注塑分析
特征
注塑分析是对从注塑机注入模具的树脂的填充行为进行分析。
它是产品设计和模具规格设计中对塑料制品的常见分析，可以预测流动模式、树脂压力分布、树脂温度分布、熔接线产生位置等。根据获得的结果，可以预测是否成型是否可能，并在制造模具时进行初步研究。
图1：注塑成型的优点/缺点分析
案例研究-1
对汽车零件的油底壳进行了建模，并优化了浇口位置以减少法兰的翘曲变形。树脂沿凸缘流动，以增加纤维取向并提高刚性。将分析得到的翘曲变形与实际的翘曲变形进行比较，结果显示非常吻合。
详情请参见CAE案例研究“翘曲分析的准确性验证”。
图2 最佳浇口位置和翘曲预测精度的验证
案例研究-2
我们在汽车部件后梁模型上测试了“翘曲”和“玻璃纤维取向”的预测精度（图 3）。 雷鸥娜 TM 14G35 (PA66, GF35%) 用于此验证。实际的成型条件如图4所示。这些条件也被输入到流动分析中。
通过将实际成型条件纳入分析中，可以进行更好的分析。
图3 所用后梁模型
图4 成型条件
翘曲精度验证
使用产品上的测量点在Z轴方向上的位移量来评价翘曲。如图5（左）所示，在外肋骨上设置了20个测量点，并在6号、13号和19号处设置了锚点，这是设置参考平面所必需的。实际产品的结果是通过 3D 测量系统测量的。使用 Autodesk Moldflow 的 Z 方向位移输出来比较分析结果，如图 5（右）所示。图6同时显示了实验和分析结果。位移非常一致，可以说分析能够预测实际的翘曲。
图5 测量点（左）和z向位移输出结果（右）
图6 实验与分析结果对比
玻璃纤维取向的准确性验证
对于含有玻璃纤维的纤维增强树脂（例如本次验证中使用的材料），纤维取向会对产品性能产生重大影响，因此考虑这种取向非常重要。为了了解纤维取向信息，通过注塑分析输出纤维取向张量。在略低于产品中心的测量位置处评估纤维取向张量（图7左）。
图7 测量点和用光学显微镜观察的截面图像
（图像右侧的数字表示截面深度方向的测量位置（%））
纤维取向张量是纤维取向的概率分布（0到1）；在Autodesk的Moldflow中，纤维取向张量在三个轴上进行评估：流动方向、流动正交方向和厚度方向，分别称为a11方向、a22方向和a33方向。
纤维取向张量的实际值是通过光学显微镜观察到的产品的测定位置的截面图像，利用独创的方法计算出的，如图7（右）所示。此时，纤维取向张量通过在成型体厚度方向除以5%而算出。如图9所示，获得的测量值（实线）和分析值（虚线）吻合良好，表明可以通过分析预测实际的纤维取向张量。从图7（右）和图9可以看出，在成型品表面（测量点：70-90%），沿流动方向（a11）排列的玻璃纤维较多，而在中心（测量点），玻璃纤维较多。点：40-60%），有更多的玻璃纤维沿正交方向（a22）取向，表明有散射。
图8 纤维取向张量输出结果
图9 实验与分析结果对比