与为传统注射成型建模相比,为气体辅助填充+保压分析建模更需要注意气体预计要穿过的区域的网格细节。
这需要特定的建模和网格划分技术。
气体辅助工艺的主要目标是在使气体渗透达到最大程度的同时保证气体不泄露到型腔壁内,从而不会吹穿到周围环境中。这需要通过分析准确预测气体流动路径及其渗透情况。预测的精确度取决于流动路径的几何与网格质量。
气体通道通常为较厚的加强筋,表示气体通过聚合物的首选路径。如何通过外壳单元或柱体单元为该路径建模和划分网格取决于通道的宽度与厚度之比。
含加强筋的气体辅助注射成型的零件设计的宽度与厚度之比通常大于 4:1,如下图所示。
这些加强筋特征 (a) 应根据加强筋轮廓建模为厚度值呈阶梯状的区域 (b)。如果要建立阶梯状轮廓的最佳模型,厚度过渡的区域也应建模,如下图所示。为避免解不稳定,流动求解器会在过渡边上节点的任一侧留出一个单元的距离以使厚度阶梯过渡平滑。通过添加过渡区域,可以更好地表示加强筋轮廓。
在上图中,下方的两个图片呈现的是分析解释出的几何。通过为过渡区域 (R) 建模,所定义的几何形状将更加精确。
此处,气体通道横截面宽度与厚度(W 与 T)之比小于 4(如下图所示),应将气体通道建模为横截面尺寸合适的“零件柱体”型曲线。柱体更好的说明了通过宽度与厚度之比小于 4:1 的厚加强筋边缘的热传导效应。此传导对冷却和冻结层预测有重要影响,因此是定义气体渗透路径的重要因素。
下图展现的是应建模为柱体的气体通道的详细示例。
气体渗透预测的精度应落在最终气体流动前沿任意一点处网格的一个单元范围内。因此,气体通道以及气体有可能渗透的邻近区域应该具有纵横比尽可能低的小单元。这样做的目的是将壳状类型表面的网格划分为:
将全局网格边长值设为较小的值或调整关注区域的局部网格密度即可生成较小单元。