模流分析基础入门
Moldflow第一章 模流分析基础
f.冷却时间
冷却时间主要取决于塑料产品的壁厚、模具的温度、塑料的热性能和结晶性能。 冷却时间一般约为30~120s，冷却时间较短时很难达到理想的冷却效果。冷却 时间较长时，则会增加成型周期，有时还会造成产品脱模困难。冷却时间的长 短一般为不影响产品脱模时不引起变形为原则。Moldflow软件允许用户对冷却 时间和冷却液温度等进行相关的设置，以满足不同冷却方案的需要。
2. 常 用 塑 料 的 特 性
PE（聚乙烯） （1）结晶性料，吸湿性小。如热时间不宜过长，否则会出现分解，烧焦现象。 （2）耐腐蚀性，电绝缘性优良，可用玻璃纤维增强。按密度份为三类：①低密度聚乙烯 （LDPE）；②中密度聚乙烯MDPE）；③高密度聚乙烯（HDPE）。低密度聚乙烯的熔 点，刚性，硬度和强度较高，吸水性小，有良好的电性能和耐辐射性；中密度聚乙烯的柔 软性，伸长率，冲击强度和渗透性较好；高密度聚乙烯冲击强度高，奈疲劳，耐磨。 （3）流动性极好，流动性对压力变化比较敏感。 （4）宜用高压低温注塑，保压应充分。 （5）收缩率范围和收缩值大，取向性明显，易变形翘曲。冷却速度慢，模具应设冷料穴。 （6）成型温度范围为140~220℃。 （7）低密度聚乙烯适于制作耐腐蚀零件和绝缘零件；中密度聚乙烯适于制作薄膜；高密 度聚乙烯适于制作减震，耐磨和传动零件。 PP（聚丙烯） （1）结晶性料，吸湿性小，光泽好，易着色。但易发生溶体破裂，长期与热金属接触易 分解。 （2）流动性较好，但收藏范围及收缩值大，易发生缩孔，凹痕和变形。 （3）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热。应注意控制成型温度，料温低取向 性明显，模具温度偏低时，制品结晶度低，密度小，内应力较大，但外观质量较差。模具 温度大于90℃时易出现翘曲和变形现象。 （4）塑件应避免缺口和尖角，以防止应力集中。 （5）成型温度范围为16~220℃。 （6）适于制作一般机械零件，耐腐蚀零件和绝缘零件。
模流分析教程
2、注塑机
3、注塑模具
4、注塑成型过程
1、充填 充填时间是指注塑机螺杆向前移动并推动塑料前进所消耗的时间，既在保压之前的时间 2、保压 填充结束后以某一压力维持住螺杆知道浇口冷却凝固所消耗的时间成为保压时间。弥补 材料本身的可压缩性及冷却收缩。 3、冷却 保压结束后压力开始释放，一直到成品冻结因子达到100%这段时间成为冷却时间。 4、开模 整个行程包括模具打开、成品顶出、模具闭合等。
1、注塑原理
★注塑是将塑料熔体以高压高速注入闭合的模具型腔内，经过冷却定型后，得到和模具型 腔一致的塑料制品，其整个流程就是注塑原理。 ★采用注塑成型得到的塑料制品，不仅精度高、质量好，而且生产效率高，可以加工出外 形复杂、花纹精细的塑料制品，塑料具有美观轻巧、耐磨耐腐蚀、优异的绝缘性能，已经 受到非常广泛的应用。
划分网格 网格诊断与修复 选择分析类型 选择成型材料 创建浇注系统与冷却系统 设置注射位置
设置工艺参数
执行求解运算 查看分析结果
9 、 CAD 模型导入
常见CAD软件格式有：IGES、STL、STP 等格式。 现有具备有完好无损的3D模型图，导入 CAD Doctor 2010软件进行曲面处理。修复 破损的曲面和线条。 修复完破损曲面和残缺以后，在以udm 格式 输出或保存。
流动分析最终是为了获得最佳保压阶段设置，从而尽可能地降低保压曲线引起的制品收缩、翘曲等质 量缺陷。 冷却分析目的 根据冷却效果计算出冷却时间的长短，确定成型周期所用的时间。
15、产品分析（填充、冷却、变形
16、模流分析报告
课后感
• 大家如何认知 Moldflow 软件 • 大家对 Moldflow 前景如何看法 • 大家对 Moldflow 是一个怎样的评价
MOLDFLOW模具分析技术基础知识
第一章MOLDFLOW 分析根底知识所谓注塑成型是指将已加热熔化的材料喷射注入到模具内,经由冷却与固化后,得到成品的方法. 在树脂原料经由注塑机注塑成型变为塑料制品的整个过程中,包括以下几个局部.1.计量:为了成型一定大小的塑件,必须使用一定量的颗粒状塑料,这就需要计量.2.塑化:为了将塑料充入模腔,就必须使其变为熔融状态,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,向模腔内补充因制品冷却收缩所需的物料.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局部与定模局部别离.7.顶件:注塑机的顶出机构顶出塑件.8.取件:通过人力或机械手取出塑件和浇注系统冷凝料等.9.闭模:注塑机的合模装置闭合并锁紧模具.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,锁模系统和模具组成..注塑系统注塑系统匀塑化,在高压下快速注入模具,注塑系统包括加料装置,料筒,螺杆或柱塞,喷嘴,加压和驱动装置等.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,必须施加足够大的锁模力才能保证模具严密闭合不溢料,锁模结构还应保证模具启闭灵活,准确,迅速和平安,并防止损坏模具和制件,防止机械受到强烈震动,到达平安运行以延长机器和模具的使用寿命.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部件.注塑模具主要由浇注系统,成型零件和结构零件组成.在注塑过程的塑化,填充,保压和冷却这四个主要阶段中,起主要作用的工艺参数也随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到达良好塑成型的准备阶段.熔体在进入模腔之前应到达规定的成型温度,并能在规定时间内到达足够数量,熔体温度应均匀一致,不发生或极少发生热分解以保证生产的连续进行. 2.填充这一阶段从柱塞或螺杆开始向前移动起,直至模腔被塑料熔体充满为止.填充过程中包含的重要工艺参数有：熔体温度,注塑压力,填充时间.充模刚开始一段时间内模腔中没有压力,待模腔充满时,料流压力迅速上升到达最大值.充模的时间与模塑压力有关,充模时间长,先进入模内的塑料受到较多的冷却,粘度增大,后面的塑料就需要在较高的压力下种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.而且,制品的热,塑料熔体通过喷嘴,主流道,分流道和浇口时产生较多的摩擦而使料温升高,这样当压力到达最大值时,塑料熔体的温度就能够保持较高的值,分子定向程度可减少,制品熔接强度也提高.充模过快时,在嵌件后部的熔接往往不好,致使制品强度变劣.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.保压阶段包括的重要工艺参数有:保压压力,保压时间.保压阶段中,塑料熔体因受到冷却而发生收缩,但因塑料仍然处于柱塞或螺杆的稳压下,料筒内的熔料会被继续注入模腔内补足因收缩而留出的空隙,如果柱塞或螺杆停在原位不动,压力曲密度,降低收缩和克服制品外表缺陷都有影响.此外,由于塑料还在流动,而且温度又在不断下降,定向分子容易被冻结,所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段.这一阶段拖延时间愈长,分子定向程度也将愈大.4.冷却这一阶段是指从浇口的塑料完全冻结时起,到制品从模腔中顶出时为止.冷却阶段包括的重要工艺参数是冷却时间冷却时模腔内压力迅速下降,模腔内塑料在这一阶段内主要是继续冷却,以便制品在脱模时具有足够的刚度而不致发生扭曲变形.在这一阶段内,虽无塑料从浇口流出或流入,但模内还可能有少量的塑料流动,因此到制品脱模时,模内压力不一定等于外界压力,模内压力与外界压力的差值成为剩余压力以,只有大剩余压力接近零时,脱模才比拟顺利,并能够获得满意的制品.注塑成型工艺条件主要包括温度,压力和时间等1.温度注塑成型过程中的温度主要有熔料温度和模具温度.熔料温度影响塑化和注塑充模,模具温度影响充模和冷却定型.熔料温度指塑化树脂的温度和从喷嘴射出的熔体温,熔料温度取决于料筒和喷嘴两局部的温度.熔料温度的上下决定熔体流动性能的好坏.熔料温度高,熔体的粘度小,流动性能好,需要的注塑压力小,成型后的制件外表光洁度好,出现熔接痕,缺料的可能性就小.反之熔料温度低,就会降低熔体的流动性能,会,导致材料物理和化学性能降低.模具温度是指和制品接触的模腔外表温度.模具温度直接影响熔体的充模流动行为,制件的冷却速度和制件在模腔内的流动性,增强制件的密谋和结晶度以及减小充模压力和制件中的压力.但是,提高模具温度会增加制件的冷却时间,增大制件收缩率和脱模后的翘曲,制件成型周期也会因为冷却时间的增加而变长,降低了生产效率.降低模具温度,虽然能够缩短冷却时间,提高生产率,但是,会降低熔体在模腔内的流动能力,并导致制件产生较大的内应力或者形成明显的熔接痕等制件缺陷.2.压力注塑过程中的压力主要有注塑压力,保压压力和背压注塑压力是指螺杆或者柱塞沿轴向前移时,其头部向塑料熔体施加的压力.它主要用于克服熔体在成型过程中的流动阻力,还对熔种,制件的复杂度,壁厚,喷嘴的结构形式,模具浇口的类型和尺寸以及注塑机类型等因素.保压压力是指对模腔内树脂熔体进行压力是重要的注塑工艺参数之一,保压压力和保压时间的选择直接影响注塑制品的质量,保压压力与注塑压力一样由液压系统决定.在保压初期,制品重量随保压时间而增加,到达一定时间不再增加.延长保压时间有助于减少制品的收缩率,但过长的保压时间会使制品两个方向上的收缩率程度出现差异.令制品各个方向上的内应力差异增大,造成制品翘曲,粘模.在保压压力及熔体温度一定时,保压时间的选择应取决于浇口凝固时间.背压是指螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时对大背压可以排出原料中的空气,提高熔体密实程度,还会增大熔体内的压力,螺杆后退速度减小,塑化过程的剪切作用加强,摩擦热增多,熔体温度上升,塑化效果提高.但是背压增大后,如果不相应提高螺杆转速,那么,熔体在螺杆计量段螺槽中将会产生较大的逆流和漏流,从而使塑化能力下降.背压的大小与制件成型树脂原料品种,喷嘴种类以及加料方式有关.3.时间注塑成型周期主要由注塑时间Ti,保压时间Tp,冷却时间Tc,开模时间To组成.th为TP与TC之和.注塑时间是指注塑活塞在注塑油缸内开始向前运动直至模腔被全部充满为止所经历的时间.保压时间为从模腔充满后开始,到保压结束为止所经历的时间.注塑时间与保压时间由制件成型树脂原料的流动性能,制件几何形状,制件尺寸大小,模具浇注系统的形式,成型所用的注塑方式和其他工艺条件等到因素决定.冷却时间指保压结束到开启模具所经历的时间.冷却时间的长短受熔体温度,模具温度,脱模温度和冷却剂温度等因素的影响.在保证取得较好制件质量的前提下,应当尽量缩短冷却时间的大小,否那么,会延长制件成型周期,降低生产效率,还可能造成具有复杂几何形状的制件脱模困难.开模时间为模具开启取出制件到下个成型周期开始的时间.注塑机自动化程度高,模具复杂度低,那么开模时间短;否那么,开模时间较长.1．5．1短射短射是指由于模具模腔填充不完全造成制品不完整的质量缺陷，即熔体在完成填充之前就已凝结。
模流分析基本课程
模流分析的流程
Professional CAE for Injection Molding
分析技巧
比较分析 曲线分析
Professional CAE for Injection Molding
判图知识
充填
肉厚效应 充填迟滞效应 縫合線
• 潛流效應
包封(排气)
保压
粘滞加热效应
Professional CAE for Injection Molding
縫合線
縫合線不僅影響塑件外觀﹐同時由于微觀結構的松散﹐易造成應力集中 而成為產品機械強度弱點所在。
一般而言﹐在高溫區域產生熔接的縫合線強度較佳﹐因為高溫情形下﹐高分
子鏈活動性較佳﹐可以互相穿透糾纏﹐增加熔接區域的強度﹔ 反之在低溫區域﹐熔接強度較差。依熔接位置區分﹐可將熔接現象分為冷熔 接和熱熔接兩類﹕
Professional CAE for Injection Molding
塑料壓力分布(Pressure Distribution)
Professional CAE for Injection Molding
分子配向性(Molecular Chain Orientation)
分子鏈配向性的成因
高分子塑料是由長鏈高分子(long chain macromolecules)組成﹐在外力作
用下﹐高分子鏈會為流場所排向。分子鏈的配向行為來自于作用在高分子鏈 局部的外力差異﹐也就是速度差異。如圖所示。 由于剪切率(shear rate)是流場速度梯度的度量﹐表示單位距離內的速度變 化大小。因此剪切率大小對分子配向性影響甚大。剪切率越高的區域﹐分子 鏈配向性情形越嚴重。
MOLDFLOW模具分析技术基础知识
MOLDFLOW模具分析技术基础知识第一章MOLDFLOW 分析基础知识1.1注塑成型基础知识所谓注塑成型是指将已加热熔化的材料喷射注入到模具内,经由冷却与固化后,得到成品的方法.在树脂原料经由注塑机注塑成型变为塑料制品的整个过程中,包括以下几个部分.1.计量:为了成型一定大小的塑件,必须使用一定量的颗粒状塑料,这就需要计量.2.塑化:为了将塑料充入模腔,就必须使其变为熔融状态,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,向模腔内补充因制品冷却收缩所需的物料.5.制品冷却:保压终止后,制品开始进入冷却定型时期.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离.7.顶件:注塑机的顶出机构顶出塑件.8.取件:通过人力或机械手取出塑件和浇注系统冷凝料等.9.闭模:注塑机的合模装置闭合并锁紧模具.1.2注塑成型机注塑成型机可分为柱塞式和螺杆式两种,这两种注塑成型机差不多上由注塑系统,锁模系统和模具组成..1.2.1注塑系统注塑系统是注塑机的要紧组成部分.它能够使树脂原料在注塞或螺杆的推动或旋转推进下平均塑化,在高压下快速注入模具,注塑系统包括加料装置,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,必须施加足够大的锁模力才能保证模具严密闭合不溢料,锁模结构还应保证模具启闭灵活,准确,迅速和安全,并防止损坏模具和制件,幸免机械受到强烈震动,达到安全运行以延长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部件.注塑模具要紧由浇注系统,成型零件和结构零件组成.1.3注塑成型过程在注塑过程的塑化,填充,保压和冷却这四个要紧时期中,起要紧作用的工艺参数也随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良好可塑性的流淌状态的全过程.塑化是注塑成型的预备时期.熔体在进入模腔之前应达到规定的成型温度,并能在规定时刻内达到足够数量,熔体温度应平均一致,不发生或极少发生热分解以保证生产的连续进行.2.填充这一时期从柱塞或螺杆开始向前移动起,直至模腔被塑料熔体充满为止.填充过程中包含的重要工艺参数有：熔体温度,注塑压力,填充时刻.充模刚开始一段时刻内模腔中没有压力,待模腔充满时,料流压力迅速上升达到最大值.充模的时刻与模塑压力有关,充模时刻长,先进入模内的塑料受到较多的冷却,粘度增大,后面的塑料就需要在较高的压力下才能进入模腔,反之,所需的压力那么较小.在前一情形下,由于塑料受到较高的剪切应力,分子定向程度比较大.这种现象假如保留到料温降低至软化点以后,那么制品中冻结的定向分子将使制品具有各向异性.这种制品在温度变化较大的使用过程中会显现裂纹,裂纹的方向与分子定向方向是一致的.而且,制品的热稳固性也较差,这是因为塑料的软化点随着分子定向程度增高而降低.高速充模时,塑料熔体通过喷嘴,主流道,分流道和浇口时产生较多的摩擦而使料温升高,如此当压力达到最大值时,塑料熔体的温度就能够保持较高的值,分子定向程度可减少,制品熔接强度也提高.充模过快时,在嵌件后部的熔接往往不行,致使制品强度变劣.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刻.保压时期包括的重要工艺参数有:保压压力,保压时刻.保压时期中,塑料熔体因受到冷却而发生收缩,但因塑料仍旧处于柱塞或螺杆的稳压下,料筒内的熔料会被连续注入模腔内补足因收缩而留出的间隙,假如柱塞或螺杆停在原位不动,压力曲线就会略有衰减;假如柱塞或螺杆保持压力不变,也确实是随着熔料入模的同时向前做少许移动,那么在此段中模内压力坚持不变.现在压力曲线与时刻轴平行.压实时期关于提高制品的密度,降低收缩和克服制品表面缺陷都有阻碍.此外,由于塑料还在流淌,而且温度又在不断下降,定向分子容易被冻结,因此这一时期是大分子定向形成的要紧时期.这一时期拖延时刻愈长,分子定向程度也将愈大.4.冷却这一时期是指从浇口的塑料完全冻结时起,到制品从模腔中顶出时为止.冷却时期包括的重要工艺参数是冷却时刻冷却时模腔内压力迅速下降,模腔内塑料在这一时期内要紧是连续冷却,以便制品在脱模时具有足够的刚度而不致发生扭曲变形.在这一时期内,虽无塑料从浇口流出或流入,但模内还可能有少量的塑料流淌,因此到制品脱模时,模内压力不一定等于外界压力,模内压力与外界压力的差值成为残余压力.残余压力的大小与压实时期的时刻长短有紧密关系.残余压力为正值时,脱模比较困难,制品容易被刮伤或破裂;残余压力为负值时,制品表面容易有陷痕或内部有真空泡.因此,只有大残余压力接近零时,脱模才比较顺利,并能够获得中意的制品.1.4注塑成型工艺条件注塑成型工艺条件要紧包括温度,压力和时刻等1.温度注塑成型过程中的温度要紧有熔料温度和模具温度.熔料温度阻碍塑化和注塑充模,模具温度阻碍充模和冷却定型.熔料温度指塑化树脂的温度和从喷嘴射出的熔体温度,前者称为塑化温度,后都称为熔体温度.由此看来,熔料温度取决于料筒和喷嘴两部分的温度.熔料温度的高低决定熔体流淌性能的好坏.熔料温度高,熔体的粘度小,流淌性能好,需要的注塑压力小,成型后的制件表面光洁度好,显现熔接痕,缺料的可能性就小.反之熔料温度低,就会降低熔体的流淌性能,会引起表面光洁度低,缺料,熔接痕明显缺陷.然而熔料温度过高会引起材料热降解,导致材料物理和化学性能降低.模具温度是指和制品接触的模腔表面温度.模具温度直截了当阻碍熔体的充模流淌行为,制件的冷却速度和制件最终质量.提高模具温度能够改善熔体在模腔内的流淌性,增强制件的密谋和结晶度以及减小充模压力和制件中的压力.然而,提高模具温度会增加制件的冷却时刻,增大制件收缩率和脱模后的翘曲,制件成型周期也会因为冷却时刻的增加而变长,降低了生产效率.降低模具温度,尽管能够缩短冷却时刻,提高生产率,然而,会降低熔体在模腔内的流淌能力,并导致制件产生较大的内应力或者形成明显的熔接痕等制件缺陷.2.压力注塑过程中的压力要紧有注塑压力,保压压力和背压注塑压力是指螺杆或者柱塞沿轴向前移时,其头部向塑料熔体施加的压力.它要紧用于克服熔体在成型过程中的流淌阻力,还对熔体起一定程度的压实作用.注塑压力对熔体的流淌,充模及制件质量都有专门大阻碍.注塑压力的大小取决于制件成型树脂原料的品种,制件的复杂度,壁厚,喷嘴的结构形式,模具浇口的类型和尺寸以及注塑机类型等因素.保压压力是指对模腔内树脂熔体进行压实以及爱护向模腔内进行补料流淌所需要的压力.保压压力是重要的注塑工艺参数之一,保压压力和保压时刻的选择直截了当阻碍注塑制品的质量,保压压力与注塑压力一样由液压系统决定.在保压初期,制品重量随保压时刻而增加,达到一定时刻不再增加.延长保压时刻有助于减少制品的收缩率,但过长的保压时刻会使制品两个方向上的收缩率程度显现差异.令制品各个方向上的内应力差异增大,造成制品翘曲,粘模.在保压压力及熔体温度一定时,保压时刻的选择应取决于浇口凝固时刻.背压是指螺杆顶部熔料在螺杆转动后退时对其施加的反向压力.增大背压能够排出原料中的空气,提高熔体密实程度,还会增大熔体内的压力,螺杆后退速度减小,塑化过程的剪切作用加强,摩擦热增多,熔体温度上升,塑化成效提高.然而背压增大后,假如不相应提高螺杆转速,那么,熔体在螺杆计量段螺槽中将会产生较大的逆流和漏流,从而使塑化能力下降.背压的大小与制件成型树脂原料品种,喷嘴种类以及加料方式有关.3.时刻注塑成型周期要紧由注塑时刻Ti,保压时刻Tp,冷却时刻Tc,开模时刻To组成.th为TP与TC之和.注塑时刻是指注塑活塞在注塑油缸内开始向前运动直至模腔被全部充满为止所经历的时刻.保压时刻为从模腔充满后开始,到保压终止为止所经历的时刻.注塑时刻与保压时刻由制件成型树脂原料的流淌性能,制件几何形状,制件尺寸大小,模具浇注系统的形式,成型所用的注塑方式和其他工艺条件等到因素决定.冷却时刻指保压终止到开启模具所经历的时刻.冷却时刻的长短受熔体温度,模具温度,脱模温度和冷却剂温度等因素的阻碍.在保证取得较好制件质量的前提下,应当尽量缩短冷却时刻的大小,否那么,会延长制件成型周期,降低生产效率,还可能造成具有复杂几何形状的制件脱模困难.开模时刻为模具开启取出制件到下个成型周期开始的时刻.注塑机自动化程度高,模具复杂度低,那么开模时刻短;否那么,开模时刻较长.1.5常见制品缺陷及产生缘故1．5．1短射短射是指由于模具模腔填充不完全造成制品不完整的质量缺陷，即熔体在完成填充之前就已凝聚。
模流分析（moldflow）从入门精通教程
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。
模流分析基础(新)
三、熔胶流动之驱动--射出压力
一、塑料如何流动？
除了这两种的材料流动行为，还有剪切和拉伸 两种流动变形，如图1-1 (a)与(b)。
(a)剪切流动；(b)拉伸流动
一、塑料如何流动？
在射出成形的充填阶段，热塑性塑料之熔胶的流动以剪切流动 为主，如图1-1(c)所示，材料的每一层元素之间具有相对滑动。 另外，当熔胶流经一个尺寸突然变化的区域，如图1-1(d)，拉伸 流动就变得重要多了。
例如，以两倍压力推动开放管线内的水，水的流动速率 也倍增。但是，以两倍压力推动开放管线内的聚合物熔胶， 其流动速率可能根据使用材料而增加2~15倍。
二、熔胶剪切黏度 射出成形时模穴内的剪变率分布。一般而言，材料的
连接层之间的相对移动愈快，剪变率也愈高，所以，典 型的熔胶流动速度曲线如图1-3（a），其在熔胶与模具 的界面处具有最高的剪变率；或者，假如有聚合物凝固 层，在固体与液体界面处具有最高的剪变率。
热塑性塑料之熔胶就像液体一样，在剪切应力作用下而 连续变形。然而，一旦应力解除，它就像弹性固体一般， 部分变形会恢复原形。
二、熔胶剪切黏度
熔胶剪切黏度(shear viscosity)是塑料抵抗剪切 流动的阻力，它是剪切应力与剪变率的比值，图1-2。
聚合物熔胶因长分子链接构而具有高黏度。 通常的黏度范围介于2~3000 Pa（水为 10-1Pa， 玻璃 为1020 Pa）。
(c)模穴内的剪切流动 (d)充填模穴内的拉伸流动
一、塑料如何流动？
热塑性塑料承受应力时会结合理想黏性流体和理想 弹性固体之特性，呈现黏弹性行为。
在特定的条件下，熔胶像液体一样受剪应力作用而 连续变形；
然而，一旦应力解除，熔胶会像弹性固体一样恢复 原形，如图1-2 (b)与 (c)所示。
Moldflow的模流分析入门实例要点
基于MOLDFLOW的模流分析技术上机实训教程主编：姓名：年级：专业：南京理工大学泰州科技学院实训一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1Moldflow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。
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《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(Computer-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、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 Solver)․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-assisted 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、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，使射出成形制程大扩了应用围。
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：共射成形（co-injection molding，又称为治成形）核心熔化成形（fusible core injection molding）气辅射出成形（gas-assisted injection molding）射出压缩成形（injection-compression molding）层状射出成形（lamellar, or microlayer, injection molding）活动供料射出成形（live-feed injection molding）低压射出成形（low-pressure injection molding）推拉射出成形（push-pull injection molding）反应性射出成形（reactive molding）结构发泡射出成形（structure foam injection molding）薄膜成形（thin-wall molding）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—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。