數字模擬採用連體力學的離散近似法。 好的數字方法會尋求精確度、穩固性和效能平衡。
實體分析程序針對充填、保壓和冷卻分析使用有限體積法。 這是在三個空間維度中平均套用離散近似法。 使用精細網格時,結果會更精確。 但您可能會決定使用較粗的網格,此方式可加快處理速度,但得到的結果較不精確。
薄殼分析程序運用更進階的數值近似法來進行交叉資料流和熱傳遞建模,而不使用跨越交叉資料流方向的網格。 薄殼分析程序主要適用厚度基本上一致的薄件零件。
薄殼分析程序利用兩種數值近似法來進行層流建模:
- 模穴區域的 Hele-Shaw 流
- 適用澆道區域的 Hagen-Poiseuille 流
這些近似法假設流動一律會與實體邊界平行,代表薄殼分析程序無法正確進行交叉資料流建模。 薄殼分析程序另外又受使用單一塑料的射出過程限制。
薄殼分析的 Hele-Shaw 流 |
薄殼分析的 Hagen-Poiseuille 流 |
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位於兩平行平坦面間以小縫隙隔開的層流 |
在長圓柱管中的層流 |
實體程序通常需要至少五個網格元素才能跨越流道。 若要進行薄件零件網格化,通常至少需要比薄殼元素多出五到十倍的實體網格元素。 適當運用薄殼程序可節省計算時間。
只要「流動一律與實體邊界平行」這樣的基本假設無效,薄殼程序便會較不精確。 例如流動撞擊閥門澆口對邊的模穴壁時、發生噴流時,或是當模穴流遇到凸出物或步階厚度變更時,這種情況就會發生。
但這類不準確性可能屬局部性質,對整體流動結果只會有少許影響。 此外,即使實體程序可擷取部分或全部影響,網格解析度也需夠精細,才能達到此效果。 如果網格不夠精細,實體程序可能不會明顯比薄殼精確。
建議事項: 若要進行精確的冷卻和翹曲分析,請使用實體程序。
以零件幾何為基礎的建議分析程序
零件幾何 |
範例 |
薄殼程序 |
實體程序 |
備註 |
有微幅或沒有厚度變化的薄件零件 |
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有 |
有 |
薄殼程序對此類型零件最有效。 |
薄件零件 |
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有 |
有 |
薄殼程序可處理微幅厚度變化及零件中的部分鑽孔。 |
厚件零件 |
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無 |
有 |
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厚度變化較大的零件 |
 |
無 |
有 |
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Perforated plates |
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無 |
有 |
只有在穿孔較少或間隔很大時,才適用薄殼網格程序。 |
網格 |
 |
無 |
有 |
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有洞圓盤或框架 |
 |
無 |
有 |
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支援適用實體和薄殼程序的射出過程
射出過程 |
實體分析程序 |
薄殼分析程序 |
單一材料 |
有 |
有 |
單一材料搭配內嵌件 |
有 |
無 |
共射 |
有 |
無 |
雙料射出 |
有 |
無 |
氣體輔助 |
有 |
無 |
水輔助 |
有 |
無 |