分析结果是指在
工业生产中为了提高
工作效率,往往需要借助
统计学的知识进行大面积的
数据采集,进行分析的结果。正确处理相关数据,才能得到可靠地分析结果。
处理检验
有效数字及其处理
1、有效数字的概念
能准确测量到的数字。能正确反映分析对象的量的多少。包括确定的数字和一位不定数字。
实例:分析天平示值变动性为±0、0001g,称得试样0、20316g,末位数字6是多余的不定数字,不是有效数字,首位数字0是决定于单位大小,不是有效数字,有效数字为203、2mg。
2、有效数字的表达
最后一位的不确定度常写在它后面的括号里。
Zn的相对原子质量:65、39(2)=65、39±0、02。最后一位的不确定度为±1时通常省略不写。
100ml A级容量瓶容量为100、0ml=100、0±0、1ml。
3、有效数字的确定。
(1)有效数字还反映了分析结果的不确定度。
(2)可根据不确定度来确定分析结果的有效数字。
1)由不确定度确定不定数字数位。
2)准确数字和末位不定数字为有效数字。
3)只有最后一位数字是不定数字。
(3)误差、偏差和不确定度等参数及其相对参数。
1)都只有一位有效数字。
2)允许多保留一位参考数字的做法是错误的。
4、相关计算
(1)对数运算:结果的尾数(小数点后的位数)与原有效数字位数近似相同。
(2)指数运算:结果的有效数字位数与指数的有效数字位数近似相同。
(3)近似问题:直接测定值的测定误差较大或其系数较大时近似规则可能会多保留一位或几位无效数字。直接测定值的系数较小时近似规则也可能少保留一位或几位有效数字。但在近似计算中一般不作计较。
离群值的检验和取舍
(1)离群值或可疑值。
个别偏离其它值较远的测定值,怀疑是过失造成,称为离群值或可疑值、
(2)离群值不能轻易取舍。
保留过失数值会造成新的过失,严重影响分析结果的精密度和准确度。
舍弃由随机误差造成的离群值不仅造成浪费,而且还会影响分析结果的精密度和准确度。
(3)技术检验。
发现离群值并仔细检查分析测定的每一个环节,舍弃失误造成的离群值。
(4)统计检验。
区间法、G检验法和Q检验法等。
(5)离群值检验注意事项。
平行测定次数越多,统计检验结果越可靠,一般要求平行测定四次以上。
若不同检验方法的检验结果不同,则最好增加测定次数重新检验。
离群值通常是由个别失误造成,操作错误或不规范应重作测定。
随机误差的检验和处理
(1)随机误差太大将严重影响分析结果的精密度和准确度。
(2)减小随机误差的方法。
用精密度符合要求的分析方法进行测定。
增加测定次数求取平均值。
避免因无知而产生操作错误(表现为精密度异常差)。
(3)检验随机误差是否过大的方法。
检验法(标准差检验法)。
F检验法(方差检验法)。
(4)系统误差检验方法。
1)一般检验方法。
标准物质检验法。
标准方法检验法。
2)误差来源检验法。
方法误差:对照实验或回收实验。
仪器误差:校正仪器。
操作误差:内检、外检。
工业常用
填充、流动
1、充模时间(Fill Time)
充模时间显示的是熔体流动前沿的扩展情况,其默认绘制方式是阴影图,但使用云纹图可更容易解释结果。云纹线的间距应该相同,这表明熔体流动前沿的速度相等。制件的填充应该平衡。当制件平衡充模时,制件各个远端在同一时刻充满。对大多数分析,充模时间是一个非常重要的关键结果。
在做MF分析时,软件会根据所选用的材料、模型尺寸和结构及工艺参数,自动确定一个充填时间,并进行充填模拟。之后,查看充填模拟结果,如果出现短射或滞流等充模困难等现象,就可以在工艺参数设置界面中缩短注射时间;如果出现充填过快、注射压力或锁模力过大等情况,就相应的延长注射时间或分段注射。另外,如果熟悉产品大致的注射时间,就可以在工艺参数设置界面中直接设定注射时间,进行充模分析。
2、体积/压力控制转换时的压力(Pressure at V/P switchover )
体积/压力控制转换时的压力属于单组数据,该压力图同样是观察制件的压力分布是否平衡的有效工具。通常,体积/压力控制转换时的压力在整个注塑成型周期中是最高的,此时压力的大小和分布可通过该压力图进行观察。同时,也可以看到在控制转换时制件填充了多少,未填充部分以灰色表示。
3、流动前沿温度(Temperature at flow front)
流动前沿温度是聚合物熔体充填一个节点时的中间流温度,是充填过程中流动波前温度的分布,因为它代表的是截面中心的温度,因此其变化不大。流动前沿温度图可与熔接线图结合使用。熔接线形成时熔体的温度高,则熔接线的质量就好。而在一个截面内熔接线首先形成的地方是截面的中心,因此,如果流动前沿的温度高,熔接线强度通常都高。若流动波前温度急剧下降,接近凝固温度,阻碍了后续熔料再进入该区域,导致短射发生。
4、体积温度 (Bulk temperature)
体积温度是速度加权平均温度,指的是温度不仅随时间变化而且随着厚度变化。加权平均温度说明聚和物的热量是如何发散的,当熔料不流动时,加权平均温度就只是厚度方向的
加权平均值。当熔料流动速度较快时,加到剖面上的权值就越大。
加权平均温度也可显示零件中的剪切热。如果剪切力很大,温度会上升明显。加权平均温度在充填过程中应很均匀,温差不应该超过5°C(10°F),但在实际中,会有较大的变化,一般20°C(35°F)的温降是可以接受的。如果某处过保压,就会有显著的温降出现。如果温差太大,最好的方法是减少注射时间。
5、剪切速率,体积(Shear rate, bulk)
该结果显示整个截面的剪切率大小。体积剪切率来自于剪切应力和流动性。如果这个发生得太快,聚合物链中断材料降解。体积剪切速率不应该超过材料数据库里的最大推荐值,超过这个值将可能导致聚合物降解。
6、注射位置处压力(Pressure at injection location)
该结果是一个XY结果图,显示了在填充和保压阶段不同时刻的压力。对于检查是否有压力阻止很有用,其通常是不平衡的标示。该结果对平衡很敏感。可以在制品内部或者制品之间。如果在制品内部,通常可以通过改变浇口位置来确定。
7、冻结时间(Time to Freeze)
这个结果显示了从注射开始每个单元所需要的冻结时间,即冷却到整个单元的截面温度都低于材料数据库中所定义的顶出温度的时间。若最长凝固时间相差太大,必将有严重缩水发生。
8、冻结层厚度(Frozen layer fraction)
冻结层厚度有两个概念,它定义了制件冻结层的厚度。如果冻结层厚度的值为1,则表示截面已完全冻结。冻结层因子是中间数据结果,要观察制件和浇口冻结的时间,该结果非常有用。如果制件上靠近浇口的一些区域冻结得早,就会使远离浇口的区域具有高的收缩率。一般来说,产品凝固率需要达到80%以上才可开模顶出!确定聚合物熔体是否冻结的参考温度是转变温度。
9、射出重量百分比(%Shot weight)
射出重量百分比是XY结果图,显示了在填充分析期间不同时间段射出量对于制品总重量的百分比。流道重量百分比也包括在制品总重量,经济型的流道设计可以通过查看其对于总射出重量的百分比来评定。
10、平均速度(Average velocity)
该结果显示了模腔内聚合物在时间上的速度平均量(仅考虑熔体,没有冻结层)。平均速度是中间结果,其动画默认随着时间变化,默认比例是整个结果范围从最小到最大。
11、体积温度(充模结束时)(Bulk temperature (end of filling) )
充模结束时的体积温度是单组数据结果,它很好地反映了充模时温度变化情况。如果温度分布范围窄,表明结果好,这时就没有必要播放动画。
12、锁模力:XY图(Clamp force: XY Plot)
该XY图表示锁模力随时间而变化的情况。计算锁模力时把XY平面作为分型面,锁模力根据每个单元在XY平面上的投影面积和单元内的压力进行计算。当使用表面模型时,考虑的是相互匹配的单元组,因此锁模力没有重复计算。但是,如果制品的几何结构在XY平面上的投影有重叠,锁模力的预测将会偏大。
13、流动速率,柱体(Flow rate, beams)
该结果显示了聚合物通过流道传送进入模腔的数量和速率,可以用来优化流道系统设计。是中间结果,通过产品平均速率和流道的横截面计算。其对于流道系统的设计非常重要,尤其是在一个多浇口的模腔。在填充期间从喷嘴处的输入流量分布在所有流道分支上,流量分布可以通过每个分支的阻抗来调整。
14、冻结层厚度(充模结束时)(Frozen layer fraction (end of filling))
该结果显示了在填充结束时冻结层的厚度,范围从0到1。越高的值描绘越厚的冻结层和越高的流动阻抗,同时越薄的聚合物熔体(流动)层。是单组数据结果,此时,冻结层厚度不能太厚。
如果制件某些区域的冻结层因子超过0、20到0、25,可能就意味着保压困难,并需要缩短注射时间来加以改善。这还需要与温度图结合起来进行判断。在填充期间,冻结层应该保持一个常量厚度使这些区域连续的流动。因为模具壁的热损失通过来自前面的热熔体得到平衡。
15、充模起点(Grow from)
当制件上有多个浇口时,该图将显示哪个三角形单元是由哪个浇口填充的。这将有助于浇口的设置和多浇口制件的平衡充模。
16、心部取向(Orientation at core)
该结果很好的显示了在制品心部的分子取向,显示了所有单元平均的主要对准方向。
17、表层取向(Orientation at skin)
该结果很好的显示了在外层的分子取向,显示了所有单元平均的主要对准方向。每个三角单元的表层取向是在熔体前沿达到该单元时的速度向量方向。其给出了制品在表层大概的分子取向。
注意:纤维取向更精确的预测可以通过纤维分析。
18、压力(Pressure)
压力图显示的是制件某个位置(一个节点)、或某一时刻的压力。使用的最大压力应低于注射机的压力极限,很多注射机的压力极限为140 MPa (~20,000 psi)。模具的设计压力极限最好为100 MPa (~14,500 psi)左右。如果所用注塑机的压力极限高于140MPa,则设计极限可相应增大。模具的设计压力极限应大约为注射机极限的70%。假如分析没有包括浇注系统,设计压力极限应为注射机极限的50%。
像充模时间一样,压力分布也应该平衡。压力图和充模时间图看起来应该十分相似,如果相似,则充模时制件内就只有很少或没有潜流。
19、压力(充模结束时)(Pressure (end of filling))
充模结束时的压力属于单组数据,该压力图是观察制件的压力分布是否平衡的有效工具。因为充模结束时的压力对平衡非常敏感,因此,如果此时的压力图分布平衡,则制件就很好地实现了平衡充模。
20、推荐的注射速度:XY图(Recommended ram speed: XY Plot)
推荐的注射速度是以使流动前沿的速度更加均匀为原则而建立的,它将有助于消除压力尖峰,同时可以改善制件的
表面光洁度。
21、壁上剪切应力(Shear stress at wall)
此结果显示了熔料冻结/熔化接触面的剪切应力。是一个中间结果,默认的在填充期间有20帧结果,涉及材料数据库提供的推荐值。剪切应力应该小于材料数据库推荐的最大值。
注意:热固性材料在材料数据库中没有最大推荐剪切应力值。
22、料流量(Throughput)
该结果显示了通过每个网格单元的材料体积,在流道系统中每个单元直接与注射节点相连。主要用于检查多浇口或者多模腔设计的流动平衡,显示了通过制品每个部分的材料体积。此体积应该在浇口处大而在制品末端小。
此结果应该显示一个均匀的图案,指示在模腔里的平衡流动。
注意:此结果只有在模型上有流道才出现。
23、体积收缩率(顶出时)(Volumetric shrinkage (at ejection))
顶出时的体积收缩率是单组数据结果。整个型腔的收缩率应该均匀,但通常难以实现。可通过调整保压曲线使收缩率均匀一些。
24、冻结时间(Time to Freeze)
这个结果显示了从注射开始每个单元所需要的冻结时间,即冷却到整个单元的截面温度都低于材料数据库中所定义的顶出温度的时间。
25、气穴(Air traps)
气穴定义在节点位置,当材料从各个方向流向同一个节点时就会形成气穴。气穴将显示在其真正出现的位置,但当气穴位于分型面时,气体可以排出。与熔接线一样,气穴对网格密度很敏感。制件上的气穴应该消除。可使用几种方法做到这一点,如改变制件的壁厚、浇口位置和注射时间都有助于消除气穴。
26、平均速度(Average velocity)
该结果显示了模腔里聚合物在时间上的速度平均量,是中间结果,其动画默认随着时间变化,默认比例是整个结果范围从最小到最大。此结果可以用来查看高流动速率区域。
27、锁模力中心(Clamp force Centroid)
当锁模力达到其最大值时,锁模力中心将指出锁模力中心的位置。如果成型制件所用的模具很小或锁模力接近极限锁模力时,该结果非常有用。假如锁模力中心没有在模具中心,就可能使注塑机的锁模力能力得不到充分的利用。例如,如果注塑机的最大锁模力为1000吨,注塑机的4根拉杆每根将承受250吨的力。当锁模力中心严重偏向其中的1根或2根时,机器实际能得到的锁模力将降低。该结果可用来检查模具的总体受力平衡,当锁模力中心不在机器的中心时,应加以修正。
28、第一主方向上的型腔内残余应力(In-cavity residual stress in first principal direction)
该结果显示了顶出前在取向方向上的应力。制品中残余应力是由于在填充或者保压期间产生的剪切应力而来。除了这些流动引起的应力之外,残余应力也会由于在顶出时制品表面温度的变化引起的不同制品区域不同的冷却速率产生。
最小化这些应力,要求均匀冷却。这些残余应力会导致制品在使用中过早的损坏或者制品翘曲和扭曲。
29、第二主方向上的型腔内残余应力(In-cavity residual stress in second principal direction)
该结果显示了在顶出前与第一方向垂直方向上的应力。制品内残余应力是由于在填充或者保压期间产生的剪切应力而来。除了这些流动引起的应力之外,残余应力也会产生,由于在顶出时制品表面温度的变化引起的不同制品区域不同的冷却速率。最小化这些应力,要求均匀冷却。这些残余应力会导致制品在使用中过早的损坏或者制品翘曲和扭曲。
注意:型腔内残余应力是由流动分析得出,描绘了制品在顶出前的应力。其不能反映制品在顶出后的应力。此结果很好的用来输入到翘曲或者应力分析,比如Warp或者ABAQUS。
结果图上正值指示了张力,而负值显示了压缩。模腔内残余应力总是正值因为制品在模腔内仍然是受约束的。当制品在模腔里时,模腔会阻止材料收缩。其结果就是应力会保持单元在其平面内伸展。但是,当制品顶出时应力得到释放制品就会收缩。负值显示了发生过保压。
30、缩痕指数(Sink Index)
缩痕指数给出了制件上产生缩痕的相对可能性,其值越高,表明缩痕或缩孔出现的可能性越大。计算缩痕指数时将同时使用体积收缩率和制件壁厚的值。在比较不同的方案时,缩痕指数图是非常有用的相对工具。
31、体积收缩率(Volumetric shrinkage)
体积收缩率是以百分率表示的、由于保压而引起的制件体积的减少。在确定体积收缩率时,聚合物材料的PVT特性起了重要作用。保压压力越高,体积收缩率越小。体积收缩率是中间数据结果,它显示制件在保压和冷却过程中收缩率的变化。通常不使用这个结果,因为顶出时的收缩率才是制件最终的体积收缩率。
32、体积收缩率(顶出时)(Volumetric shrinkage (at ejection))
顶出时的体积收缩率是单组数据结果。整个型腔的收缩率应该均匀,但通常难以实现。可通过调整保压曲线使收缩率均匀一些。
33、熔接线(Weld lines)
当两股聚合物熔体的流动前沿汇集到一起,或一股流动前沿分开后又合到一起时,就会产生熔接线,如聚合物熔体沿一个孔流动。熔接线对网格密度非常敏感。由于网格划分的原因,有时熔接线可能显现在并不存在的地方,或有时在真正有熔接线的地方没有显示。为确定熔接线是否存在,可与充模时间、温度图和压力图一起显示。
34、保持压力(Hold pressure)
该结果显示了模型里从保压开始直到结果被写入时间达到的最大压力。保持压力结果应该显示从注射点到流动路径末端的均匀的压力梯度,均匀的压力梯度在制品冻结时会获得平衡的保压。
在填充结束时每个流程末端的压力应该是0。压力改变将产生收缩改变,导致高的应力或者制品扭曲。
冷却分析
1、回路冷却液温度(Circuit coolant temperature)
这个结果显示了冷却液流经冷却管道时的温度变化。一般情况下,冷却液温度的升高不要超过3°C。成型时不要为了省事而将水路串联起来,否则会导致水路过长水温持续升高而降低冷却效果。
当冷却液通过某条线路流动时会发生以下情况:冷却液温度增加、与低温冷却液混合、回路残留冷却液。在这样的实例末端温度不是最大冷却液温度,因此在并行的回路中总是出现这样的结果。
2、回路流动速率(Circuit flow rate)
该结果显示了冷却回路中冷却液的流动速率。如果在工艺设置向导里设了最小雷诺数使用此结果,查看是否流动速率达到了湍流。
注意:流动速率本身不是热散发的主要因素,它是达到所需雷诺数的最小要求。在每个回路中流动速率应该是不变的。
检查每个回路中的冷却流动速率总和小于冷却液泵的输出量。
3、回路雷诺数(Circuit Reynolds number)
此结果显示了冷却回路的冷却液雷诺数。
一旦达到湍流,流动速率的增加对热散发的速度只是很少的差异。因此,流动速率应该被设置达到理想的雷诺数。如果输入一个最小雷诺数,把10000当作最小,然后查看结果确保最小变化。不要设置雷诺数大于10000。
如果是平行冷却回路,将很难对所有平行回路分支达到雷诺数的最小变化,如果是这种情况,考虑改变回路层。4000以下的雷诺数会层流这样对从模腔散发热量效果较小。
如果回路直径有大的改变,雷诺数将有过多的变化。如果发生这种情况,调整回路直径或者减少最小的雷诺数(确保雷诺数总是大于4000)。
雷诺数应该大于4000,使水路冷却制品确保在回路中湍流从而有效的冷却。理想雷诺数是达到10000。
4、回路管壁温度(Circuit metal temperature)
温度分布应该在冷却回路上平衡的分布。靠近制品的回路温度会增加,这些热区域也会使冷却液加热。温度不能大于入口温度的5°C。如果回路温度在这些区域太热,考虑以下:加大冷却回路、增加冷却液流动速率、减小冷却液温度。
5、温度,制品(顶面)(Temperature, part (top))
温度,制品(顶面)显示了在循环周期制品单元顶面的平均温度。这里所指的顶面(Top)是三角形单元的顶面,在显示时为兰色。这个结果描述了和制件单元相接触的、顶面一侧的制件和模具的界面,也叫模具表面,在一个成型周期内的平均温度。
这个温度和成型周期末段的模具温度很接近,但从技术的角度看,它是平均温度。
制品的顶面或者底面的温差与目标模具温度,不能相差±10°C。在每个模型面上的温度变化应该在10°C以内。温度,制品(顶面)不能大于入口温度10-20°C。如果使用一个冷却接口文件进行流动分析,顶面和底面的平均温度将用来当作模具温度。模具温度应该尽可能接近于分析目标温度。
6、表面温度,冷流道(Temperature at surface, cold runner)
该结果显示了与冷流道接触的模具温度,是在周期上的平均。使用此结果查看模型上的热点和冷点。模具温度应该尽可能接近于分析目标温度。查看是否显示有热点,并且它们是否影响周期时间和制品翘曲。如果有热点或者冷点,要求调整冷却线路。
7、冻结时间,制品(Time to freeze, part result (Midplane/Fusion) )
该结果显示所有制品单元冻结到顶出温度的时间,这里假定制品最初填充材料在熔体温度状态为零时刻。注意:该结果考虑制品几何及模具。
理想的,制品应该均匀冻结并且越快越好。察看大多数模型冻结时间和最后冻结的单元间的不同。如果该差值很大,考虑增加最后冻结区域的冷却或者重新设计产品。
比较模型不同部分的冻结时间。
8、温度,模具边界(Temperature, mold boundary)
该结果显示了模具外表面的温度。在冷却分析期间,假定外界温度为25°C。因此,模具边界温度应该均匀的分布。如果模具边界温度不均匀,需要扩大或者缩小模型。如果模具边界温度显示有热的区域,那么需要增加更多的冷却回路。
9、制品两侧温差(Temperature difference, part)
该结果显示了在循环期间制品单元顶面和底面的平均温差,这里包括开模时间。制品顶面和底面的温差分布应该均匀的或者有很小的变化,确保平衡的冷却和最小化的翘曲。制品顶面和底面的温度相差应该在平均温度的5°C以内。
这个结果描述了制件顶面温度与底面温度的差异,其值为顶面温度减去底面温度的差值。所以,正值表示顶面比底面温度高,反之则相反。只有中层面模型才有这个结果,因为FUSION模型没有制件底面温度这个结果。若凸凹模两侧表面温差较大,会使产品公母模侧收缩不均一而导致翘曲变形问题
10、最大温度,制品(Maximum temperature, part)
此结果显示了制品最大温度,基于周期的平均模具表面温度(制品顶面温度和制品底面温度),在冷却结束时得出。
使用制品最大温度结果图,查看聚合物熔体温度在冷却结束时低于材料顶出温度,使制品可以顺利顶出。
注意:固体熔料单元通常需要更长的冷却。
查看温度高于目标温度的区域(顶出温度)。如果模型上有高出顶出温度的区域,使用最大温度位置结果来更精确查看单元厚度的位置,从此位置可以查看是否这个高温会导致一些问题。
11、最大温度,冷流道(Maximum temperature, cold runner)
该结果显示了穿过冷流道温度曲线的最大温度,在冷却结束时得出。这个曲线是基于周期的平均模具表面温度(制品顶面温度和制品底面温度)。使用冷流道最大温度结果图,查看聚合物熔体温度在冷却结束时低于材料顶出温度,使制品可以顺利顶出。
12、平均温度,制品(Average temperature, part)
该结果是穿过制品厚度的平均温度曲线,在冷却结束时得出。此曲线是基于周期的平均模具表面温度,周期包括开模时间。
在某些情况(厚部分或者流道),要求更长的冷却时间。这种情况,允许使用较短的周期和允许平均模腔温度稍微高于目标温度。
注意:大多数制品可以在流道50%冻结和厚制品80%冻结时顶出。查看冷却结束时聚合物温度低于材料顶出温度,确保制品顺利顶出。
13、平均温度,冷流道(Average temperature, cold runner)
该结果是穿过制品厚度的平均温度曲线,在冷却结束时得出。此曲线是基于周期的平均模具表面温度,周期包括开模时间。在某些情况有厚的流道,要求更长的冷却时间。这种情况,允许使用较短的周期和允许平均模腔温度稍微高于目标温度。
大多数制品可以在流道50%冻结和厚制品80%冻结时顶出。查看冷却结束时聚合物温度低于材料顶出温度。
14、最大温度位置,制品(Maximum temperature position, part)
该结果显示了熔料单元在循环周期相对于底面的(值=0)平均最高温度位置。对于100%
塑胶制品均匀冷却,相关位置最高温度值应该是0、5。
注意:固体塑胶单元通常需要更长的冷却。查看制品均匀冷却,或者制品最大温度位置是0、5。
15、温度曲线,制品(Temperature profile, part)
该结果显示了从制品顶面到底面的温度分布。此结果可以协同冻结层因子结果使用。创建制品温度曲线为XY结果图(Results Create New Plot Temperature profile, part XY plot)。显示结果图点击制品上的指针,得出选中单元的结果曲线。此曲线显示为一条直线对于冷却期间通过规格化的制品厚度。X轴显示了规格化厚度,在此-1为底面,+1为顶面,Y轴显示了制品温度。
注意:最小化顶面和底面之间的温度来最小化翘曲。这个可以通过查看曲线的起点和终点。对于模型上不同的单元,查看制品顶面和底面的差异要很小,就是每条曲线的X轴刻度在-1的值与+1的值相近。
16、温度曲线,冷流道(Temperature profile, cold runner)
该结果显示了从流道中心到表面的温度曲线了。
冷流道温度曲线可以创建为XY结果图。如果制品顶面和底面温度没有差异曲线显示为一条直线。X轴显示了规格化厚度,在此0为中心,-1/+1为表面。当增加曲线通过Results Plot Properties时,必须知道所要查看温度曲线结果图单元的编号。最小化顶面和底面之间的温度来最小化翘曲。对于冷流道上不同的单元,查看制品中心和表面的差异要很小,就是结果线条是直的。
17、温度,制品(底面)(Temperature, part (bottom))
该结果显示了在循环周期制品单元底面的平均温度。制品的顶面或者底面的温差与目标模具温度,不能相差±10°C。在每个模型面上的温度变化应该在10°C以内。
温度,制品(底面)不能大于入口温度5°C。这里所指的底面(Bottom)是三角形单元的底面,在显示时为红色。同前一个结果一样,它所描述的也是模具表面在一个成型周期内的平均温度,只是接触的方向是单元的底面。
翘曲分析部分
如果制件的各个部位和各个尺寸方向 上收缩一致,那么制件只会在尺寸上缩小而不会 翘曲变形,所以只要能控制好制件收缩量的差异, 就能减少翘曲变形量及避免翘曲变形的发生。
1、第一主方向上的应力(Stress in first principal direction)
该结果显示了在制品顶出后穿过横截面指定位置的制品(翘曲或者应力分析)第一主应力(最大法向应力)。正值显示制品张力,负值显示压缩。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。对于
脆性材料考虑第一主应力,用一个高的应力来考虑某个区域并且与相关材料进行结果比较。如果某个单元的第一主应力绝对值大于相关材料标准,那么制品不合格。
注意结果图与穿过横截面的指定位置相对应,用一个规格化厚度值表示,-1为单元底面,0为穿过单元的中心线,+1为单元顶面。规格化厚度值可以在Plot Properties对话框的Animation项查看或者确认。脆性材料也可以考虑第二主应力(如果单元受压可能第二主应力的绝对值大于第一主应力绝对值)。
2、第二主方向上的应力(Stress in second principal direction)
该结果显示了在制品顶出后穿过横截面指定位置的制品第二主应力(翘曲或者应力分析)。正值显示制品张力,负值显示压缩。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。每个单元顶面/底面的第二主应力(最小法向应力)方向与第一主应力方向垂直。脆性材料考虑第二主应力,用一个高的应力来考虑某个区域并且与相关材料进行结果比较。如果某个单元的第二主应力绝对值大于相关材料标准,那么制品不合格。
结果图与穿过横截面的指定位置相对应,用一个规格化厚度值表示,-1为单元底面,0为穿过单元的中心线,+1为单元顶面。规格化厚度值可以查看或者确认在Plot Properties对话框的Animation项。脆性材料也可以考虑第一主应力。当检查制品是否合格时总是使用最大应力值。
3、应力,Mises-Hencky(Stress, Mises-Hencky)
该结果显示了在制品翘曲分析或者应力分析中的Mises-Hencky应力(最大法向应力)。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。此结果适用于柔软材料。考虑高应力区域,并且把结果与相应的材料标准作比较。
结果图与通过截面的某个位置相对应,当指定一个规格的厚度值-1在单元的底面,0在单元的中心线,+1在单元的顶面。规格化的厚度值可以在结果图属性的动画框查看或者修改。
由于推断是从单元的质心到单元的边,可能在该结果会出现很小的负值(Mises-Hencky应力值必须表达为正的)。这些小的负值可以认为等于0。当查看制品是否不合格时,总是使用最大应力值(顶部或者底部)。
4、应力张量(Stress tensor)
该结果显示了在顶出时通过制品指定方向上的应力(默认=第一主方向),在图案中由规格化厚度值显示通过制品的厚度以及负载系数。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。使用:脆性材料考虑主应力,考虑高应力区域,并且把结果与相应的材料标准作比较。如果某个单元的第二主应力绝对值大于相关材料标准,那么制品不合格。
结果图与通过截面的某个位置相对应,当指定一个规格的厚度值-1在单元的底面,0在单元的中心线,+1在单元的顶面。规格化的厚度值可以在结果图属性的动画框查看或者修改。
此结果显示制品内部应力分布为一个张量结果图。也可以使用第一主方向或者第二主方向的应力结果来显示应力为一个等高线云图。
5、第一主方向上的张力(Strain in first principal direction)
此结果显示通过制品的第一主方向张力,在图案中由规格化厚度值显示通过制品的厚度以及负载系数。在翘曲分析中,这个值反映了残余应力,是实际张力减去翘曲产生的张力。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。
6、第二主方向上的张力(Strain in second principal direction)
此结果显示了通过制品的第二主方向张力,在图案中由规格化厚度值显示通过制品的厚度以及负载系数。在翘曲分析中,这个值反映了残余应力,是实际张力减去翘曲产生的张力。
此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。
结果图与通过截面的某个位置相对应,当指定一个规格的厚度值-1在单元的底面,0在单元的中心线,+1在单元的顶面。规格化的厚度值可以在结果图属性的动画框查看或者修改。此结果显示制品内部应力分布为一个等高线云图。也可以使用张力张量结果显示张力为张量结果图。
7、张力张量(Strain tensor)
该结果显示了在顶出时通过制品指定方向上的张力(默认=第一主方向),在图案中由规格化厚度值显示通过制品的厚度以及负载系数。在翘曲分析中,这个值反映了残余应力,是实际张力减去翘曲产生的张力。
注意:此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。注意结果图与通过截面的某个位置相对应,当指定一个规格的厚度值-1在单元的底面,0在单元的中心线,+1在单元的顶面。规格化的厚度值可以在结果图属性的动画框查看或者修改。
可以显示张力在第二主方向,或者六个方向组成的张量,通过Plot Properties对话框的Tensor选项。
此结果显示制品内部张力分布为一个张量结果图。也可以使用第一主方向或者第二主方向的张力结果来显示张力为一个等高线云图。
8、最大剪切应力(Maximum shear stress)
此结果显示了制品单元(翘曲或者应力分析)的最大剪切应力(最大法向应力)。此结果只有在工艺设置向导里的应力结果输出下拉菜单中选择了相应的选项才可用。
用最大剪切应力考虑一个区域,其结果与相应的材料标准作对比。结果图与通过截面的某个位置相对应,当指定一个规格的厚度值-1在单元的底面,0在单元的中心线,+1在单元的顶面。规格化的厚度值可以在结果图属性的动画框查看或者修改。
9、各向异性收缩(Anisotropic shrinkage)
此结果显示了每个单元垂直与水平收缩之间的差异,即(SHper - SHpar)/2。水平收缩定义在第一主方向收缩。对于纤维充填物材料,此方向是最大纤维取向。正值表示在此区域垂直收缩占优势,负值表示水平收缩占优势。对于没有充填物的材料,第一主方向收缩可以是沿着或者垂直材料流动方向,看哪个方向值更大,因此对于没有充填物材料这个结果总是正值。
每个单元的水平和垂直收缩差异指示了取向因素翘曲,越大的差异,越可能翘曲。各向异性收缩对于检查取向因素引起的翘曲问题是一个很重要的结果。
10、等方性收缩(Isotropic shrinkage result)
11、弯曲曲率(Bending curvature result)
该结果是由单元的顶面和底面之间收缩的差异除以单元的厚度得出。
从以上显示的定义可以看出,当顶面和底面之间收缩的差异增加,以及制品厚度减小时,弯曲曲率增加。因此最大的弯曲曲率值发生在制品的薄区域,由于制品顶面和底面之间收缩的差异很大。
因此弯曲曲率是检查不同冷却引起的翘曲问题的一个很有用结果。那些弯曲曲率值很大的模型更倾向于来自单元顶面和底面不同的冷却引起的平面偏差。
12、材料取向(Material orientation)
该结果可以通过选择Study Tasks Pane的Results得出,可以显示制品的材料取向。这个取向会影响制品最终的收缩、翘曲和冲击阻力方向。材料取向可以在模型的顶面和底面,也可以在模型厚度的中间。在模型表面,当材料最初接触表面的流动方向(或者剪切方向)就是取向方向。制品的中间或者心部朝向,剪切或者冷却影响很小。放射扩张会有很大的推力,因此发生垂直于流动方向的材料取向。这个将取决于制品几何、材料以及所用的充填物。
最佳查看此结果,可以通过选择Results Plot Properties,选择Method框的Vector as segments。
13、平均纤维取向(Average fiber orientation)
平均纤维取向产生于Midplane和Fusion的纤维取向分析,显示了在注塑过程的纤维运动,使厚度平衡。平均纤维取向被存储在表层里。
纤维取向分析计算基于层的纤维取向张量贯穿分析期间的每个阶段,这个张量被表达为五个部分在每个单元的局部坐标系中。平均纤维取向张量其构成是在厚度上基于层的纤维取向张量的平均组成。平均纤维取向被表达在球系坐标中。平均纤维取向以时间序列被输出,因此可以观察到贯穿注塑过程的纤维取向运动。