MoldFlow软件应力分析及应用

Science and Technology &Innovation ┃科技与创新2020年第13期·153·文章编号：2095－6835（2020）13－0153－02Moldflow 在实际中的应用陈国平（厦门瑞尔特卫浴科技股份有限公司，福建厦门361000）摘要：随着工业化进程不断推进，塑料产品在社会生活中占有越来越大的比例，且这个数值还在不断地增长，给注塑成型和模具行业也带来更多的挑战和机遇。

要发展，就必须领先别人，必须要有竞争力。

模流分析软件的使用能提升公司竞争力，如今模流分析软件的使用水平已经是公司发展水平的重要标志。

Moldflow 软件经过多年的发展已经成为CAE 领域的佼佼者，应用已经越来越广，设计期间，该软件应用可实现对模具设计、成品设计以及形成条件的直接体现，协助工程师发现产品设计疏漏因素。

得益于模流分析技术的实施，可实现产品设计成本的降低与效率的提升，并显著提升产品设计的品质与合格率。

目前，Moldflow 软件在CAE 领域中的应用已经获得显著的成效，通过对解决方案的优化进一步完善注塑成型，结合笔者在公司中做的一些改善案例来详细阐述Moldflow 软件在解决实际问题的应用。

关键词：Moldflow 软件；充填形式；熔接线；翘曲变形中图分类号：TQ320.52文献标识码：ADOI ：10.15913/ki.kjycx.2020.13.064针对模流分析软件的应用，分析其开发原理，主要体现为以能量、动量以及质量守恒为依据，以高分子材料数值求解法及其流变理论的应用为基准，进行热力历程与充填的构建，达到塑料射出成形的有效描述，保压行为模式，利用人性化接口全面显示模内的塑料速度、压力、应力等参数，帮助人员得知塑件翘曲变形行为的发生，明确塑件冷却凝固的具体情况，并关联注塑成型参数与其他参数数值。

流动方式控制是所有注塑成型模具中塑料控制的关键所在，模具中树脂的流动与制品气穴、短射等缺陷的形成存在直接关联，并与制品冷却、变形时间联系较大。

MoldFlow软件应力分析及应用Analysis and Application of Stress with MoldFlow Software麻向军文劲松（华南理工大学聚合物新型成型技术国家工程中心华南理工大学—美国MoldFlow高级应用技术中心）前言随着塑料工业的迅速发展，塑料制品越来越多地取代金属件而用于结构件，在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等部门得到了广泛应用。

因此，必须全面了解制品在外加载荷和约束作用下的使用性能。

MPI/Stress通过对制品应力和变形的分析，帮助设计人员和工艺人员了解制品与应力相关的性能如强度、刚度、预期寿命等。

由于MPI/Stress集成于MPI中，所以特别适合于注塑件的应力应变分析。

一、MPI/Stress简介目前，许多分析软件可以分析制品在载荷和约束作用下的应力变形。

MPI/Stress同样能够完成这些分析，即对制品进行小变形分析、大变形分析、屈曲分析、模态分析和蠕变分析。

由于MPI/Stress可以方便地与MPI/Cool、MPI/Flow、MPI/Fiber、MPI/Warp等模块集成，因此，能够考虑制品在成型过程中所形成的残余应力和残余应变，对于纤维增强复合材料制品，直接采用MPI/Fiber分析得到的力学性能数据，从而使其分析结果更为可靠。

小变形分析（Small Deflection Analysis）小变形分析即线性分析，主要用于制品的概念设计阶段。

通过分析制品在载荷和约束作用下的应力分布及变形程度，确定制品的使用性能，即制品能否满足强度和刚度的要求。

在此基础上，可以对制品的壁厚、加强筋的尺寸和材料的选择给出基本的评估。

大变形分析（Large Deflection Analysis）大变形分析即非线性分析，用于评估制品在大载荷作用下的性能。

众所周知，非线性分析不仅计算量大，而且求解过程容易发散。

MPI/Stress提供了载荷控制和位移控制两种方法供用户选择。

标题：深度解析Moldflow变形结果的收缩补偿应用一、引言在注塑成型过程中，塑料制品的尺寸精度受到收缩和变形的影响。

Moldflow是一款常用的注塑成型仿真软件，可以模拟注塑成型过程中的温度场、应力场、流动场等，并输出变形结果。

在实际生产中，我们需要根据Moldflow的变形结果进行收缩补偿，以确保最终制品可以满足设计要求。

二、收缩补偿的基本原理收缩是塑料制品在冷却过程中由于温度下降而导致的体积减小。

而Moldflow中的变形结果包含了模拟的收缩情况。

在进行收缩补偿时，我们需要根据Moldflow的变形结果，通过修正模具尺寸或调整工艺参数来补偿收缩引起的尺寸变化，以达到设计要求的尺寸精度。

三、Moldflow变形结果的收缩补偿应用介绍1. 分析变形结果在收缩补偿之前，首先需要对Moldflow的变形结果进行深入分析。

我们需要关注零件的变形情况、收缩率分布、收缩方向等信息，这些信息将为收缩补偿提供重要参考。

2. 基于收缩率的修正根据Moldflow输出的收缩率分布图，我们可以对模具尺寸进行相应的修正。

通常情况下，收缩率高的区域需要进行放大修正，而收缩率低的区域需要进行缩小修正，以使最终零件的尺寸达到设计要求。

3. 调整模具温度和压力除了修正模具尺寸外，我们还可以通过调整模具的温度和压力来进行收缩补偿。

通过控制温度和压力的分布，可以在一定程度上改变塑料的收缩性能，从而达到理想的尺寸精度。

4. 实际应用场景在实际生产中，Moldflow的变形结果和收缩补偿方案需要与工艺技术、模具设计等因素相结合，才能真正实现尺寸精度的控制。

我们需要在收缩补偿过程中，充分考虑工艺条件、材料特性和模具结构等因素，以确保最终零件的尺寸精度和质量稳定。

四、总结与展望通过深入理解Moldflow的变形结果和收缩补偿原理，以及灵活运用收缩补偿的方法，我们可以更好地控制塑料制品的尺寸精度，提高生产效率和产品质量。

未来，随着模拟仿真技术的不断发展，我们可以预见收缩补偿方法将会更加智能化和精细化，为塑料制品制造带来更大的便利和效益。

moldflow第一主方向残余应力摘要：1.引言2.Moldflow 软件介绍3.第一主方向残余应力的概念4.Moldflow 中第一主方向残余应力的计算方法5.Moldflow 在第一主方向残余应力分析中的应用案例6.总结正文：【引言】在现代工业生产中，注塑成型技术被广泛应用于各种产品的生产制造过程中。

然而，在注塑成型过程中，由于模具、材料及成型工艺的诸多因素影响，产品表面及内部可能会产生残余应力。

为了提高产品质量和减少生产成本，有必要对注塑成型过程中的残余应力进行分析和优化。

Moldflow 软件作为一种专业的注塑成型模拟软件，能够有效地辅助工程师进行残余应力分析。

本文将介绍Moldflow 软件在第一主方向残余应力分析中的应用。

【Moldflow 软件介绍】Moldflow 是由Autodesk 公司开发的一款专业的注塑成型模拟软件，能够模拟塑料在注射成型过程中的流动状态、冷却过程以及成型后的残余应力分布。

通过Moldflow 软件，工程师可以预测和优化注塑成型过程中的各种问题，如缩短、翘曲、熔痕等，从而提高产品质量和降低生产成本。

【第一主方向残余应力的概念】在注塑成型过程中，由于冷却收缩和成型过程中产生的内应力，产品表面及内部会产生残余应力。

残余应力分为第一主方向残余应力和第二主方向残余应力。

第一主方向残余应力是指沿着产品成型方向的最大应力。

在实际应用中，第一主方向残余应力通常是影响产品性能的主要因素。

【Moldflow 中第一主方向残余应力的计算方法】Moldflow 软件中，第一主方向残余应力的计算方法主要采用有限元分析（FEA）技术。

通过将模具和产品划分为有限元网格，计算每个网格节点处的应力分布，从而得到第一主方向残余应力分布。

Moldflow 软件提供了丰富的计算参数和选项，以满足不同用户的需求。

【Moldflow 在第一主方向残余应力分析中的应用案例】假设一个电子产品的塑料外壳，采用聚酰亚胺（PI）材料进行注塑成型。

一流动分析部分1 Fill time result填充时间填充时间显示了模腔填充时每隔一定间隔的料流前锋位置。

每个等高线描绘了模型各部分同一时刻的填充。

在填充开始时，显示为暗蓝色，最后填充的地方为红色。

如果制品短射，未填充部分没有颜色。

使用：制品的良好填充，其流型是平衡的。

一个平衡的填充结果：所有流程在同一时间结束，料流前锋在同一时间到达模型末端。

这个意味着每个流程应该以暗蓝色等高线结束.等高线是均匀间隔，等高线的间隔指示了聚合物的流动速度。

宽的等高线指示快速的流动,而窄的等高线指示了缓慢的填充。

查看项目:确认填充行为的显示状况。

短射—在填充时间结果上，短射将显示为半透明的，查看流动路径的末端是否有半透明区域。

关于3D模型，可以使用未填充的模穴（短射）结果来检查是否在制品的内部存在未充填的部分。

滞流—如果填充时间结果显示一些区域上的云图有很近的间隔,将产生滞流.如果一个薄区域在制品完全填充之前冻结滞流会导致短射。

过保压-如果填充时间结果显示某个流程的流程之前完成，将显示过保压.过保压会导致高的制品重量、翘曲和不均匀的密度分布。

????熔接线和气穴—在填充时间结果上重叠熔接线结果可以确定其存在，熔接线会导致结构和视觉上的缺陷。

气穴—在填充时间结果上重叠气穴结果可以确认其存在，气穴会导致结构和视觉上的缺陷.跑道效应-跑道效应会导致气穴和熔接线，查看气穴和熔接线的位置及数量。

2 Pressure at velocity/pressure switchover resultV/P切换时刻的压力该结果从流动分析产生，显示了通过模型内的流程在从速度到压力控制切换点的压力分布。

使用：在填充开始前，模腔内各处的压力为零（或者为大气压，绝对压力)。

熔料前沿到达的位置压力才会增加，当熔料前沿向前移动填充后面的区域时压力继续增加，此取决于该位置与熔料前沿的长度。

各个位置的压力不同促使聚合物熔料的填充流动,压力梯度是压力差除以两个位置间的距离。

Moldflow第一主方向残余应力引言在注塑成型过程中，由于高温和高压的作用，塑料制品会产生应力。

在注塑成型结束后，材料在冷却过程中会发生收缩，这会导致残余应力的产生。

本文将重点探讨M ol df lo w模拟中的第一主方向残余应力。

残余应力的定义残余应力是指材料在成型过程结束后，在冷却和固化过程中由于收缩而产生的内部应力。

残余应力对制品的性能和稳定性有重要影响，因此对其进行准确的分析和预测具有重要意义。

Moldf low模拟及其应用M o ld fl ow是一种用于预测注塑成型过程中塑料流动和冷却过程的计算机模拟软件。

它可以模拟塑料在模具中的填充过程、冷却过程以及制品的收缩和变形情况。

通过Mo ld fl ow模拟，可以对产品的性能、变形和残余应力等进行预测和优化。

第一主方向残余应力的影响因素第一主方向残余应力是指沿着塑料制品形成方向的应力分量。

它受到以下因素的影响：1.材料特性：不同的塑料材料具有不同的热膨胀系数和收缩率，这会导致残余应力的差异。

2.模具设计：模具的结构和尺寸对于残余应力的分布有重要影响。

例如，模具的冷却系统设计合理与否将直接影响到材料的冷却速度和收缩程度。

3.工艺参数：注塑工艺中的温度、压力和冷却时间等参数也会对残余应力的形成产生影响。

第一主方向残余应力的分析方法为了准确分析第一主方向残余应力，可以采用以下方法：1.Mo ld fl ow模拟：通过Mo ld fl ow软件进行模拟，可以得到塑料制品在成型过程中的填充和冷却过程，以及残余应力的分布情况。

2.样品测量：可以通过在注塑成型后测量塑料制品的收缩率和变形程度，并结合力学性能测试，来分析残余应力的大小和分布情况。

3.数值模拟：通过有限元分析等数值模拟方法，可以将塑料材料进行离散化，进行残余应力场的计算和分析。

结论第一主方向残余应力是注塑成型过程中不可忽视的因素，对于产品的性能和稳定性具有重要影响。

通过合理的材料选择、模具设计和工艺参数控制，以及采用M old f lo w模拟和其他分析方法，可以准确预测和优化残余应力，提高塑料制品的质量和市场竞争力。

7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。

它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。

本文将详细介绍MOLDFLOW的工作原理、应用和优势。

MOLDFLOW的工作原理主要基于有限元分析（FEA）方法。

它将整个成型过程分为多个时间和空间步骤，并对每个步骤中的物理过程进行数值模拟。

通过对塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程的模拟，MOLDFLOW能够提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等。

同时，MOLDFLOW还可以通过计算机模拟来预测和优化成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。

MOLDFLOW的应用范围非常广泛。

它可以用于注塑成型、吹塑成型、压缩成型、挤出成型等各种材料成型过程的模拟和优化。

在注塑成型中，MOLDFLOW可以帮助优化模具设计、材料选择和加工参数，从而提高产品质量和生产效率。

在吹塑成型中，MOLDFLOW可以预测和优化瓶嘴的形状和位置，从而改善瓶子的气密性和外观。

在挤出成型中，MOLDFLOW可以模拟材料的流动和变形，从而改善挤出产品的尺寸精度和表面质量。

MOLDFLOW的优势主要体现在以下几个方面。

首先，它能够通过计算机模拟来预测和优化成型过程的缺陷和问题，从而节省了传统试验方法所需的时间和成本。

其次，MOLDFLOW可以提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等，从而帮助工程师更好地理解材料的行为和成型过程的变化。

此外，MOLDFLOW还可以进行多场耦合分析，如热-流体耦合分析、应力-应变耦合分析和热-机械耦合分析等，从而更全面地研究材料成型的多种物理过程。

总之，MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。

它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。

MOLDFLOW的工作原理基于有限元分析方法，它能够模拟塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程，并提供详细的信息。

一流动分析部分1 Fill time result填充时间填充时间显示了模腔填充时每隔一定间隔的料流前锋位置。

每个等高线描绘了模型各部分同一时刻的填充。

在填充开始时，显示为暗蓝色，最后填充的地方为红色。

如果制品短射，未填充部分没有颜色。

使用：制品的良好填充，其流型是平衡的。

一个平衡的填充结果：所有流程在同一时间结束，料流前锋在同一时间到达模型末端。

这个意味着每个流程应该以暗蓝色等高线结束。

等高线是均匀间隔，等高线的间隔指示了聚合物的流动速度。

宽的等高线指示快速的流动，而窄的等高线指示了缓慢的填充。

查看项目：确认填充行为的显示状况。

短射—在填充时间结果上，短射将显示为半透明的，查看流动路径的末端是否有半透明区域。

关于3D模型, 可以使用未填充的模穴(短射)结果来检查是否在制品的内部存在未充填的部分。

滞流—如果填充时间结果显示一些区域上的云图有很近的间隔，将产生滞流。

如果一个薄区域在制品完全填充之前冻结滞流会导致短射。

过保压—如果填充时间结果显示某个流程的流程之前完成，将显示过保压。

过保压会导致高的制品重量、翘曲和不均匀的密度分布。

????熔接线和气穴—在填充时间结果上重叠熔接线结果可以确定其存在，熔接线会导致结构和视觉上的缺陷。

气穴—在填充时间结果上重叠气穴结果可以确认其存在，气穴会导致结构和视觉上的缺陷。

跑道效应—跑道效应会导致气穴和熔接线，查看气穴和熔接线的位置及数量。

2 Pressure at velocity/pressure switchover resultV/P切换时刻的压力该结果从流动分析产生，显示了通过模型内的流程在从速度到压力控制切换点的压力分布。

使用：在填充开始前，模腔内各处的压力为零（或者为大气压，绝对压力）。

熔料前沿到达的位置压力才会增加，当熔料前沿向前移动填充后面的区域时压力继续增加，此取决于该位置与熔料前沿的长度。

各个位置的压力不同促使聚合物熔料的填充流动，压力梯度是压力差除以两个位置间的距离。