Moldflow 注塑模具成型过程分析实例_完整经典

冷却+流动+翘曲分析 实验报告

一、 问题描述

用Moldflow分析如图1所示产品在注塑过程中的冷却（Cool）、流动（Flow）、翘曲（Warp）情况。

图1 分析产品模型

其中，相关参数设置如下：

材料：Generic PP：Generic Default

模具温度：40℃

料温：230℃

开模时间：5S

填充+保压+冷却时间：参数值为30S

Filling control: Automatic

Velocity/pressure switch-over: By %volume filled 设置为97%

选中Isolate cause of warpage

二、 问题分析

按照Moldflow的一般分析过程，本产品的分析流程图如图2所示。

图2 本产品分析流程图

三、 解题步骤

1.导入产品模型

点击File→Import，选取待分析的产品模型，点击“打开”。在弹出的“模型导入选项设置”对话框中，网格类型选“Fusion”，模型单位设置为“Millimeters”。单击“OK”完成设置。此时弹出“项目创建”对话框，在“Project”一栏设置项目名称，本实验取名为“CFW”。在“Create in”一栏选取项目保存地址。单击“OK”完成项目创建。

此时，窗口中会显示出导入的模型。以防分析中修改变动，习惯先对模型进行复制。对着左上角“Project”栏内的模型名称，在右击菜单中选择“Duplicate”，完成模型复制。其后操作都在复制的模型中进行。

一般在做流动分析时，要求产品锁模力方向（一般也为产品分型面的垂直方向）与Z轴的正方向一直。此时的模型位姿不对（如图3所示），需要用旋转命

令对模型进行旋转操作。

执行Modeling→Move\Cope→Rotate，在左侧选项栏中，点击“Select”一栏的选框，其意思为选取旋转对象，框选产品模型。“Axis”一栏选取X轴。“Angle”填写90。选取“Move”，其他不变。点击“Apply”。即可将模型旋转至需要位置。如图4所示。

图3 导入产品模型图4 旋转模型至需要位置

2.划分网格

在对模型划分网格前，先在左下角的图层管理框内新建一个“Mesh”图层，并设其为“Active”层。点击菜单栏的Mesh→Generate Mesh，左侧工具栏中，勾选“Place mesh in active layer”，“Global edge”一项为划分网格的边长，改为2mm。其他都用默认值。点击“Mesh Now”开始网格划分。网格划分设置及划分完成的模型图如图5所示。

图5 网格划分设置及划分好的模型

3.网格诊断及修复

模型网格质量的好坏直接影响到分析结果的准确性。网格划分完后，部分网格单元会出现如纵横比过大、自由边、厚度变化、网格交叉和重叠等问题，只有

诊断出来并且修复这些问题后，才能得到较为准确的分析结果。

网格划分中出现的问题有很多种，对于像本产品这类结构和形状都比较简单的模型，一般会先进行纵横比诊断，然后查看网格统计信息，再分析是否需要进行其他问题的修复。

本实验先进行纵横比诊断。点击菜单栏Mesh→Mesh Diagnostics→Aspect Ratio Diagnostic。左侧工具栏出现纵横比诊断设置框，在“Minimum”一栏填6（其意思为设置诊断的纵横比上限，一般推荐值为6-8）。勾选“Place results in diagnostics”。点击“show”，完成纵横比诊断。若有纵横比缺陷，缺陷网格会被至于诊断结果层，在模型中也会被标识出来，以方便修复。由于本产品模型的网格满足最大纵横比不超过6，所以诊断结果无反应，也无需修改。

接着查看网络统计信息，看是否有其他缺陷。本产品的网格统计信息见图6。

图6 本产品网格统计信息

统计信息中，有红框内的几项需要注意。

A表示连通性的个数，若未创建水路，其中为1，否则模型有问题。

B表示划分网格的边是否有重叠，两者皆为0，否则需要修复。

C表示单元之间是否有重叠等，三者的值皆为0，否者需要修复。

D表示划分网格中的最大纵横比，可见此产品为超过6。推荐值为6-8，若超过，需要修复。

E表示匹配率，它反应模型上下表面网格单元相互匹配的程度。低于50%的匹配率会导致分析失败。对于Warp分析，则需要90%以上的匹配率，以便得到准确结果。若匹配率太低，就要减小网格边长，重新划分。本产品划分后的匹配率为99.2%，符合分析要求。

4.创建浇注系统和冷却系统

在Moldflow中，有手动创建和利用向导创建浇注系统或者冷却系统。本产品模型简单，因此用向导来创建即可。

首先创建浇注系统。点击菜单栏Analysis→Set Injection Locations，在网格模型上预设浇口的节点位置处点击鼠标设置一个浇口位置。接着点击菜单栏Modeling→Runner System Wizard，在弹出的对话框中，sprue position(入料点位置)选择Center of Gate，其他保持默认。点击“下一步”，此页可以设置浇注系统的大小和形状。本实验采用默认值。再点击“下一步”，“完成”。完成浇注系统设置。如图7所示。

接着创建冷却系统。点击菜单栏Modeling→Cooling Circuit Wizard。在弹出的对话框中，可以设置水路直径，布局以及水路的数目和距离。本实验水路方向选取X轴方向，其他均采用默认值。完成后的冷却系统如图8所示。

图7 创建浇注系统图8 创建冷却系统

在创建完所有实体模型后，有时窗口会产生一些无用的属性，此时点击菜单栏Edit→Remove Unused Properties，来移除多余的属性，避免分析时的错误。

5.设定分析次序

双击任务视窗面板中的“Fill”选项，在弹出的对话框中选择“Cool+Flow+Warp”选项。单击“OK”完成设置。如图9所示。

图9 设定分析次序