MoldFlow2012使用经验

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1、版权所有，请勿转载第 1 页塑 料 模 流 分 析MoldFlow2010使用经验版权所有，请勿转载第 2 页塑 料 模 流 分 析一、概述分析流程版权所有，请勿转载第 3 页塑 料 模 流 分 析一、概述分析流程估计目前Moldflow软件还是属单cpu运行的软件，没有对多cpu做优化， 所以其在多cpu环境下也只能利用一个cpu的资源，无法再利用其他cpu的 资源；但多内核也可以多开几个窗口，几个方案一起分析1、Moldflow Plastic Advisers(塑件顾问系列) The Moldflow Part Adviser(塑件顾问) 塑件顾问使制件设计者在产品初始设计阶段就注意到产

2、品的工艺性，并指出容易发生的问题。制件设计者可以了解到如何改变 壁厚、制件形状、浇口位置和材料选择来提高制件工艺性。塑件顾问提供了关于熔接痕位置、困气、流动时间、压力和温度分 布的准确信息。 The Moldflow Mold Adviser( 模具顾问) 它可以设计浇注系统并进行浇注系统平衡、可以计算注塑周期、锁模力和注射体积。可以建立单型腔系统或多型腔系统模具。 Mold Adviser ( Part Adviser 的升级产品) 主要特征和优点: 分析主流道、分流道和浇口 计算注塑周期、锁模力、注塑量 自动几何造型工具 2、Moldflow Plastic Insight(MPI) 1.

3、集成的用户界面 2.CAE模型的获取 3.分析功能简介 3、Moldflow Plastic Xpert (MPXMoldflow注塑专家) MPX是专门为优化注塑生产过程而设计的。MPX提供非常实用的功能如自动试模、工艺优化、制件质量的自动监控和调整。它用 系统化的技术取代了传统的试模并消除了因生产条件的不稳定而导致的废品。 MPX有三个模块: Setup Xpert(试模专家) Moldspace Xpert(工艺专家) Production Xpert(注塑专家)版权所有，请勿转载第 4 页塑 料 模 流 分 析一、概述分析流程MPA可以理解为 “简易的快速的” MPI。 MPA分析内容

4、少，算法进行了简化，分析速度 快。MPA的结果准确性还可以，与MPI基本上一 致，只是少一点而已。 mpa(moldflow plastics advisers)包括了 part advisers 和 mold advisers两部分提供 注塑成型过程中的分析。可提供如下分析。 产品结构是否合理 怎样选择合适的注塑材料 怎样确定合理的浇口位置 浇口位置自动优化 预测熔接痕位置 模具型腔是否充满 最终制品的质量如何 怎样选择合适的注塑机 缩痕分析 成本顾问 等分析项。由于没有冷却的支持部分分析结果 和实际有较大出入。能和多数CAD软件相铅合 。MPI才是Moldflow的旗舰产品 。 MPI（m

5、oldflow plastics insight)支持多种现有的多种 塑料的成型分析。如压注、注 塑、气辅成型、芯片包裹、热 固性材料成型等。由于需对模 型进行有限元网格的处理。对 于复杂的产品前期处理会较麻 烦一些。 在分析结果上。不仅提供了各 相与冷却相对应的分析还提供 如翘曲变形量。分子取向、玻 纤取向等众多对产品设计、模 具设计、工艺等具有重要参考 价值的数值MPA和MPI的区别以及各自的应用版权所有，请勿转载第 5 页塑 料 模 流 分 析一、概述分析流程中面流技术 中面流技术的应用始于20世纪80年代。其数值方法主要采用基于中面的 有限元/有限差分/控制体积法。所谓中面是需要用户提

6、取的位于模具型腔面和型 芯中间的层面，其模拟过程如图1所示。 基于中面流技术的注塑流动模拟软件应用的时间最长、范围也最广，其 典型代表如国外Moldflow公司的MF软件、原ACTech公司（被Moldflow公司并购 ）的CMold软件，国内华中科技大学国家模具技术国家重点试验室的HSCAE F3.0软件。实践表明，基于中面流技术的注塑成型流动软件在应用中具有很大的 局限性，具体表现为：(1)用户必须构造出中面模型，采用手工操作直接由实体/ 表面模型构造中面模型十分困难；(2)独立开发的注塑成型流动模拟软件(如上述 的MF、CMold和HSCAEF3.0软件)造型功能较差，根据产品模型构造中

7、面往往 需要花费大量的时间；(3)由于注塑产品的千变万化，由产品模型直接生成中面 模型的CAD软件的成功率不高、覆盖面不广；(4)由于CAD阶段使用的产品模型和 CAE阶段使用的分析模型不统一，使二次建模不可避免，CAD与CAE系统的集成也 无法实现。 由此可见，中面模型已经成为了注塑模CAD/CAE/CAM技术发展的瓶颈， 采用实体/表面模型来取代中面模型势在必然，在20世纪90年代后期基于双面流 技术的流动模拟软件便应运而生。 简单的办法，导入MOLDFLOW用 FUSION格式，在FUSION下进行简单 处理后，直接转化成MIDPLANE 格式 版权所有，请勿转载第 6 页塑 料 模 流

8、 分 析一、概述分析流程双面流技术 摒弃中面模型的最直接办法是采用三维有限元方法或三维有限差分方法来代替中面流技术中的二维有限元( 流动方向)与一维有限差分(厚度方向)的耦合算法。三维流动模拟一直是当今塑料注射成型领域中的研究热 点，其技术难点多、经历实践考验的时间短、计算量巨大、计算时间过长与中面流技术的简明、久经考验 。计算量小、即算即得形成了鲜明的反差。在三维流动模拟技术举步维艰的时刻，一种既保留中面流全部 技术特点又基于实体/表面技术模型的注塑流动模拟新方法双面流技术悄然问世。其商品化软件的典型 代表是我国华中科技大学模具技术国家重点实验室的HSCAE 3DRF5.0 ，称为三维真实感

9、注塑成型流动分析 系统以及澳大利亚MoldFlow公司的Part advisor，称为注塑制品顾问。 所谓双面流是指将模具型腔或制品在厚度方向上分成两部分，有限元网格在型腔或制品的表面 产生，而不是在中面。相应的，与基于中面的有限差分法是在中面两侧进行不同，厚度方向上的有限差分 仅在表面内侧进行。在流动过程中上下两表面的塑料熔体同时并且协调的流动，其模拟过程如图2所示。 显然，双面流技术所应用的原理与方法与中面流没有本质上的差别，所不同的是双面流采用了 一系列相关的算法，将沿中面流动的单股熔体演变为沿上下表面协调流动的双股流。由于上下表面处的网 格无法一一对应，而且网格形状、方位与大小也不可能

10、完全对称，如何将上下对应表面的熔体流动前沿所 存在的差别控制在工程上所允许的范围内是实施双面流技术的难点所在。 目前基于双面流技术的注塑流动模拟软件主要是接受三维实体/表面模型的STL文件格式。该格 式记录的是三维实体表面在经过离散后所生成的三角面片。现在主流的CAD/CAM系统，如UG、Pro/E、 SolidWorks、AutoCAD等，均可输出STL格式文件。这就是说，用户可借助于任何商品化的CAD/CAM系统生成 所需制品的三维几何模型的STL格式文件，流动模拟软件可以自动将该STL文件转化为有限元网格模型供注 塑流动分析，这样就大大减轻了用户建模的负担、降低了对用户的技术要求，对用户

11、的培训时间也由过去 的数周缩短为几小时。因此，基于双面流技术的注塑流动模拟软件问世时间虽然只有短短数年，便在全世 界拥有了庞大的用户群，得到了广大用户的支持和好评。 双面流技术具有明显优点的同时也存在着明显的缺点：分析数据的不完整。双面流技术在模拟 过程中虽然计算了每一流动前沿沿厚度方向的物理量，但并不能详细地记录下来。由于数据的不完整，造 成了流动模拟与冷却分析、应力分析、翘曲分析集成的困难。此外，熔体仅沿着上下表面流动，在厚度方 向上未作任何处理，缺乏真实感。当在透明的模具型腔内作注塑流动时该缺点便暴露无遗。 版权所有，请勿转载第 7 页塑 料 模 流 分 析一、概述分析流程实体流技术 从

12、某种意义上讲，双面流技术只是一种从二维半数值分析(中面流)向三维数值分析(实体流) 过渡的手段。要实现塑料注射制品的虚拟制造，必须依靠实体流技术。 实体流技术在实现原理上仍与中面流技术相同，所不同的是数值分析方法有较大差别。在中 面流技术中，由于制品的厚度远小于其他两个方向(常称流动方向)的尺寸，塑料熔体的粘度 大，可将熔体的充模流动视为扩展层流，于是熔体的厚度方向速度分量被忽略，并假定熔体 中的压力不沿厚度方向变化，这样才能将三维流动问题分解为流动方向的二维问题和厚度方 向的一维分析。流动方向的各待求量，如压力与温度等，用二维有限元法求解，而厚度方向 的各待求量和时间变量等，用一维有限差分法

13、求解。在求解过程中，有限元法与有限差分法 交替进行，相互依赖。在实体流技术中熔体的厚度方向的速度分量不再被忽略，熔体的压力 随厚度方向变化，这时只能采用立体网格，依靠三维有限差分法或三维有限元法对熔体的充 模流动进行数值分析。因此，与中面流或双面流相比，基于实体流的注塑流动模拟软件目前 所存在的最大问题是计算量巨大、计算时间过长，诸如电视机外壳或洗衣机缸这样的塑料制 品，用现行软件，在目前配置最好的微机上仍需要数百小时才能计算出一个方案。如此冗长 的运行时间与虚拟制造的宗旨大相径庭，塑料制品的虚拟制造是将制品设计与模具设计紧密 结合在一起的协同设计，追求的是高质量、低成本和短周期。如何缩短实体

14、流技术的运行时 间是当前注塑成型计算机模拟领域的研究热点和当务之急。由于高科技的迅猛发展和塑料工 业的迫切需求,可以预见，满足虚拟制造要求的三维注塑流动模拟软件会在近两年内涌现。 版权所有，请勿转载第 8 页塑 料 模 流 分 析一、前处理UG环境接口分析流程UG moldflow 的操作流程Ug(无法使用MPI): 安装Mpa 6.0 修改UGII_ENV.DAT UF_MF_PA_PATH=(Moldflow安装目录)Moldflow Plastics Advisers 6.0bin UF_MF_PA_FACET_TOL=0.005 环境变量 : UF_MF_PA_PATH=(Moldfl

15、ow安装目录)Moldflow Plastics Advisers 6.0bin 启动UG-Application-Moldflow Part Adviser-选择实体-有License错误提 示- OK两次即可使用MPA版权所有，请勿转载第 9 页塑 料 模 流 分 析一、前处理运算速度设置分析流程在Job Manager设置任务优先级（默认为低 ，推荐设定双核为high，单核为normal， 不容易死机），让计算机全力计算，相当 任务管理器设置任务优先级版权所有，请勿转载第 10 页塑 料 模 流 分 析一、前处理分析流程网格划分类型：lMidplane（中间面网格）lFusion（表面网

16、格）lSolid(3D)（实体网格） 一般导入模型使用STL，可以使用IGS，划分网格精度0.01，是 stl模型划分网格时间的20倍，精度提 高3倍版权所有，请勿转载第 11 页塑 料 模 流 分 析一、前处理划分网格分析流程一般使用Generate Mesh命令划分网格在Global edge lenth（网格全局长）输入希望网格 大小lMPI一般会推荐一个网格大小，有些不适用l为保证基本分析精度，网格边长一般为最小壁厚的 1.52倍l网格设定可以再小，计算量将大大提高l在平直区域网格大小和设定一致，曲面、圆弧及其 他细节MPI会自动调小边长lIGES merge tolerance（合并容差）：导入文件为 IGES时，默认为0.01mm版权所有，请勿转载第 12 页塑 料 模 流 分 析一、前处理划分网格分析流程Mesh Contr