下载文档原格式
![Moldflow的模流分析入门实例[精品文档]](https://img.taocdn.com/s1/m/118dafb902d276a200292ef2.png)
基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow应用实例下面以脸盆塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷的预测。
脸盆三维模型如图1-1所示，充填分析结果如图1-2所示。
图1-1 脸盆造型图1-2 充填分析结果（1）格式转存。
将在三维设计软件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中设计的脸盆保存为STL格式，注意设置好弦高。
（2）新建工程。
启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。
图1-3 “创建新工程”对话框图1-4 工程管理视图（3）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“lianpen.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图1-5 导入选项单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。
图1-6 脸盆模型图1-7 工程管理视窗图1-8 方案任务视窗（4）网格划分。
网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。
双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-9所示。
单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。
网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-10所示。
Moldflow的模流分析入门实例要点Moldflow是一款流行的注塑工艺分析软件，可以在产品设计阶段对注塑模具和工艺进行模拟，从而有助于优化产品设计和减少制造成本。
本文将介绍Moldflow的基本概念和流程，并演示一个简单的模流分析入门实例。
Moldflow的基本概念和流程什么是Moldflow？Moldflow是一款通过计算机模拟注塑模具和工艺的软件，可以预测零件的尺寸、热变形、缩短时间和熔融等特性，从而帮助用户优化工艺设计和改善质量。
Moldflow的工作原理和流程1.构建几何模型：首先需要将设计好的三维模型导入Moldflow中，并定义注塑件的材料和成型工艺参数。
2.网格划分：模型构建完成后，需要将它离散化成三角形网格，以便计算机进行数值模拟。
3.材料模型：材料模型是与材料性能相关的方程式、曲线及其参数。
Moldflow包含了多种材料模型，用户可以选择最适合自己项目的模型。
4.模拟运行：设置计算条件并运行模拟，在计算过程中，Moldflow会根据模型的精度和计算机性能，自动划分计算网格，利用有限元技术模拟注塑工艺的各种物理现象。
5.结果分析：模拟完成后，可以查看模拟结果，比如注射时间、注塑温度、断面压力、熔接线、应力分布等。
模流分析入门实例注塑模具设计和工艺参数的选择对注塑生产过程中产品的质量和成本产生很大的影响。
在这个入门实例中，我们将模拟一个中空塑料球的生产过程，旨在演示Moldflow的基本功能和流程。
步骤1：构建几何模型首先我们需要构建完整的几何模型，这里我们以一个中空的塑料球为例。
导入模型后，需要进行几何模型的处理，使它符合注塑制造的要求，比如需要添加浇口、排气道等。
步骤2：网格划分然后进行网格划分，即把整个模型划分成数以万计的小三角形，使得计算机能够模拟注塑过程中的各项复杂物理现象。
步骤3：材料模型选择合适的热塑性塑料材料模型，在Moldflow中有多种模型可以选择，用户需根据自己的设计要求和材料特性选择最优模型。
Moldflow模流分析报告→↓←↓1.网格划分（如右图）节点3880柱体0连通区域 1网格体积269.066 cm^3网格面积1874.25 cm^2 边详细信息----------------------------------- 自由边0共用边11634交叉边0配向详细信息--------------------------------- 配向不正确的单元0相交详细信息---------------------------------完全重叠单元0复制柱体0三角形纵横比--------------------------------- 最小纵横比 1.161000最大纵横比14.951000平均纵横比 1.933000匹配百分比----------------------------------- 匹配百分比94.2%相互百分比91.5%2.最佳浇口的选定分析结果如下：流动正在使用存储的网格匹配和厚度数据匹配数据是使用最大球体算法计算的最大设计锁模力 = 5600.18 tonne 最大设计注射压力 = 144.00 MPa 建议的浇口位置有:靠近节点 = 31060由图看出最佳浇口选在底面蓝色部分,可信度较高，用侧浇口注射3.填充选择材料PP+40%talc）以及注塑机250t锁模力，以及250g当量注射量，螺杆直径42mm进行填充，分析结果如下：充填阶段结果摘要 :最大注射压力 (在 1.463 s) = 20.2729 MPa充填阶段结束的结果摘要 :充填结束时间 = 1.5034 s总重量(制品 + 流道) = 217.8620 g最大锁模力 - 在充填期间 = 33.6416 tonne制品的充填阶段结束的结果摘要 :制品总重量(不包括流道) = 217.8620 g体积温度 - 最大值 = 231.2270 C体积温度 - 第 95 个百分数 = 229.7820 C体积温度 - 第 5 个百分数 = 216.7120 C体积温度 - 最小值 = 209.1650 C体积温度 - 平均值 = 225.1160 C体积温度 - 标准差 = 3.7478 C剪切应力 - 最大值 = 0.2002 MPa 剪切应力 - 第 95 个百分数 = 0.0766 MPa 剪切应力 - 平均值 = 0.0444 MPa 剪切应力 - 标准差 = 0.0223 MPa冻结层因子 - 最大值 = 0.2441冻结层因子 - 第 95 个百分数 = 0.1954冻结层因子 - 第 5 个百分数 = 0.0464冻结层因子 - 最小值 = 0.0000冻结层因子 - 平均值 = 0.1267冻结层因子 - 标准差 = 0.0480剪切速率 - 最大值 = 7059.0698 1/s 剪切速率 - 第 95 个百分数 = 473.1520 1/s 剪切速率 - 平均值 = 158.8660 1/s 剪切速率 - 标准差 = 209.9460 1/s4.冷却分析分析结果如图：水道布置可从图中看出冷却介质温度进水口冷却介质温度冷却介质温度升高节点范围在回路上128 25.0 - 25.5 0.5 C288 25.0 - 26.3 1.3 C162 25.0 - 25.4 0.4 C426 25.0 - 25.6 0.6 C最后的回路温度残余: 0.00000E+00型腔温度结果摘要=====================================型腔表面温度 - 最大值 = 84.9090 C 型腔表面温度 - 最小值 = 31.8350 C 型腔表面温度 - 平均值 = 50.0860 C 平均模具外部温度 = 30.0670 C 循环时间 = 35.0000 s。
基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow应用实例下面以脸盆塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷的预测。
脸盆三维模型如图1-1所示，充填分析结果如图1-2所示。
图1-1 脸盆造型图1-2 充填分析结果（1）格式转存。
将在三维设计软件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中设计的脸盆保存为STL格式，注意设置好弦高。
（2）新建工程。
启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。
图1-3 “创建新工程”对话框图1-4 工程管理视图（3）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“lianpen.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图1-5 导入选项单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。
图1-6 脸盆模型图1-7 工程管理视窗图1-8 方案任务视窗（4）网格划分。
网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。
双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-9所示。
单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。
网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-10所示。
基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow应用实例下面以脸盆塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷的预测。
脸盆三维模型如图1-1所示，充填分析结果如图1-2所示。
图1-1 脸盆造型图1-2 充填分析结果（1）格式转存。
将在三维设计软件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中设计的脸盆保存为STL格式，注意设置好弦高。
（2）新建工程。
启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。
图1-3 “创建新工程”对话框图1-4 工程管理视图（3）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“lianpen.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图1-5 导入选项单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。
图1-6 脸盆模型图1-7 工程管理视窗图1-8 方案任务视窗（4）网格划分。
网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。
双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-9所示。
单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。
网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-10所示。
基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow应用实例下面以脸盆塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷的预测。
脸盆三维模型如图1-1所示，充填分析结果如图1-2所示。
图1-1 脸盆造型图1-2 充填分析结果（1）格式转存。
将在三维设计软件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中设计的脸盆保存为STL格式，注意设置好弦高。
（2）新建工程。
启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“lianpen”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“lianpen”的工程，如图1-4所示。
图1-3 “创建新工程”对话框图1-4 工程管理视图（3）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“lianpen.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图1-5所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图1-5 导入选项单击“确定”按钮，脸盆模型被导入，如图1-6所示，工程管理视图出现“lp1_study”工程，如图1-7所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-8所示。
图1-6 脸盆模型图1-7 工程管理视窗图1-8 方案任务视窗（4）网格划分。
网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。
双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-9所示。
单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。
网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-10所示。
图1-9 “生成网格”定义信息图1-10 网格日志划分完毕后，可以看见如图1-11所示的脸盆网格模型，此时在管理视窗新增加了三角形单元层和节点层，如图1-12所示。
图 1-11 网格模型图1-12 层管理视窗（5）网格检验与修补。
网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于MOLDFLOW顺利求解。
选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图1-13所示。
图1-13 “网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.155000~45.92000，匹配率达到82.5%大于80%，重叠单元个数为0，自动划分网格的脸盆模型网格匹配率较高，达到计算要求。
（6）选择类型分析。
Moldflow提供的分析类型有多种，但作为产品的初步成型分析，首先的分析类型为“浇口位置”，其目的是根据“最佳浇口位置”的分析结果设定浇口位置，避免由于浇口位置不当引起的不合理成型。
双击方案任务视窗中的图标，或者选择“分析”，“设定分析序列”命令，系统自动弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-14所示。
图1-14 “选择分析顺序”对话框选择对话框中的“浇口位置”，单击“确定”按钮，此时方案任务视窗中第三项变为。
分析类型选定。
（7）定义材料类型。
塑料脸盆的成型材料使用默认的PP材料。
在方案任务视窗中的“材料”栏显示。
（8）浇口优化分析。
浇口优化分析时不需要事先设置浇口位置。
成型工艺条件采用默认。
双击方案任务视察中的“立即分析”，系统弹出1-15所示的信息提示对话框，单击“确定”按钮开始分析。
当屏幕中弹出分析完成对话框时，如图1-16所示，表面分析结束。
方案任务视窗中显示分析结果，如图1-17所示。
图1-15 信息提示对话框图1-16 分析完成图1-17 方案任务视窗分析日志窗口中的GATE信息的最后部分给出了最佳的浇口位置结果，如图1-18所示，最佳的位置出现在N208节点附近。
选中图1-17所示的方案任务视窗中的“最佳浇口位置”复选框，模型显示区域会给出结果图像。
如图1-19所示。
图1-18 结果概要图1-19 结果图像（9）复制模型。
完成最佳浇口位置设置后，下面进行产品初步分析。
首先从最佳浇口位置分析中复制模型。
在工程管理视窗中右击已经完成分析的LP_1study,在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。
此时在工程管理窗口中出现了LP_1study（copy），然后双击该图标，如图1-20所示。
图1-20 复制工程（10）设定分析类型。
产品初步成型分析包括“流动+翘曲”。
双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-21所示。
选择“流动+翘曲”，单击“确定”按钮，完成分析类型的选定，如图1-22所示。
图1-21“选择分析顺序”对话框图1-22 方案任务发生变化（11）设定注射位置。
根据优化结果，选择最佳浇口位置节点N208。
在工具栏上“选择”文本框中如图1-23输入“N208”，按“enter”键，即选中节点N208，双击方案任务视窗中的，此时光标变为“十”字，选择模型上粉红色的节点N208，浇口位置设定完毕，如图1-24所示。
图1-23 选择查找图1-24 浇口位置设定完毕（12）工艺参数设定。
本例采用默认的工艺参数，双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“成型参数设置向导“对话框，如图1-25所示。
采用默认值，单击“下一步”按钮，进入“成型参数向导”对话框的第二页，选中“分离翘曲原因”复选框。
单击“完成”按钮，结束工艺过程参数的定义，如图1-26所示。
图1-25 “成型参数设置向导”对话框图1-26 “成型参数设置向导”对话框2 （13）分析计算方案任务视窗中各项任务前出现图标，表明该任务已经设定。
即可进行计算。
双击“立即分析图标”，MPI求解器开始计算。
最后弹出“分析完成”菜单栏，分析结束。
（14）结果查看。
分析结束后，MPI生成大量的文字，图像和动画结果，分类显示在方案任务视窗中，由于分析结果内容太多，这里仅介绍与本例相关的计算。
填充时间：选择“填充时间”复选框，显示填充时间按结果，如图1-27所示，总时间为19.57s。
图1-27 填充时间也可以以动态的方式显示熔料充填型腔过程。
即蒂娜及工具栏上的动画播放器图标。
气穴位置：选择“气穴”复选框，显示气穴位置，如图1-28所示，主要出现在脸盆制品的边缘。
图1-28 气穴位置熔接痕位置：选择“熔接痕”复选框，显示熔接痕位置，如图1-29所示，主要在脸盆制品的边缘。
图1-29 熔接痕位置锁模力：XY曲线图。
选择锁模力：XY 复选框，显示填充过程中锁模力变化曲线，如图1-30所示。
图1-30 锁模力变化曲线（14）翘曲结果分析翘曲结果显示成型制品的总体变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方向变形量。
总变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方向变形量。
如图1-31~1-34所示。
图1-31 总体变形量图1-31 X方向变形量图1-32 Y方向变形量图1-33 Z方向变形量(15)生成报告。
单击选择“填充时间”，选择“报告”，“添加动画”，在工程栏中加入REPORT如图1-34所示。
双击REPROT，弹出“MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT REPORT”如图1-35所示。
图1-34 工程窗口图 1-35 Moldflow Plastics Insight Report实训二网格划分2.1Moldflow应用实例以如下图2-1所示的按摩器为例，演示网格的划分过程。
一般情况先自动对模型进行网格划分，有必要的情况下对局部细节进行手工网格划分，以此来提高划分网格的总体质量。
图2-1 按摩器模型（1）新建工程。
启动MPI，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-3所示。
在“工程名称”文本框中输入“anmo”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。
此时在工程管理视窗中显示了“anmo”的工程。
图2-2 “创建新工程”对话框（2）导入模型。
选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。
选择STL文件进行导入。
选择文件“anmo.stl”。
单击“打开”按钮，系统弹出如图2-3所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。
图2-3 导入选项Moldflow MPI 有3种网格类型，即中面网格（Midplane），表面网格（Fusion），实体网格（3D），根据分析类型搭配网格类型。
中面网格：中面网格模型是由三节点的三角形单位组成的，网格创建在模型壁厚的中间处形成的单层网格。
在创建中面网格的过程中，要实时提取模型的壁厚信息，并赋予相应的三角形单元。
表面网格：表面网格由三节点的三角形单元组成的，与中面网格不同，它是创建在模型的上下表面上。
实体网格：实体网格是由四面体单元组成的，每个四面体单元优4个Midplane模型的三角形单元组成，3D网格可以更为精确地进行三维流道仿真。
（3）网格划分。
网格划分。
网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。
双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图2-4所示。
一般情况下采用默认边长进行网格划分。
网格划分好如图2-5所示。
单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。
网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看。
图2-4 “生成网格”定义信息图2-5 网格自动划分结果（4）网格局部手工划分。
MPI在进行网格划分时，一般仅在产品平直区域保证网格大小与预设值一致，对于曲面或圆弧区域，以及一些小的结构细节处，MPI 会根据实际情况自动调小网格边长，但质量往往不佳，因此需要通过手工划分来完善网格。
局部网格手工划分操作方法，首先选取要重新划分的网格区域，在选择“网格”，“网格工具”，“重新划分网格”命令，如图2-6所示。
系统弹出“重新划分网格”定义信息，如图2-7所示。
图2-6 选择命令图2-7 “重新划分网格”定义信息在图2-7中“选择要重新划分网格实体”栏是提供用户选择要重新划分的区域，如图2-8所示的深色单元。
在“目标边长度”文本框中输入重新划分的单元边长，现在将原来的边长3换为5，单击“应用”按钮，系统自动对所选的网格进行重新划分，结果如图2-9所示。
图2-8 选择重新划分的区域图2-9 网格重新划分（5）网格状态统计。
网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于MOLDFLOW顺利求解。
选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图2-10所示。
