下载文档原格式
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。
模流分析-问题排除塑料射出成形制程相当复杂，牵涉因素众多，当发现问题时，应该先确定制程的稳定性，确定瑕疵并非由于过度制程所引起的。
排除射出成形问题并没有固定的步骤，但是，至少针对有些因为操作特性所导致的瑕疵，可以建议有效的改善方法。
8-1 包风----困气包风(air traps)是指熔胶波前将模穴内的空气包覆，它发生在熔胶波前从不同方向的汇流，或是空气无法从排气孔或镶埋件之缝隙逃逸的情况。
包风通常发生在最后充填的区域，假如这些区域的排气孔太小或者没有排气孔，就会造成包风，使塑件内部产生空洞或气泡、塑件短射或是表面瑕疪。
另外，塑件肉厚差异大时，熔胶倾向于往厚区流动而造成竞流效应(race-tracking effect)，这也是造成包风的主要原因，如图8-1所示。
图8-1 熔胶波前从不同方向汇流，而造成包风。
要消除包风可以降低射出速度，以改变充填模式；或者改变排气孔位置、加大排气孔尺寸。
由于竞流效应所造的包风可以藉由改变塑件肉厚此例或改变排气孔位置加以改善排气问题。
包风的改善方法说明如下：(1)变更塑件设计：缩减肉厚比例，可以减低熔胶的竞流效。
(2) 应变更模具设计：将排气孔设置在适当的位置就可以改善排气。
排气孔通常设在最后充饱的区域，例如模具与模具交接处、分模面、镶埋件与模壁之间、顶针及模具滑块的位置。
重新设计浇口和熔胶传送系统可以改变充填模式，使最后充填区域落在适当的排气孔位置。
此外，应确定有足够大的排气孔，足以让充填时的空气逃逸；但是也要小心排气孔不能太大而造成毛边。
建议的排气孔尺寸，结晶性塑料为0.025厘米（0.001英吋），不定形塑料为0.038厘米（0.0015英吋）。
(3)调整成形条件：高射出速度会导致喷射流，造成包风。
使用较低的射出速度可以让空气有充足的时间逃逸。
8-2 黑斑、黑纹、脆化、烧痕、和掉色黑斑（black specks）和黑纹（black streaks）是在塑件表面呈现的暗色点或暗色条纹，如图8-2所示。
模流分析教程模流分析是一种基于模型的流程分析方法，旨在通过对流程中各个环节进行建模和分析，以优化流程效率和质量。
它主要包含对流程环节、资源和控制策略进行建模和仿真，并在此基础上进行流程改进和优化。
首先，模流分析的第一步是对流程进行建模。
建模是指将实际的流程抽象成为一个数学模型，以便能够对其进行分析和优化。
建模的过程需要根据实际流程中的环节、资源和控制策略来确定模型的结构和参数。
常用的建模方法包括Petri网、流程图和事件模拟。
接下来，模流分析的第二步是对流程进行仿真。
仿真是指在模型的基础上，通过运行模型来模拟实际流程的运行情况。
仿真的目的是通过模型和仿真结果来评估流程在不同情况下的性能表现，如吞吐量、平均等待时间和资源利用率等。
常用的仿真软件有ProModel、Arena和AnyLogic等。
在进行仿真的过程中，模流分析可以通过调整模型的参数和控制策略，来寻找最优的流程设计。
例如，可以通过改变资源分配策略、缩短任务处理时间或优化工序顺序，来提高流程的效率和质量。
最后，模流分析的第三步是对流程进行改进和优化。
通过对仿真结果的分析和评估，可以发现流程中的瓶颈和问题所在。
在此基础上，可以进行一系列的优化措施，例如减少不必要的等待时间、调整资源配置和优化任务分配等。
优化的目标是使流程能够更加高效地完成任务，降低成本，提高质量和响应速度。
总的来说，模流分析是一种有效的流程分析方法，它通过建模和仿真的方式，可以对流程进行全面的评估和优化。
通过模流分析，可以发现流程中的问题和瓶颈，并提出相应的优化方案，从而提高流程的效率和质量。
这对于提升组织和企业的运作效率，具有重要的意义。
模流分析（moldflow）从入门精通教程
什么是moldflow：
在以往的模具设计行业中，都是一些在一线制造模具，修理模具的一些老师傅，他们都是凭借自己多年的经验，设计出来的模具并不能达到理想的要求，塑件的表面粗糙，凹陷等现象时有发生，导致企业生产效率较低，整个模具市场制造成本较高。
现在我们运用Moldflow软件对塑件进行分析，从材料、最佳浇注位置、-模几腔、流道、冷却系统的对比分析，结合零件本身的性质，从而选择出最佳方案，为接下来的模具.设计提供理论基础。
本次案例设计运用Moldflow软件对调色盘注塑的填充、冷却等行为进行了动态模拟，为该制品的模具设计和注塑工艺参数的确定提供理论依据，从而改善制品的成型质量。
运用Moldflow软件对各主要参数进行对比，选择最佳方案，从而达到边设计边改进的效果。
总结:此零件的材料为ABS，由充填时间、冻结层因子、气穴分析等分析，得知调色盘适合使用点浇口，为不影响塑件的表面质量，方便塑件顶出，所以选择点浇口且在零件内表面。
面上的全局边长为2mm时，最佳浇口位置为点1323.综合零件产量，以及零件对表面的光滑度要求所以选择一模四腔。
选择管道直径为10mm, 水管与零件距离为50mm，管道数为8,管道中心之间距为30,零件之外距离为100mm。
CAECAECAECAE内容摘要内容摘要分析技巧与步骤分析判图背景知识流动分析判图知识保压分析判图知识冷却分析判图知识翘曲分析判图知识典型案例介绍案例制作指导CAECAE模流分析的流程模流分析的流程CAECAE分析技巧分析技巧比较分析曲线分析CAECAE判图知识判图知识充填肉厚效应充填迟滞效应缝合线??潜流效应包封排气保压粘滞加热效应冷却翘曲纤维配向效应CAECAE流动分析技术指引流动分析技术指引Theoretical Notes of Flow AnalysisTheoretical Notes of Flow Analysis??充填相关背景知识??充填结束瞬间变量分布情形??充填过程中变量变化历程CAECAETheoretical Backgrould of Filling充填的基本流动方式Basic Flow Pattern in Filling平板间流动径向辐射型流动充填相关背景知识充填相关背景知识CAECAE充填过程全为压力推动塑料熔胶前进由于压力差使塑料波前melt front前进填充模穴。
充填过程压力来源为浇口压力最高越远离浇口位置由于流体流动摩擦损耗压力使压力逐渐降低至熔胶波前位置压力为最低。
推动熔胶流动的主要力量即为此压力差pressure difference一般而言塑料在模穴中的充填行为是趋向阻力最小的部分流动单位时间内塑料流动距离越大代表该区域的流动阻力较小反之若移动越慢波前等位线越密集代表该区域流动阻力越大塑料缓慢流动CAECAE由于塑料本身具有粘度粘度越高代表流动越困难.因此塑料局部粘度大小可以视作是流动阻力的量度.塑料粘度受温度及剪切率影响较大因此局部温度大小热传速率以及塑件肉厚均影响局部粘度大小也就是流动阻力大小.CAECAECAECAECAECAE肉厚肉厚thickess of partthickess of part的效应的效应肉厚较厚处流动阻力较小塑料比较容易流动。
模流分析教程2篇模流分析教程（一）在电路设计和分析中，模流分析是一种常用的方法。
下面我们将介绍模流分析的概念及其基本步骤。
希望通过本篇文章，读者能够了解模流分析的原理和应用。
一、概念模流分析是一种基于电路等效原理的电路分析方法，它是在电路中所有有源元件视为电流源，被分析电路的所有支路在这些电流源中的取向，以及在电路中每个支路的电流大小。
通过对电路的支路电流和电压的计算，可以方便地求得电路的各种参数。
二、基本步骤1. 电路分析的前提是了解电路的基本结构和元件。
因此，首先需要对电路进行绘图，然后根据等效原理分析电路的结构。
2. 假设电路中所有有源元器件都工作在稳定状态，即电路的所有信号都是常量。
这样，可以将所有有源元件等效为电流源，并将电路转化为全由电流源和电阻组成的电路。
3. 对于每个支路，假设其中的电流方向，输出模流方程，然后建立电路方程，利用电路方程求解未知电压和电流。
如果求解出来的电流与假设的方向不一致，则需要更改假设的电流方向，重新推导模流方程并进行重复计算。
4. 在计算中，需要根据电路的基础电路理论，如欧姆定律、基尔霍夫定律等公式来求解模流方程。
5. 在计算时，应注意各个支路的方向。
在模流分析中，有些分支的方向是可以随意设定的，另一些则是独立的。
当独立分支的方向被固定时，其他分支也有固定的方向，因此在计算中需要保持一致。
三、应用模流分析可以广泛应用于各种电路的分析中。
例如在过零检测电路中，需要通过对比两路信号的正负来检测信号是否过零。
这时可以通过模流分析确定两个电阻中的电流方向并计算两路信号的方向，从而实现过零检测功能。
在信号放大电路中，可以通过模流分析计算信号的放大倍数。
这需要计算输入和输出信号的电压差，然后根据单位增益的定义来确定信号放大倍数。
在模拟电子线路设计中，常采用模流分析来计算各个分支的电流和电压，从而检查电路的稳定性，找出电路的性能瓶颈和优化方案。
总之，模流分析是一种基础的电路分析方法，不仅在学术研究中有广泛的应用，而且在实际工程中也具有很高的价值。
《模流分析基础入门》目录第一章、计算机辅助工程与塑料射出成形1-1 计算机辅助工程分析1-2 塑料射出成形1-3 模流分析及薄壳理论1-4 模流分析软件的未来发展第二章、射出成形机2-1 射出机组件2-1-1 射出系统2-1-2 模具系统2-1-3 油压系统2-1-4 控制系统2-1-5 锁模系统2-2 射出成形系统2-3 射出机操作顺序2-4 螺杆操作2-5 二次加工第三章、什么是塑料3-1 塑料之分类3-2 热塑性塑料3-2-1 不定形聚合物3-2-2 （半）结晶性聚合物3-2-3 液晶聚合物3-3 热固性塑料3-4 添加剂、填充料与补强料第四章、塑料如何流动4-1 熔胶剪切黏度4-2 熔胶流动之驱动--射出压力4-2-1 影响射出压力的因素4-3 充填模式4-3-1 熔胶波前速度与熔胶波前面积4-4 流变理论第五章、材料性质与塑件设计5-1 材料性质与塑件设计5-1-1 应力--应变行为5-1-2 潜变与应力松弛5-1-3 疲劳5-1-4 冲击强度5-1-5 热机械行为5-2 塑件强度设计5-2-1 短期负荷5-2-2 长期负荷5-2-3 反复性负荷5-2-4 高速负荷及冲击负荷5-2-5 极端温度施加负荷5-3 塑件肉厚5-4 肋之设计5-5 组合之设计5-5-1 压合连接5-5-2 搭扣配合连接5-5-3 固定连接组件5-5-4 熔接制程第六章模具设计6-1 流道系统6-1-1 模穴数目之决定6-1-2 流道配置6-1-3 竖浇道尺寸之决定6-1-4 流道截面之设计6-1-5 流道尺寸之决定6-1-6 热流道系统6-2 流道平衡6-2-1 流道设计规则6-3 浇口设计6-3-1 浇口种类6-3-2 浇口设计原则6-4 设计范例6-4-1 阶段一：C-mold Filling EZ 简易充填模拟分析6-4-2 阶段二：执行C-mold Filling & Post Filling 最佳化6-5 模具冷却系统6-5-1 冷却孔道的配置6-5-2 其它的冷却装置6-6 冷却系统之相关方程式6-6-1 冷却系统之设计规则第七章、收缩与翘曲7-1 残留应力7-1-1 熔胶流动引发的残留应力7-1-2 热效应引发之残留应力7-1-3 制程引发残留应力与模穴残留应力7-2 收缩7-3 翘曲7-4 收缩与翘曲的设计规则第八章、问题排除8-1 包风8-2 黑斑、黑纹、脆化、烧痕、和掉色8-3 表面剥离8-4 尺寸变化8-5 鱼眼8-6 毛边8-7 流痕8-8 迟滞效应8-9 喷射流8-10 波纹8-11 短射8-12 银线痕8-13 凹陷与气孔8-14 缝合线与熔合线第九章C-MOLD软件介绍(暂缺)附录A射出机成形条件之设定附录B常用塑料之性质附录C档案格式第一章计算机辅助工程与塑料射出成形1-1 计算机辅助工程分析计算机辅助设计(Compu ter-Aided Design, CAD)是应用计算机协助进行创造、设计、修改、分析、及最佳化一个设计的技术。
计算机辅助工程分析(Computer-Aided Engineering, CAE)是应用计算机分析CAD 几何模型之物理问题的技术，可以让设计者进行仿真以研究产品的行为，进一步改良或最佳化设计。
目前在工程运用上，比较成熟的CAE 技术领域包括：结构应力分析、应变分析、振动分析、流体流场分析、热传分析、电磁场分析、机构运动分析、塑料射出成形模流分析等等。
有效地应用CAE，能够在建立原型之前或之后发挥功能：․协助设计变更(design revision)․协助排除困难(trouble-shooting)․累积知识经验，系统化整理Know-how，建立设计准则(design criteria) CAE 使用近似的数值方法(numerical methods)来计算求解，而不是传统的数学求解。
数值方法可以解决许多在纯数学所无法求解的问题，应用层面相当广泛。
因为数值方法应用许多矩阵的技巧，适合使用计算机进行计算，而计算机的运算速度、内存的数量和算法的好坏就关系到数值方法的效率与成败。
一般的CAE 软件之架构可以区分为三大部分：前处理器(pre-processor)、求解器(solver)和后处理器(post-processor)。
前处理器的任务是建立几何模型、切割网格元素与节点、设定元素类型与材料系数、设定边界条件等。
求解器读取前处理器的结果档，根据输入条件，运用数值方法求解答案。
后处理器将求解后大量的数据有规则地处理成人机接口图形，制作动画以方便使用者分析判读答案。
为了便利建构2D 或3D 模型，许多CAE 软件提供了CAD 功能，方便建构模型。
或者提供CAD 接口，以便将2D 或3D 的CAD 图文件直接汇入CAE 软件，再进行挑面与网格切割，以便执行分析模拟。
应用CAE 软件必须注意到其分析结果未必能够百分百重现所有的问题，其应用重点在于有效率地针对问题提出可行之解决方案，以争取改善问题的时效。
经验＝＞知识＝＞实验比对＝＞品质(Q)、成本(C)、交期(D) CAE 工具＝＞应用CAE 工具时，必须充分了解其理论内涵与模型限制，以区分仿真分析和实际制程的差异，才不至于对分析结果过度判读。
据估计，全球应用CAE 技术的比例仅15%左右，仍有广大的发展空间。
影响CAE 技术推广的主因有三：․分析的准确性。
․相关技术人员的养成。
․技术使用的简易性。
而CAE 模拟分析之主要误差来源包括：․理论模式—物理现象、材料物性。
․数值解法(numerical So lver)․几何模型(geometry model)․错误的输入数据1-2 塑料射出成形塑料制品依照其材料性质、用途和成品外观特征而开发了各种加工的方法，例如押出成形(extrusion) 、共押出成形(co-extrusion) 、射出成形(injection molding) 、吹袋成形 (blown film) 、吹瓶成形 (blow molding) 、热压成形(thermoforming)、轮压成形(calendering molding)、发泡成形(Foam molding)、旋转成形(rotational molding)、气体辅助射出成形(gas-assiste d injection molding)等等。
塑料射出成形(injection molding)是将熔融塑料材料压挤进入模穴，制作出所设计形状之塑件的一个循环制程。
射出成形制程根据所使用的塑料而有不同，热塑性塑料必须将射进模穴的高温塑料材料冷却以定形，热固性塑料则必须由化学反应固化定形。
射出成形是量产设计复杂、尺寸精良的塑件之最普遍和最多元化的加工方法。
按照重量计算，大约32%的塑料采用射出成形加工。
射出成形所生产的塑件通常只须少量的二次加工／组合、甚至不需要二次加工／组合。
除了应用于热塑性塑料、热固性塑料以外，射出成形也可以应用于添加强化纤维、陶瓷材料、粉末金属的聚合物之成形。
射出机自从 1870 年代初期问世以来，经历了多次重大的改良，主要的里程碑包括回转式螺杆(reciprocating screw)射出机的发明、各种替代加工制程的发明，以及塑件计算机辅助设计与制造的应用。
尤其是回转式螺杆射出机的发明，更对于热塑性塑料射出成形的多样性及生产力造成革命性的冲击。
现今的射出机，除了控制系统与机器功能有显著改善以外，从柱塞式机构改变为回转式螺杆是射出成形机最主要的发展。
柱塞式射出机本质上具有简单的特色，但是纯粹以热传导缓慢地加热塑料，使其普及率大大地受到限制。
回转式射出机则借着螺杆旋转运动所造成的摩擦热可以迅速均匀地将塑料材料塑化，并且，也可以像柱塞式射出机一般向前推进螺杆，射出熔胶。
图1-1 是回转式螺杆射出机的示意图。
图 1-1 回转式螺杆射出机射出成形制程最初仅仅应用于热塑性塑料，随着人类对于材料性质的了解、成形设备的改良、和工业上特殊需求等因素，使射出成形制程大大地扩张了应用范围。
在过去的二十几年，许多新开发的射出成形技术应用于具有特殊特征的设计与特别材料的塑件，使射出成形塑件的设计比传统上更具有结构特征的多样性和自由度。
这些研发的替代制程包括：Ÿ 共射成形（co-injection molding，又称为三明治成形）Ÿ 核心熔化成形（fusible core injection molding）Ÿ 气辅射出成形（gas-assisted injection molding）Ÿ 射出压缩成形（injection-compression molding）Ÿ 层状射出成形（l amellar, or microlayer, injection molding）Ÿ 活动供料射出成形（live-feed injection molding）Ÿ 低压射出成形（low-pressure injection molding）Ÿ 推拉射出成形（push-pull injection molding）Ÿ 反应性射出成形（reactive molding）Ÿ 结构发泡射出成形（structure foam injection molding）Ÿ 薄膜成形（thin-wall mold ing）因为射出成形的广泛应用及其具有前景的未来，制程的计算机仿真也从早期的均一配置、模穴充填的经验估算演进到可以进行后充填行为、反应动力学、和不同材料或不同相态之仿真的复杂程序。
市场上的模流分析软件提供了改变塑件设计、模具设计、及制程条件最佳化等CAE 功能。
1-3 模流分析及薄壳理论塑料射出成形之模流分析系应用质量守恒、动量守恒、能量守恒方程式，配合高分子材料的流变理论和数值求解法所建立的一套描述塑料射出成形之热力历程与充填／保压行为模式，经由人性化接口的显示，以获知塑料在模穴内的速度、应力、压力、温度等参数之分布，塑件冷却凝固以及翘曲变形的行为，并且可能进一步探讨成形之参数及模具设计参数等关系。
理论上，模流分析可以协助工程师一窥塑料成品设计、模具设计、及成形条件的奥秘，其能够帮助生手迅速累积经验，协助老手找出可能被忽略的因素。
应用模流分析技术可以缩减试模时间、节省开模成本和资源、改善产品品质、缩短产品上市的准备周期、降低不良率。
在CAE 领域，塑料射出模流分析已经存在具体的成效，协助射出成形业者获得相当完整的解决方案。
塑料射出模流分析所需的专业知识包括：․材料特性—塑料之材料科学与物理性质、模具材料和冷却剂等相关知识。
․设计规范—产品设计和模具设计，可参考材料供货商提供的设计准则。
․成形条件—塑料或高分子加工知识以及现场实务。
市场上模流分析软件大多数是根据GHS(Generalized Hele-Shaw)流动模型所发展的中间面(mid-plane)模型或薄壳(shell)模型之2.5D 模流分析，以缩减求解过程的变量数目，并且应用成熟稳定的数值方法，发展出高效率的CAE 软件。
