基于注塑成型的塑件結(jié)構(gòu)分析研究（下）
MOLDING
注塑成型
本文將應(yīng)用AIM和AMSA兩種模流和結(jié)構(gòu)聯(lián)合分析方法，對(duì)圖3所示盒體塑件進(jìn)行翹曲和結(jié)構(gòu)分析，其材料為PA6T（Ultramid T4381 LDS）。
圖3 注塑盒件及其材料
使用Autodesk Moldflow Insight，采用單澆口進(jìn)行“填充+保壓”的注射成型，模流分析結(jié)果如圖4所示，打開(kāi)求解完成的模流分析模型Box.mpi，并另存到本地，從而獲得有限元模型信息。
(a)玻纖方向 (b)填充結(jié)束時(shí)的壓力
圖4 模流分析結(jié)果
ANALYSE
AIM方法翹曲分析
使用Abaqus Interface for Moldflow（AIM）方法，把Moldflow分析的有限元模型信息（應(yīng)力、材料、玻纖方向）等轉(zhuǎn)換到Abaqus輸入文件，進(jìn)行翹曲分析。首先用Moldflow導(dǎo)出導(dǎo)出接口文件，然后將接口文件轉(zhuǎn)換成轉(zhuǎn)成Abaqus可讀的輸入文件box_transform.inp。
把轉(zhuǎn)換好的box_transform.inp讀入CAE前處理。切換到Property模塊，查看材料及其屬性，可知針對(duì)每個(gè)單元都賦予了不同的材料，且材料的彈性模量泊松比具有方向性，如圖5按截面屬性顯示顏色。切換到Step模塊，可知線性靜力分析步已被默認(rèn)創(chuàng)建完成。切換到Load模塊，查看默認(rèn)創(chuàng)建的用于翹曲分析的邊界條件如圖5示意。此外針對(duì)2565個(gè)單元均分別預(yù)定義了應(yīng)力場(chǎng)，其單位為Pa。
圖5 每個(gè)單元具有不同的材料屬性 圖6 固定邊界條件
直接提交box_transform.inp進(jìn)行求解，得到翹曲分布云圖，如圖7所示。
圖7 翹曲分布X10
MOLDING
AMSA方法強(qiáng)度分析
本節(jié)將使用Autodesk Moldflow Structural Alliance (AMSA) 2014，將Moldflow分析的材料、玻纖方向映射到Abaqus中的結(jié)構(gòu)求解。
1、未映射的結(jié)構(gòu)分析
模型的邊界條件如圖8，兩端固定，盒內(nèi)受壓5e+6 Pa，預(yù)設(shè)材料為勻質(zhì)等向的PA6T：彈性模量4.35e+9 Pa，泊松比0.4。求解后得出其U3變形云圖如圖9所示，最大Z向變形量為-0.4931m。
圖8 邊界條件 圖9 未映射，Box變形U3分布云圖
2、導(dǎo)出模型到Moldflow及模流分析
從Abaqus /CAE導(dǎo)出格式選擇Autodesk Moldflow Insight，單位選擇Meters，導(dǎo)出Box.mpi文件，用Moldflow Synergy（Insight）2014打開(kāi)導(dǎo)出的文件Box.mpi。然后進(jìn)行劃分網(wǎng)格、模流分析項(xiàng)目為：Fill+Pack+Warp、材料選擇PA6T（Ultramid T4381 LDS）、單澆口位置參考圖10；
其余默認(rèn)設(shè)置，進(jìn)行模流分析，翹曲收縮結(jié)果見(jiàn)圖11。
圖10 單澆口位置及填充的玻纖方向 圖11 翹曲分布云圖 X10
3、映射模流結(jié)果的結(jié)構(gòu)分析
切換到Abaqus/CAE的Job模塊，Job→Create創(chuàng)建名為Job_with_single_gate的Job。
從Abaqus/CAE菜單欄Plug-insàAutodesk Moldflow StructuralAllianceàAnalyze提交Job_with_single_gate的映射結(jié)構(gòu)分析。
模流材料及玻纖方向到映射結(jié)構(gòu)分析，映射的結(jié)構(gòu)求解結(jié)果見(jiàn)圖10-82，與圖10-77對(duì)比，因?yàn)椴＠w方向的加強(qiáng)，其位移U3降低至-0.3575m。
（a）應(yīng)力分布 （b）單澆口映射，變形位移U3分布
圖12 單澆口模流映射的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果
4、討論
在圖10單澆口基礎(chǔ)上，在另一端再增加一個(gè)澆口，如圖13所示，其玻纖方向?yàn)閮啥说街虚g，并形成圖14所示的縫合線。映射雙澆口模流分析的材料、玻纖到結(jié)構(gòu)分析，求解結(jié)果見(jiàn)圖16，與圖12（b）比較，因?yàn)樵诳p合線位置，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對(duì)薄弱，故位移U3增大，最大位移值為-0.493m。
圖13 雙澆口玻纖方向
圖14 縫合線位置 圖15 雙澆口映射，變形位移U3分布
CONCLUSION
結(jié)束語(yǔ)
（1）使用AIM法將Moldflow導(dǎo)出的接口文件轉(zhuǎn)化成ABAQUS軟件輸入文件，進(jìn)而成功的進(jìn)行了盒體塑件翹曲分析；
（2）在進(jìn)行強(qiáng)度分析時(shí)發(fā)現(xiàn)，和未映射方法相比利用AMSA映射方法發(fā)現(xiàn)其Z向變形量從-0.4931m降低到-0.4931m；
（3）與單澆口模流比較，映射雙澆口模流在縫合線位置，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度相對(duì)薄弱，故位移U3增大，最大位移值為-0.493m。
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素材-美容護(hù)膚行業(yè)素材(7)-表單1
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