3D TIMON-Pre/Post可作成模型及条件设置。 根据3维CAD转换的STL格式,使用修复性较强的六面体网格化 可避免麻烦的修复作业,在最短的时间内完成网格化。 可选择3D TIMON-TetMESH实现四面体网格化。
可读取其他软件作成的解析模型(UNV、NASTRAN大容量数据)。 可使用于3维要素及2维要素同时存在情况。
3D TIMON-Pre/Post可将解析结果用轮廓图,矢量图及变形图来表示。 可使用多方位窗口有效查证其分析结果,容易对分析结果做比较。 轮廓图不但可以表示剖面还可以展示动画。 另外分析结果还可以用图表来表示。
3DTIMON-FLOW可预测注塑时树脂在模具内的流动。 从充填模型或熔接线 · 温度分布的计算结果,可对浇口、流道的设计起参考作用。以此来减少试作次数,降低成本。 另外还可以通过3DTIMON-MCOOL模具温度的分布结果实现精度更高的流动解析。
3D TIMON-FLOW 分析结构:
流动模式,动态
温度(中心温度,厚度平均温度)(℃)
压力(MPa)
焊缝
空气过滤器
静止时间(秒)
速度(毫米/秒)
流体流动前沿温度(℃)
流层厚度(毫米)
粘度(Pa-sec)
剪切速率(/秒)
剪应力(Pa)
最大剪切速率(/秒)
最大剪应力(Pa)
锁模力(吨)
2次保压工程是影响树脂收缩的关键,可利用3D TIMON PACK中反映2次保压过程中树脂温度及压力履历的PVT数据预测收缩变形。 根据收缩变形的结果,可调整形状及浇口的位置,缓和缩水。
※保压·冷却解析 PACK的实行需要充填FLOW的解析。
3D TIMON-PACK分析结构:
收缩应变
开始收缩时的压力 (MPa)
开始收缩时的比容 (cm^3/g)
开始收缩时的平均温度 (°C)
收缩开始的时间 (sec)
模具温度梯度 (°C)
压力 (MPa)
比容 (cm^3/g)
厚度平均温度 (°C)
温度 (°C)
粘度 (Pa-sec)
剪切速率 (/sec)
剪应力 (Pa)
剪应力(Pa)
速度 (mm/sec)
锁模力(吨)
从充填时树脂的流动可预测纤维强化树脂的纤维配向。
强化纤维的配向对 翘曲变形有极大的影响,因此纤维配向解析是不可缺少的。
为了减少翘曲,可 考虑改变产品形状及浇口位置。
※在进行纤维配向解析之前,必须先进行充填解析FLOW。
3D TIMON-FIBER可计算出的结果:外层的纤维配向、内层的纤维配向。
3D TIMON WARP可预测收缩·翘曲变形。
确认变形的因素、可采用减少变形的对策。
※3D TIMON-WARP的实行需要填充解析FLOW·保研·冷却解析PACK的结果。
3D TIMON-WARP可计算的结果:变位量、收缩率、真圆度。
3D TIMON-MCOOL 考虑模制品产生的热量经冷却剂冷却后进入空气环境及经模具侧壁传递给模具的热效应,以实现均衡冷却。3D TIMON-MCOOL 可预测给定腔体和模具的温度分布。预测结果用于改进处理条件(比如冷却通道布局、冷却剂温度及流速),将不均衡冷却减小到最低限度。
3D TIMON-MCOOL可计算出的结果:
1、顶面温度、底面温度
2、厚度平均温度
3、最高温度
4、温差
5、冷却剂温度
6、模壁温度
3D TIMON-INSERT可通过嵌件制品的充填预测翘曲变形。
3D TIMON-MESH的高性能,可对嵌件制品(型腔及嵌件物)一并网格化。
解析功能:
1.根据树脂的流动可预测嵌件物的变形。
一体状态下的模腔内收缩,嵌件物刚性考虑在内的收缩、变形,都可预测。
2.嵌件物在模内的状态及浇口位置引起的变形,尽快实施案例研究,缩短制品开发时间。
可输出NASTRAN、ABAQUS、ANSYS格式的数据。
3D TIMON-INSERT需要先进行充填解析FLOW·保压·冷却解析PACK·翘曲变形解析WARP。
3D TIMON-INSERT可计算出的结果:
1、填充完了时压力的分布(MPa)
2、嵌件部树脂压力分布(MPa)
3、嵌件物的变形
4、嵌件成品的变形
3D TIMON-MultiMold可从2次成形的充填预测变形。
利用3D TIMON-MESH高性能的特征,可将2次成型品(1次成型品和2次成型品)一并自动生成网格。
解析功能有以下3种。
1.可以连成解析1次成型品和2次成型品的温度。2.由2次成形品的树脂流动可预测一次成形品的变形。
3. 可预测在一体状态下2次成形品的收缩和1次成形品的刚性考虑在内的收缩变形。
・ 根据与1次成形品的温度连成解析可得知熔融强度。
・ 通过计算1次成型品的收缩,进行高精度的变形解析后可采取相应的对策。
・ 可输出NASTRAN、ABAQUS、ANSYS格式的数据。
・ 右边显示树脂玻纤的使用事例。也可适用于薄膜的嵌件成型。
3D TIMON-MultiMold可计算出的结果:
1、充填时一体部品的温度分布(℃)
2、保压·冷却时一体部品的温度分布(℃)
3、1次成形品的树脂压力分布(MPa)
4、1次成形品的变形
5、2次成形后一体的翘曲变形
3D TIMON-OPTICS通过塑料镜片及导光板的光学元件的评价等,可预测重要的双折射。
可分别预测以剪切力和热应力引起的双折射。
通过分析低双折射的产品、浇口形状的适用性以及验证缩短周期的成形条件,对产品做出正确的决策。
3D TIMON-OPTICS的实行需充填解析FLOW·保压·冷却解析PACK·翘曲变形解析的结果。
3D TIMON-OPTICS可计算出的结果:
1、填充时的双折射
2、保压时的双折射
3、热应力双折射
3D TIMON-SuperThin可预测以液晶聚合物为材料的(Liquid Crystal Polymer:以下简称为LCP)电子成形部品(最小肉厚0.5mm以下)的填充模拟及变形。
解析对象:连接器、插头(CPU·储存器)、外壳等
相比一般的3D TIMON有以下区别:
·填充解析:薄肉部充填轮廓的强化
流动性很好、肉厚很薄的情况(例如50微米)的部位也可填充。 另一方面,比起普通的热可塑性材料薄肉部位的填充会有稍微慢的倾向。 在填充的过程中0.5mm以下的薄肉LCP成型品当中可再现独特的流动。
·变形解析 : 异方性的强化
通常的热可塑性树脂不论是结晶性还是非结晶性都是扭状的分子锁构造。 因此、受流动的影响对它的流动方向和垂直方向的机械性产生微小的异方性。
LCP拥有刚直棒状的分子构造。 因此,对微小的剪切而言有着分子向同一方向聚集的倾向。根据分子的配向它的流动方向和垂直方向的机械性产生微小的异方性。 在变形解析中可再现其独特的异方性。
结合3D TIMON-INSERT可模拟带有针型或环状金属的精密连接器的嵌件成形。
3D TIMON-WARP可以求出产品脱模时的温度下降到常温的收缩及变形量。
在结晶性非强化树脂方面我们可以得知MD/TD(流动方向以及相对于流动层方向的垂直方向)的收缩率不相同。
3D TIMON-AWARP以独特的测量技术来表现材料的特性。
例如保险杠的案例。
3D TIMON-AWARP可计算出的结果:变位量收缩率、收缩率
可对客户的射出成形业务提供支持。
·3D TIMON-PRESS的低压成形可减少成形机的吨数、提高对模具的转写性另外对调整翘曲·变形提供辅助作用。
·射出压缩成形在薄肉成形及玻纤代替上实现轻量化,并有望在环保方面做出一定贡献。
降低锁模力的效果比较:
再现实际的压缩情况(在填充中底面的受压状况):
计算实际成形时的各种状况:
可再现实际成形时的各种状况。
1.所需的锁模力比成形机的实际锁模力大时,模具锁不紧
2.按设定树脂量进行充填(过量充填)
3.射出完了时为了防止模具撑开继续压缩保压。
4.用速度来控制锁模力时,可设定锁模力的上限
5.控制速度边开模边填充,设定锁模功能
粘弹性解析选项:StructVE
为成型后变形而感到困扰的人士务必查看。
回流或韧化后翘曲变形增大。在热循环试验中,注塑件破裂。
推测原因多为注塑件内的残留应力所导致。
1、基板安装用连接器回流时的残留应力、变形预测:
2、激光打印机部件韧化时的残留应力、变形预测:
利用成型条件不同(模具温度)的部件对比高温下使用时的翘曲变形
室温下的翘曲变形无差别
高温下使用时的翘曲变形有差别
→受残留应变缓和的影响,模具温度较低时翘曲增大
3、汽车用电装部件热冲击(冷热冲击)破裂预测研究:
由于本部件在实际使用中会处于各种温度负荷的环境中,
所以成型后放置1天之后,-40℃~+130℃各30分钟,重复3次进行试验。
4、评估研究项目:
大幅度提高纤维强化树脂产品的结构解析精度。
可将非线性物性考虑在内,预测注塑件的最薄弱部分。
采用3D TIMON的纤维配向解析结果,预测与解析模型各元素的纤维配向(配向方向、配向度)相符的非线性物性(线性极限、非弹性行为、断裂点),并通过与3D TIMON结构解析译码器同时使用,将异向性且非线性物性考虑在内,生成结构解析求解器用的输入文件。
可读入结构分析结果,评估将纤维配向(配向方向、配向度)考虑在内的安全率(材料强度/产生应力)。
1、解析事例:
2、非线性材料物性的确定
使用根据哑铃型切片(2mm)的SS曲线确认的参数,对1mm与3mm哑铃型切片的拉伸试验与CAE解析的SS曲线进行对比。
3、异向性&非线性物性的预测
"3DTIMON-TetMESH"是基于卡耐基梅隆大学幏钓6司教授的「气泡网格技术」开发的自动生成1层高品质的四面体要素。这是一款3D TIMON专用的网格生成软件。 根据自动修复功能及制品的厚度,通过控制网格尺寸的大小的技术(根据肉厚模式),克服从前网格生成时存在的问题。可用较少的节点数提升产品形状的精度提升及缩短解析的时间。
只需要设定边长可一键生成四面体网格。生成后的网格可被Preprocessor完整地读取。
可自动修复STL文件存在的缺陷。此功能可省去繁杂的作业,实现作业量最少化。
※也有用自动修复无法实现的案例。
另外,平面的角度、纵横比也可在轮廓当中确认。
AMDESS for 3D TIMON是在参数最优化支持软件AMDESS(株式会社くいんと社幖鸣审幍)中配备了3D TIMON专用的参数最优化模块的选项。 不仅可以实现锁模力的最小化,还可以为设计者提供改善方案。 参数最优化软件与从前的最优化软件不同,不需要懂太多相关程序的知识,也省去了转换成专用文件繁杂的作业。(AMDESS为了利用EXCEL、需要Microsoft Excel (Excel 2000以上)的版本)。
1、从树脂L/T(流动比)可决定浇口的数量
根据树脂(材料)或L/T来决定浇口数量。
2、通过调整浇口位置控制熔接位置
把想要避免接线的部位小组化、通过调整浇口实现最小化。 浇口、水口可自动移动,因此省去重建水口的作业。
3、变更实体模型的肉厚·寸法后变形的最小化
肉厚是造成翘曲的主要原因。通过最优化产品肉厚将变形最小化。
4、为减少锁模力改变现有的浇口位置
(1)水口连同浇口自动变更
为减少锁模力改变现行浇口时,水口也会随之变更。
(2)各水口的检测度
通过检测可把握如何调整水口可减少锁模力。
是用于将根据3D TIMON的流动解析计算出的物性值输入到通用结构解析输入文件中。
可通过处理树脂的异向性物性,以更高精度进行结构解析。此外,由于可以自动输出
通用结构解析的输入文件,所以即使是结构解析的初学者也能够轻松使用异向性物性值进行解析。
1、与结构解析(ADVENTURECluster )的协作事例
因注塑压力导致产生毛刺的预测研究。
→ 必须将注塑条件考虑在内。
3D TIMON-TRANSLATOR解析事例:
与通用冲击解析之间的协作事例=通过NASTRAN批量数据
树脂产品即使因注塑成型(水口、成型条件等)而具有同一形状,其特性也不相同。
→ 必须将注塑条件考虑在内。
映射至结构解析网格:
(1)使用Light3D功能,高速执行流动解析
(2)将异向性物性数据映射至结构解析用网格中
(3)执行结构解析
2、各种TRANSLATOR的规格
将使用3D TIMON解析出的异向性物性值输出为各种结构解析软件的导入文件格式。
(弹性模量、线膨胀系数、泊松比)
(1)ADVENTURECluster
也可追加输出温度负荷(时间序列)、压力负荷 (时间序列)。
通过加入由树脂导致的温度及压力负荷可进行模具变形预测及 疲劳预测。
(2)支持如下求解器
(必须具备各自相应的专用授权。)
·NASTRAN (NASTRANTRANSLATOR)
·ABAQUS (ABAQUSTRANSLATOR)
·ANSYS (ANSYSTRANSLATOR)
·ADVENTURECluster(ADVENTUREClusterTRANSLATOR)