大压缩速率、压缩速率多段设定、最大压缩力及压缩力多段设定。请看下列详细范例。

•压缩时间：模具依压缩区从上到下被压缩时所经过的时间。

•压缩速率多段设定：设定最大压缩速率（mm/sec）。压缩速率（mm/sec或%）可如图依压缩时间或压缩距离作多段设定。

•压缩力多段设定：如下图所示，输入最大压缩力（tf），并在压缩力的对话框中设定压缩力多段设定的功能。在模拟分析时，若压缩力大于最大压缩力，则程序将从速度控制变更为压力控制。

计算参数 (Computation Parameter)

在计算参数的充填/保压标签下，点击粒子追踪，可以了解在成型过程中粒子的分布情形，得以评估充填的情形是否会造成迟滞现象或焦烧等问题。

完成设定后即可进行分析。返回Moldex3D Studio，点击分析序列并选择充填分析－F，执行压缩成型分析。

2. 后处理 (Post-processing)

检视压缩成型模块分析结果的简单方法就是使用流域分布图示。

1. 从Studio工作区中选择适合的项目：

▪在树状目录中展开所要的组别

▪在树状目录中展开分析结果

▪选择结果项目，如流动波前时间、压力或温度等

2. 在显示工具栏中点击图标，以显示或隐藏所要的模型特征或组件。范例如下所示：

检视充填阶段的粒子追踪 (Particle Tracer Distribution in Filling Stage)

为检视充填阶段的粒子追踪分布，在Studio树状目录中选择组别 > 结果 > 充填分析 >粒子追踪。可以观察粒子从进浇口开始在流动长度、总速度、压力及温度的分布情形，检视熔胶充填行为。

检视充填阶段时依预填料ID的粒子追踪分布 (Particle Tracer Distribution by Charge ID in Filling Stage)

为检视当预填料多于一项时的熔胶充填行为，在Studio树状目录中选择组别 > 分析结果 > 充填分析 > 粒子追踪 > 预填料ID。

检视压缩后保压阶段的特性 (Properties in Compression Stage)

注意：在压缩成型分析中，保压结果将不会独立在分析结果的树状目录内，而是与充填结果合并。如要观看其结果，选择压缩切换之后的时间输出。

选择组别 > 分析结果 > 充填分析 > 压力与密度，以显示充填结束时压力与温度的分布。其翘曲应较传统射出成型小。