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1、基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程实训一 基于Moldflow的模流分析入门实例1.1 Moldflow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
2、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
3、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
4、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1.15500045.92000,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
5、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
6、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
7、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
8、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”,
9、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
10、-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1-311-34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 PLASTICSINSIGHT
11、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2.1 Moldflow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”
12、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
13、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
14、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