第2章 Moldflow用户界面及基本操作
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Moldflow–基本操作Moldflow是非常流行的注塑模拟软件,它可以帮助用户分析塑料零件的注塑成型过程,从而优化设计和生产过程。
本文将介绍Moldflow的基本操作,包括软件的安装、工程建立、材料设置、网格划分、条件设置、结果分析等方面。
安装MoldflowMoldflow软件必须从Autodesk官网进行购买或试用下载。
下载完成后,按照提示进行安装,一般无需更多复杂的设置。
工程建立打开Moldflow软件后,选择“Create a new project”选项,然后选择“Injection Molding Analysis(注塑成型分析)”作为项目类型。
接着输入项目名称,选择热流道或冷却系统,再选择塑料材料和单位。
这些设置可根据具体项目而定。
材料设置在Moldflow中,重要的材料参数包括熔体流动指数(MFI)、密度、乳胶积水率等。
用户可以选择已经预设好的材料库中的材料,也可以自己添加材料并设置参数。
网格划分网格划分是Moldflow中重要的一步,它决定了注塑成型过程的精度。
在进行网格划分时,需要考虑零件的复杂程度和几何形状、注塑成型过程中的温度变化、材料流动等因素。
通常来说,网格划分的密度越大,分析结果精度越高,但也会增加计算时间和资源消耗。
用户可以根据需要进行网格密度的调整。
条件设置在进行分析前,需设置注塑成型过程中的温度、压力、注塑速率、模具温度等条件。
这些重要的条件设置会影响注塑成型的过程和结果,因此需要进行严密的分析和调整。
结果分析Moldflow分析完注塑成型过程后,会提供各种结果图表和数据报告,包括充模情况、气流情况、成型缺陷等。
用户需要根据结果尽可能地优化注塑成型过程,以达到最优的设计和生产效果。
Moldflow是一款功能强大的注塑模拟软件,在塑料零件的设计和生产领域得到了广泛的应用。
本文介绍了Moldflow的基本操作,包括软件的安装、工程建立、材料设置、网格划分、条件设置、结果分析等方面。
第一章 MOLDFLOW剖析基础知识1.1 注塑成型基础知识所谓注塑成型是指将已加热融化的资料发射注入到模具内,经由冷却与固化后 ,获取成品的方法 .在树脂原料经由注塑机注塑成型变成塑料制品的整个过程中,包含以下几个部分 .1.计量 :为了成型必定大小的塑件 ,一定使用必定量的颗粒状塑料 ,这就需要计量 .2.塑化 :为了将塑料充入模腔 ,就一定使其变成熔融状态 ,流过充入模腔 .3.注塑充模 :为了将熔融塑料充入模腔 ,就需要对熔融塑料施加注塑压力 ,注入模腔 .4.保压增密 :熔融塑料充满模腔后 ,向模腔内增补因制品冷却缩短所需的物料 .5.制品冷却 :保压结束后 ,制品开始进入冷却定型阶段 .6.开模 :制品冷却定型后 ,注塑机的合模装置带动模具动模部分与定模部分分别 .7.顶件 :注塑机的顶出机构顶出塑件 .8.取件 :经过人力或机械手拿出塑件和浇注系统冷凝料等 .9.闭模 :注塑机的合模装置闭归并锁紧模具 .1.2 注塑成型机注塑成型机可分为柱塞式和螺杆式两种,这两种注塑成型机都是由注塑系统,锁模系统和模具构成 ..1.2.1 注塑系统注塑系统是注塑机的主要构成部分.它能够使树脂原料在注塞或螺杆的推动或旋转推动下均匀塑化,在高压下快速注入模具 ,注塑系统包含加料装置 ,料筒 ,螺杆或柱塞 ,喷嘴 ,加压和驱动装置等 .1.2.2 锁模系统注塑机上实现锁合模具,启闭模具和顶出制件的机构称为锁模系统.熔料在高压下注入模具,一定施加足够大的锁模力才能保证模具严实闭合不溢料,锁模构造还应保证模具启闭灵巧,正确 ,快速和安全 ,并防备破坏模具和制件 ,防止机械遇到激烈震动 ,达到安全运转以延伸机器和模具的使用寿命.1.2.3 模具模具是为了将树脂原料做成某种形状而用来承接射出树脂的零件.注塑模具主要由浇注系统,成型零件和构造零件构成 .1.3 注塑成型过程在注塑过程的塑化 ,填补 ,保压和冷却这四个主要阶段中,起主要作用的工艺参数也跟着注塑过程的变化而变化 .1.塑化塑化是指塑料在料筒内经加热达到优秀可塑性的流动状态的全过程.塑化是注塑成型的准备阶段.熔体在进入模腔以前应达到规定的成型温度,并能在规准时间内达到足足数目,熔体温度应均匀一致 ,不发生或很少发生热分解以保证生产的连续进行.2.填补这一阶段从柱塞或螺杆开始向前挪动起,直至模腔被塑料熔体充满为止.填补过程中包含的重要工艺参数有:熔体温度,注塑压力 ,填补时间 .充模刚开始一段时间内模腔中没有压力,待模腔充满时 ,料流压力快速上涨达到最大值.充模的时间与模塑压力有关 ,充模时间长 ,先进入模内的塑料遇到许多的冷却,粘度增大 ,后边的塑料就需要在较高的压力下才能进入模腔 ,反之 ,所需的压力则较小 .在前一状况下 ,因为塑料遇到较高的剪切应力,分子定向程度比较大.这类现象如果保存到料温降低至融化点此后,则制品中冻结的定向分子将使制品拥有各向异性.这类制品在温度变化较大的使用过程中会出现裂纹,裂纹的方向与分子定向方向是一致的.并且 ,制品的热稳固性也较差,这是因为塑料的融化点跟着分子定向程度增高而降低.高速充模时 ,塑料熔体经过喷嘴 ,主流道 ,分流道和浇口时产生许多的摩擦而使料温高升 ,这样当压力达到最大值时,塑料熔体的温度便可以保持较高的值,分子定向程度可减少 ,制品熔接强度也提升 .充模过快时 ,在嵌件后部的熔接常常不好,以致制品强度变劣 .3.保压这是指从熔体充满模腔时起,至柱塞或螺杆撤回时为止的一段时间.保压阶段包含的重要工艺参数有:保压压力 ,保压时间 .保压阶段中 ,塑料熔体因遇到冷却而发生缩短,但因塑料仍旧处于柱塞或螺杆的稳压下,料筒内的熔料会被持续注入模腔内补足因缩短而留出的缝隙,假如柱塞或螺杆停在原位不动,压力曲线就会略有衰减。
第二章 Moldflow用户界面及基本操作Moldflow用户界面Moldflow 中文版和其他CAE软件类似,有着非常人性化的操作界面。
现做以下简介。
窗口分布及简要说明Moldflow 中文版的操作界面主要由标题栏、菜单栏、工具栏、项目视窗、任务视窗、层视窗、工作视窗和状态栏等几部分组成,如图4-1所示。
标题栏菜单栏工具栏项目视窗任务视窗层视窗工作视窗状态栏图2-1 Moldflow 中文版操作界面(1)标题栏标题栏位于软件整体视窗的最顶端,用于显示软件名称和版本号Moldflow Plastics Insight (简体中文版)以及当前项目文件的名称(例如:Cover Original)。
(2)菜单栏Moldflow 中文版的菜单栏主要包括文件、编辑、视图、建模、网格、分析、结果、报告、工具、窗口和帮助等菜单项。
(3)工具栏和其他软件一样,通过Moldflow 中文版的工具栏,操作者可以便捷的实现几乎所有的菜单命令。
当然该软件也提供了工具栏的定制等功能,可以满足不同层次和工作目的的操作。
(4)项目视窗项目视窗显示当前所打开的项目及其包括的所有任务(如果任务众多,可以通过视窗右侧的滚动条查看),大大方便了用户在同一项目的不同任务之间进行切换和管理。
通过项目视窗我们既可以查看当前打开的项目,还可以组织该项目下属的所有子项目以及每个子项目下属的所有任务,类似于Windows环境下的文件夹查看。
(5)任务视窗任务视窗集中了产品名称、网格类型、分析序列、材料选择、浇注位置选择、成型条件设置等选项。
对于一个初学者来讲,一旦把这些选项都走完(即所有选项前面都打勾),就基本完成分析任务的准备工作,软件加亮显示“立即分析!”,就基本可以进行模拟分析了。
而且这些任务选项基本不存在顺序,既可以先确定“分析序列”又可以先进行“材料选择”、“浇注位置选择”或“成型条件设置”。
(6)层视窗层视窗会显示默认层和操作者为方便操作而创建的所有层,类似于Auto CAD的图层操作,操作者既可以随意创建和删除默认层以外的所有层,也可以打开和关闭上述显示层。
6、点击layers窗口的close将窗口关闭。
之后再选择菜单mesh→mesh tools调出单元修正工具:调出单元工具时的提示如下:提示内容为,如何选择多个实体,也就是选择多个图形元素,如多个节点等等按close关闭提示窗口,出现单元处理工具窗口如下:选择其中的merge工具,以对纵横比偏大的单元进行修正处理:在右边的图中,对于纵横比偏大的模型单元,在其三个节点中,看准最靠近的两个节点。
先选择两个最近的节点中的任意一个,之后再选择另一个。
选择过程中,注意观察merge工具上单元节点的显示情况,以便确定是否已经选上节点:进行merge处理后,可以看到,原有问题单元的连线和纵横比偏大的指示线都消失了,说明merge的处理是有效的。
之后可以最大化显示模型:类似前面的操作,再去寻找并放大其他纵横比偏大的单元:再次选择该单元的两个距离最近的节点:选择好之后,按apply进行merge修正:得到的结果如下所示:如此反复进行上面的操作,即先将图形最大化→寻找并放大要修正的下一个单元→选择该单元举例最近的两个节点→选择apply进行merge修正→查看结果,并继续经过这样的多次处理后,所有纵横比偏大的单元都将被修正好,得到如下的结果:从图中大家可以注意到,当处理完毕所有纵横比有问题的单元时,右边垂直的纵横比颜色指示将消失。
若再次对模型进行纵横比诊断,可以看到纵横比大于10的单元没有了,下面是以文本方式查看的情况:下面是修正前、后单元纵横比统计的情况对照:. 修正前修正后1、最小的模型单元纵横比为: 1.15 1.152、最大的模型单元纵横比为:11.75 9.853、平均的模型单元纵横比为: 1.69 1.684、其中纵横比大于10的单元数量为: 6 0好了,关于模型单元修正的merge方法就介绍到这里,大家看过后要自己练习,一步一步对照操作,就会很容易学会的。
第二章 Moldflow 用户界面及基本操作2.1 Moldflow 用户界面Moldflow 4.1中文版和其他CAE 软件类似,有着非常人性化的操作界面。
现做以下简介。
2.1.1 窗口分布及简要说明Moldflow 4.1中文版的操作界面主要由标题栏、菜单栏、工具栏、项目视窗、任务视窗、层视窗、工作视窗和状态栏等几部分组成,如图4-1所示。
图2-1 Moldflow 4.1中文版操作界面(1)标题栏标题栏位于软件整体视窗的最顶端,用于显示软件名称和版本号Moldflow Plastics Insight 4.1(简体中文版)以及当前项目文件的名称(例如:Cover Original )。
(2)菜单栏Moldflow 4.1中文版的菜单栏主要包括文件、编辑、视图、建模、网格、分析、结果、报告、工具、窗口和帮助等菜单项。
(3)工具栏项目视窗任务视窗层视窗状态栏工作视窗和其他软件一样,通过Moldflow 4.1中文版的工具栏,操作者可以便捷的实现几乎所有的菜单命令。
当然该软件也提供了工具栏的定制等功能,可以满足不同层次和工作目的的操作。
(4)项目视窗项目视窗显示当前所打开的项目及其包括的所有任务(如果任务众多,可以通过视窗右侧的滚动条查看),大大方便了用户在同一项目的不同任务之间进行切换和管理。
通过项目视窗我们既可以查看当前打开的项目,还可以组织该项目下属的所有子项目以及每个子项目下属的所有任务,类似于Windows环境下的文件夹查看。
(5)任务视窗任务视窗集中了产品名称、网格类型、分析序列、材料选择、浇注位置选择、成型条件设置等选项。
对于一个初学者来讲,一旦把这些选项都走完(即所有选项前面都打勾),就基本完成分析任务的准备工作,软件加亮显示“立即分析!”,就基本可以进行模拟分析了。
而且这些任务选项基本不存在顺序,既可以先确定“分析序列”又可以先进行“材料选择”、“浇注位置选择”或“成型条件设置”。
(6)层视窗层视窗会显示默认层和操作者为方便操作而创建的所有层,类似于Auto CAD的图层操作,操作者既可以随意创建和删除默认层以外的所有层,也可以打开和关闭上述显示层。
层视窗便于管理窗口的元素对象和操作对象。
(7)工作视窗工作视窗是主要的工作区,将显示所有模型元素,操作者对模型所作的任何操作都会在该窗口即时的反映。
(8)状态栏状态栏用于显示当前操作进程的工作状态。
2.1.2 菜单栏和工具栏(1)菜单栏Moldflow 4.1中文版的菜单栏主要包括文件、编辑、视图、建模、网格、分析、结果、报告、工具、窗口和帮助等菜单项,现就菜单栏中主要菜单命令做以简介:1)文件(F):可以执行文件的新建、打开、保存、项目组织、打印、参数设置等众多命令。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
2)编辑(E):可以执行撤销、重做、自由选择、保存图片、保存动画、赋予属性和移除未使用属性等命令。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
3)视图(V):包括工具栏定制和状态栏、项目视窗、层视窗等的开关,另外提供锁定和解锁视图等命令。
4)建模(O):可以执行创建节点、曲线、面(区域)、模具镶块、坐标系,对各元素的复制、移动、旋转、镜像和浇注、冷却系统创建等操作。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
5)网格(M):可以执行网格生成、各种网格缺陷诊断、网格修复、柱体单元的创建等命令。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
6) 分析(A):提供分析次序选择、材料选择、成型工艺参数设置、进胶点和冷却水入口设定等命令。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
7)结果(R):可以执行新结果创建、绘制属性(结果的个性设置)、结果查询、结果的备注和解释、翘曲查看工具、不同格式的结果保存等命令。
其中绝大多数的命令都可以在工具栏中找到相应的快捷方式。
8)报告(P):可以执行分析结果报告自动生成,给报告添加封面、图片、动画、文字等个性化操作以及对现有报告的编辑。
9)工具(T):可以进行个人数据库的创建和编辑、材料数据库的资料添加和编辑、宏的录制和编辑等命令。
10)窗口(W):可以进行新窗口创建、分析结果显示窗口的重叠、分割、多窗口显示等命令。
11)帮助(H):可以执行帮助文件查看、登陆Moldflow网站、快捷键查询、分析过程中的警告和错误解释查询等命令。
(2)工具栏工具栏几乎可以提供所有菜单栏命令的快捷方式,另外还可以通过“自定义工具栏”对工具栏进行编辑、添加和删除,使用这些工具栏命令可以便捷地完成多项操作。
常用工具条如表2-1所示。
表2-1 Moldflow 4.1常用工具条2.2 各菜单功能简介2.2.1 文件操作文件操作菜单可以执行文件的新建、打开、保存、项目组织、打印、参数设置等众多命令。
现就各命令做以简介。
(1)新建项目:用于新的分析项目的创建。
(2)打开项目:用于已有分析项目的打开。
(3)关闭项目:用于已打开分析项目的关闭。
(4)新建:提供新方案、报告和文件夹的创建。
(5)关闭:用于现行操作任务的关闭。
(6)保存方案:用于现行操作方案的保存。
(7)方案另存为:用于现行操作方案的备份。
(8)导入:用于新模型的导入。
(9)导出:用于现行操作方案、项目以*.zip格式的备份。
(10)添加:用于在现行任务下增加新的模型。
(11)组织项目:用于项目的组织管理。
(12)精简项目文件:用于清除所有的中间文件和分析过程中的临时文件。
(13)打印设置:用于打印设备和格式的设置。
(14)参数设置:用于软件的一些默认设置的修改和个性化设置。
其中:1)“一般”设置(如图2-2示)包括单位设置(英制/公制)、自动保存时间间隔设置、图像显示设置、建模面设置(栅格尺寸/自动捕捉开关/平面尺寸)、默认项目路径、常用材料设置等选项。
图2-2 参数设置对话框-一般设置2)“鼠标”设置(如图2-3所示)提供操作过程中鼠标中键、右键结合“Shift”、“Ctrl”图2-3 参数设置对话框-鼠标操作个性化设置和“Alt”键所能完成功能的个人喜好设置。
通过鼠标操作个性化设置,可以提高操作者的操作速度。
3)“结果”设置(如图2-4所示)提供对分析结果的排序和增减以及内存的优化。
由于各种分析的要求不同,操作者对各种结果的关注程度也会不同。
通过这种设置,操作者就可以方便地把自己不需要的结果删除(不进行该结果分析)和按照自己的关注程度对显示的结果进行排序。
这样不仅可以突出重点,还可以提高计算机的分析计算速度。
图2-4 参数设置对话框-结果的设置2.2.2编辑编辑(E)菜单可以执行撤销、重做、自由选择、保存图片、保存动画、赋予属性和移除未使用属性等命令。
(1)撤销:返回上一操作状态。
(2)重做:取消撤销。
(3)选择由:附加条件的对元素进行选择,可以通过同一属性、同一层或以各种图形方式进行选择。
(4)保存图片:拷贝图像到粘贴板和直接将图片保存为*.BMP/*.JPG/*.BMP等多种图像格式文件。
(5)保存动画:将分析结果里的动画保存为*.GIF/*.AVI格式文件。
(6)属性:查看所有元素的属性,可以通过“赋予新属性”对被选元素进行属性修改。
如图2-5所示,选择模型上的元素通过“赋予新属性”命令更改元素的属性。
图2-5 利用“赋予新属性”命令修改元素的属性2.2.3 视图视图(V)菜单包括工具栏定制和状态栏、项目视窗、层视窗等的开关,另外提供锁定和解锁视图等命令。
(1)工具栏:利用该命令可以对工具栏进行定制,另外还可以通过“自定义工具栏”对工具栏进行编辑、添加和删除,使用这些工具栏命令可以便捷地完成多项操作。
选择“视图”→“工具栏”→“自定义工具栏”,弹出“自定义”对话框,选择“命令”项,出现各种命令快捷方式的图标,鼠标左键单击选中任一个图标不放,然后把它拖放到工具栏区,即可创建命令的快捷方式(如图2-6所示)。
图2-6 利用鼠标拖动创建命令的快捷方式(2)状态栏:实现状态栏的打开和关闭操作。
(3)项目视窗、方案任务视窗和层:分别实现项目视窗、方案任务视窗和层视窗的打开和关闭操作。
(4)显示模型:实现工作视窗中的模型显示的开、关。
(5)同步所有视窗和取消窗口同步:为了方便对分析结果的对比,操作者可以把视窗进行分割,分割以后的各个视窗可以分别显示不同内容。
如果选择“同步所有视窗”,即锁定所有视窗(在每个视窗的左上角出现锁定标志),此时在任一视窗内的查看动作都会同步在其他视窗实现相同的操作。
如图2-7所示。
选择“取消窗口同步”取消锁定(每个视窗左上角的锁定标志消失)。
图2-7 利用“同步所有视窗”实现对多视窗的锁定2.2.4 建模建模菜单包括创建节点、曲线、面(区域)、模具镶块、坐标系,对各元素的复制、移动、旋转、镜像和浇注、冷却系统创建等操作命令。
(1)创建节点:提供以坐标系(三点坐标)、中间点、分割、偏移和相交的方式创建节点元素。
(2)创建曲线:提供以两点坐标方式创建直线、以三点坐标方式创建圆弧或圆、以多点坐标方式创建多义线、将两条独立曲线连接、将两条相交曲线在交点打断等命令。
(3)创建面:提供由边界/点/线建面、以延伸方式建面、以边界或点的方式建孔以及区域的创建命令。
(4)创建镶块:用于模具镶块的创建。
(5)移动复制:提供以移动、旋转、缩放或镜像现有元素创建新元素的命令。
(6)查找单元:通过单元编号的输入进行单元的精确查找。
(7)多模腔复制向导:通过型腔数量、行/列数、行/列间距进行快速的多模腔复制。
(8)浇注和冷却系统向导:以对话框的形式,通过各个参数的确定来实现浇注系统和冷却系统的建模。
(9)模具表面向导:用于在模腔外面创建一个立方体的模具表面。
(10)检查面的连接性:用于检查面、域是否存在自由边和交叉边,以提高分析的可操作性和准确率。
2.2.5网格可以执行网格生成、各种网格缺陷诊断、网格修复、柱体单元的创建等命令。
(1)生成网格:当建模结束后,利用此命令可快速划分三角形(中面/双面模型)或四面体(3D模型)网格,当然也包括浇注系统和冷却系统对应的柱体网格。
(2)定义网格密度:用于定义全部或局部网格密度。
(3)创建三角形网格:用于对网格面进行修补时的局部创建。
(4)创建柱体网格:用于对流道、浇口和水道等管道进行修补。
(5)网格工具:提供用于修改不良网格状态的多种工具。
(6)调整所有网格方向:用于网格自动定向。
(7)纵横比:用于显示和查看所有网格的纵横比。
(8)重叠/交叉网格:用于显示和查看所有网格的重叠和交叉状态。
(9)方向:用于显示和查看所有网格的取向状态。
(10)连通性:用于显示和查看所有网格的连通性。
(11)出现次数:在一模多腔状态下,可以通过规定出现次数来实现降低网格数量、便于计算的目的。