1、MPA 系列第 7 讲 冷却质量在这次讲座中，将给大家介绍 MPA part advisor 中关于 Cooling Quality 冷却质量的使用方法。与前面的练习类似，下面的练习，也是参照 MPA part advisor 的 tutorial 来进行的，感兴趣的朋友，可以一步一步跟着学习，E 文好的，可以直接看 MPA part advisor 的tutorial 来学习，这里主要是面对那些 E 文不是很好的朋友，以及初学者。 这个练习相对比较简单，进行这个练习时，总体的思路是这样的：1）选择某个塑件几何模型，选定某种材料，在一定的工艺条件下进行 cooling quality anal
2、ysis 冷却质量分析。2）通过查看各种分析结果，找出塑件成型过程中可能出现的冷却方面的问题。3）针对所存在的问题，提出解决问题的方法。练习的具体操作步骤如下：1、运行 MAP part advisor，打开文件：运行 MAP part advisor，打开 D:Program FilesMoldflowMoldflow Plastics Advisers 6.0tutorial 目录下的 speedo2.adv 文件模型，打开文件窗口如下图所示：图 001打开文件窗口2、打开文件时可能出现的情况：如果所选择的分析模型文件是只读的，则会出现如下的警告性窗口，提示之后若要保存结果的话，需要以另外
3、的文件名来保存。对此，点击确定就行了：图 002打开只读文件时出现的警告性窗口3、查看模型形状：选择模型文件后，点击“打开”和“确定”按钮，模型文件打开后可以看到模型形状，通过旋转、放大、平移等操作，可将塑件放置在较好的角度来观察，如下图所示。图 003模型形状 模型的形状类似一个箱体外壳，如果壁厚设计不合理，而材料选择又不合适的话，成型时容易发生冷却方面的问题，这可以通过下面的分析来检查。4、选择成型材料：点击菜单 Adviser Molding Parameters，选择: Exxon Chemical Company 公司生产的PP1222F 牌号的塑料，如下图所示：图 004选择材料窗
4、口 5、查看工艺参数选择材料后，可以在该窗口的成型工艺条件标题栏中，查看基本的成型工艺参数，如材料溶化温度、成型压力等等，如下图所示： 图 005查看成型参数 6、设定浇口位置：点击菜单 Adviser Pick Injection Locations，之后设定如下图所示的浇口位置：图 006设定浇口位置7、进行 cooling quality analysis 冷却质量分析：点击 Adviser Analysis Selection，在出现如下的窗口中，选择 cooling quality analysis 选项，点击 start 按钮，开始进行冷却质量分析。如下图所示：图 007进行冷却质
5、量分析 8、分析结束，查看 Results Summary 结束窗口 cooling quality 选项：在所有各种分析中，冷却质量分析是比较费时的一个，需要较长的时间，需要耐心等待。分析结束后，此时会出现如下图所示的 Results Summary 窗口。窗口中的英文提示：塑件在冷却方面问题很严重，有可能导致注射成型的质量问题。图 008分析结束窗口 cooling quality 选项9、查看 Results Summary 结束窗口 general 选项：如果感兴趣的话，可以点击该窗口的 general 选项，从中可以看到：塑件模型是很适合于冷却分析的。其它还有成型材料、模具温度和熔化
6、温度等参数，如下图所示：图 009分析结束窗口 general 选项 10、查看 cooling quality 冷却质量分析结果：点击 Results Summary 结束窗口的 close 按钮，关闭分析结束窗口，从而查看冷却质量的各种结果。如下图所示，为冷却质量结束后默认的查看结果，即 cooling quality冷却质量分析结果：图 010cooling quality 冷却质量分析结果上图中，红色部分代表冷却性能很差，黄色部分代表会有一些不是很严重的问题，绿色部分代表冷却性能很好。从图中可以看到，存在很大区域的红色和黄色部分，因而冷却分析结果表明，该塑件的冷却性能是很不好的。 11
7、、可以查看的分析结果：这里先说明一下，进行冷却分析之后，可以查看的结果包括：1）surface temperatures variance 表面温度的分布2）freeze time variance 凝固所需时间的分布3）cooling quality 冷却性能等，如下图所示： 图 011 可以查看的分析结果 需要说明的是，这些结果之间不是孤立的，而是相互关联的。也就是说，需要同时查看相关的几个分析结果才能判断塑件成型过程中可能存在的问题，简单地只看某个分析结果，是难以判断成型问题具体如何的。12、查看 surface temperatures variance 表面温度分布的分析结果：由于分
8、析的结果表明，塑件的冷却性能很不好，具体怎么样呢？因此，需要查看表面温度分布的分析结果，来看看成型过程中具体存在什么样的问题。如下图所示：图 012表面温度分布的分析结果图 012表面温度分布的分析结果 1图 012表面温度分布的分析结果 2图中的温度分布是用温度的相对值，而不是温度的绝对值。也就是以平均温度为参考，高出平均温度的，以正数和红色表示，低于平均温度的，以负数和蓝色表示。从图中可以看到，最大温差为 22.6，温度最高的地方是在塑件的内表面，而且开口的一边由于散热条件得以改善，因而温度较低。对于塑件的全部外表面，温度相对而言是比较均匀的。由于温度分布的不均匀，有可能导致较大的应力集中
9、和翘曲变形。此外，需要再仔细查看其它分析结果。 13、查看 freeze time variance 凝固所需时间分布的分析结果：前面说到，分析结果有多项，包括：surface temperatures variance 表面温度的分布、freeze time variance 凝固所需时间的分布、cooling quality 冷却性能等等，逐项查看分析结果，并要仔细观察，才能找到问题的所在。当仔细观察凝固所需时间分布的分析结果时，我们会看到有问题，如下图所示：图 013凝固所需时间分布的分析结果图中的凝固所需时间分布是用凝固所需时间的相对值，而不是绝对值来表示的。也就是以凝固所需平均时间为
10、参考，高出平均数值的，以正数和红色表示，低于平均数值的，以负数和蓝色表示。 从图中可以看到，最大凝固所需时间差为 32.64 秒，约半分钟的时间，对于注塑成型来说，凝固所需时间太长，会严重影响生产效率。仔细观察塑件各部分的壁厚，可以看到，T 型口部分由于壁厚最大，因而凝固所需时间较长，而且远比平均数值要长。 14、用 Results Adviser 来提示问题的原因和解决方法：MPA part advisor 提供有 Results Adviser 来提示各种问题的原因和解决方法，在此就可以使用这一功能。在这里，我们将通过 Results Adviser 来提示冷却质量问题产生的原因、问题的严
11、重程度、解决问题的方法等。 点击菜单 Adviser Adviser 就可以看到 Results Adviser 窗口，用鼠标右键点击塑件表面的冷却质量差的红色部分，结果显示冷却质量差的原因是凝固时间远远大于平均凝固时间。如下图所示：图 014Results Adviser 显示塑件冷却质量差红色为了查看更多关于凝固时间问题的原因和解决的方法，可以用鼠标点击 Results Adviser 窗口中的 more 按钮，从而出现 MPA 的相应帮助窗口，不过是英文的，如下图所示。图 015关于凝固时间问题的说明再次用鼠标右键点击塑件表面的冷却质量中等的黄色部分，结果显示冷却质量中等的原因是该处的温
12、度与平均温度的差别较大，也就是存在表面温度不均匀的问题。如下图所示：图 016Results Adviser 显示塑件冷却质量中等黄色为了查看更多关于表面温度不均匀问题的原因和解决的方法，可以用鼠标点击Results Adviser 窗口中的 more 按钮，从而出现 MPA 的相应帮助窗口，不过也是英文的，如下图所示。图 017关于表面温度不均匀问题的说明 15、结束语：一般地，对于冷却质量问题，可以通过多种方法来解决。如修改造型中的结构和壁厚，或者修改模具设计中的冷却系统，等等。 具体如何进行修改，是个比较复杂的问题，需要综合考虑各方面的因素。 而且，某些修改，虽然改善了某方面的性能，但同时又会带来其它方面的问题。如为了使凝固时间均匀分布，去改变了塑件的壁厚，结果就会影响到塑件的结构强度和塑料流动的状况。因此，为了设计出好的成型模具，找到好的成型工艺参数，从而获得好的塑件质量，就需要进行多个方面的分析，多次修改，反复分析和琢磨，长时间多次重复，才能找到最佳的成型方案。 这次的讲座就到这里，欢迎各位朋友、尤其是初学者来共同学习和交流。
