Moldflow的模流分析入門實例

.鑒于MOLDFLOW的模流剖析技術(shù)上機實訓教程主編：姓名：年級：專業(yè)：南京理工大學泰州科技學院..實訓一鑒于Moldflow的模流剖析入門實例1.1Moldflow應用實例下面以臉盆塑料件作為剖析對象，剖析最正確澆口地點以及缺陷的預測。臉盆三維模型如圖1-1所示，充填剖析結(jié)果如圖1-2所示。圖1-1臉盆造型圖1-2充填剖析結(jié)果（1）格式轉(zhuǎn)存。將在三維設(shè)計軟件如PRO/E，UG，SOLIDWORKS中設(shè)計的臉盆保留為STL格式，注意設(shè)置好弦高。（2）新建工程。啟動MPI，選擇“文件”，“新建項目”命令，如圖1-3所示。在“工程名稱”文本框中輸入“l(fā)ianpen”，指定創(chuàng)立地點的文件路徑，單擊“確定”按鈕創(chuàng)立一新工程。此時在工程管理視窗中顯示了“l(fā)ianpen”的工程，如圖1-4所示。圖1-3“創(chuàng)立新工程”對話框圖1-4工程管理視圖（3）導入模型。選擇“文件”，“輸入”命令，或許單擊工具欄上的“輸入模型”圖標，進入模型導入對話框。選擇STL文件進行導入。選擇文件“l(fā)ianpen.stl”。單擊“翻開”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖1-5所示的“導入”對話框，此時要求用戶預先旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)分種類（Fusion）即表面模型，尺寸單位默認為毫..米。圖1-5導入選項單擊“確定”按鈕，臉盆模型被導入，如圖1-6所示，工程管理視圖出現(xiàn)“l(fā)p1_study”工程，如圖1-7所示，方案任務視窗中列出了默認的剖析任務和初始地點，如圖1-8所示。圖1-6臉盆模型..圖1-7工程管理視窗圖1-8方案任務視窗（4）網(wǎng)格區(qū)分。網(wǎng)格區(qū)分是模型前辦理中的一個重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)格質(zhì)量利害直接影響程序是否能夠正常履行和剖析結(jié)果的精度。雙擊方案任務..圖標，或許選擇“網(wǎng)格”，“生成網(wǎng)格”命令，工程管理視圖中的“工具”頁面顯示“生成網(wǎng)格”定義信息，如圖1-9所示。單擊“立刻區(qū)分網(wǎng)格”按鈕，系統(tǒng)將自動對模型進行網(wǎng)格區(qū)分和匹配。網(wǎng)格區(qū)分信息能夠在模型顯示地區(qū)下方“網(wǎng)格日志”中查察，如圖1-10所示。..圖1-9“生成網(wǎng)格”定義信息圖1-10網(wǎng)格日志區(qū)分完成后，能夠看見如圖1-11所示的臉盆網(wǎng)格模型，此時在管理視窗新增加了三角形單元層和節(jié)點層，如圖1-12所示。..圖1-11網(wǎng)格模型圖1-12層管理視窗（5）網(wǎng)格查驗與修理。網(wǎng)格查驗與修理的目的是為了查驗出模型中存在的不合理網(wǎng)格，將其改正成合理網(wǎng)格，便于MOLDFLOW順利求解。選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格統(tǒng)計”命令，系統(tǒng)彈出“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框，如圖1-13所示。圖1-13“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框顯示模型的縱橫比范圍為1.155000~45.92000，匹配率達到82.5%大于80%，重疊單元個數(shù)為0，自動區(qū)分網(wǎng)格的臉盆模型網(wǎng)格匹配率較高，達到計算要求。..（6）選擇種類剖析。Moldflow提供的剖析種類有多種，但作為產(chǎn)品的初步成型剖析，首先的剖析種類為“澆口地點”，其目的是根據(jù)“最正確澆口地點”的剖析結(jié)果設(shè)定澆口地點，防止由于澆口地點不當惹起的不合理成型。雙擊方案任務視窗中的圖標，或許選擇“剖析”，“設(shè)定剖析序列”命令，系統(tǒng)自動彈出“選擇剖析次序”對話框，如圖1-14所示。圖1-14“選擇剖析次序”對話框選擇對話框中的“澆口地點”，單擊“確定”按鈕，此時方案任務視窗中第..三項變?yōu)椤Ｆ饰龇N類選定。（7）定義材料種類。塑料臉盆的成型材料使用默認的PP材料。在方案任務..視窗中的“材料”欄顯示。（8）澆口優(yōu)化剖析。澆口優(yōu)化剖析時不需要預先設(shè)置澆口地點。成型工藝條件采用默認。雙擊方案任務視察中的“立刻剖析”，系統(tǒng)彈出1-15所示的信息提示對話框，單擊“確定”按鈕開始剖析。當屏幕中彈出剖析達成對話框時，如圖1-16所示，表面剖析結(jié)束。方案任務視窗中顯示剖析結(jié)果，如圖1-17所示。..圖1-15信息提示對話框圖1-16剖析達成圖1-17方案任務視窗剖析日志窗口中的GATE信息的最后部分給出了最正確的澆口地點結(jié)果，如圖1-18所示，最正確的地點出現(xiàn)在N208節(jié)點鄰近。選中圖1-17所示的方案任務視窗中的“最正確澆口地點”復選框，模型顯示地區(qū)會給出結(jié)果圖像。如圖1-19所示。..圖1-18結(jié)果綱要圖1-19結(jié)果圖像（9）復制模型。達成最正確澆口地點設(shè)置后，下面進行產(chǎn)品初步剖析。首先從最正確澆口地點剖析中復制模型。在工程管理視窗中右擊已經(jīng)達成剖析的LP_1study,在彈出的快捷菜單中選擇“復制”命令。此時在工程管理窗口中出現(xiàn)了LP_1study（copy），然后雙擊該圖標，如圖1-20所示。..圖1-20復制工程（10）設(shè)定剖析種類。產(chǎn)品初步成型剖析包括“流動+翹曲”。雙擊方案任務視窗中的圖標，系統(tǒng)彈出“選擇剖析順序”對話框，如圖1-21所示。選擇“流動+翹曲”，單擊“確定”按鈕，達成分析種類的選定，如圖1-22所示。..圖1-21“選擇剖析次序”對話框圖1-22方案任務發(fā)生變化（11）設(shè)定注射地點。根據(jù)優(yōu)化結(jié)果，選擇最正確澆口地點節(jié)點N208。在工具欄上“選擇”文本框中如圖1-23輸入“N208”，按“enter”鍵，即選中節(jié)點..N208，雙擊方案任務視窗中的，此光陰標變?yōu)椤笆弊郑x擇模型上粉紅色的節(jié)點N208，澆口地點設(shè)定完成，如圖1-24所示。圖1-23選擇查找..圖1-24澆口地點設(shè)定完成12）工藝參數(shù)設(shè)定。本例采用默認的工藝參數(shù)，雙擊方案任務視窗中的圖標，系統(tǒng)彈出“成型參數(shù)設(shè)置向?qū)А皩υ捒?，如圖1-25所示。采用默認值，單擊“下一步”按鈕，進入“成型參數(shù)向?qū)А睂υ捒虻牡诙摚x中“分別翹曲原因”復選框。單擊“達成”按鈕，結(jié)束工藝過程參數(shù)的定義，如圖1-26所示。..圖1-25“成型參數(shù)設(shè)置向?qū)А睂υ捒驁D1-26“成型參數(shù)設(shè)置向?qū)А睂υ捒?（13）剖析計算..方案任務視窗中各項任務前出現(xiàn)圖標，表示該任務已經(jīng)設(shè)定。即可進行計算。雙擊“立刻剖析圖標”，MPI求解器開始計算。最后彈出“剖析達成”菜單欄，剖析結(jié)束。（14）結(jié)果查察。剖析結(jié)束后，MPI生成大量的文字，圖像和動畫結(jié)果，分類顯示在方案任務視窗中，由于剖析結(jié)果內(nèi)容太多，這里僅介紹與本例有關(guān)的計算。填充時間：選擇“填充時間”復選框，顯示填充時間按結(jié)果，如圖1-27所示，總時間為19.57s。圖1-27填充時間也能夠以動向的方式顯示熔料充填型腔過程。即蒂娜及工具欄上的動畫播放..器圖標。。氣穴地點：選擇“氣穴”復選框，顯示氣穴地點，如圖1-28所示，主要出現(xiàn)在臉盆制品的邊緣。圖1-28氣穴地點熔接痕地點：選擇“熔接痕”復選框，顯示熔接痕地點，如圖1-29所示，主要在臉盆制品的邊緣。..圖1-29熔接痕地點鎖模力：XY曲線圖。選擇鎖模力：XY復選框，顯示填充過程中鎖模力變化曲線，如圖1-30所示。圖1-30鎖模力變化曲線（14）翹曲結(jié)果剖析翹曲結(jié)果顯示成型制品的總體變形量，X方向變形量，Y方向變形量，Z方向變形量。總變形量，X方向變形量，Y方向變形量，Z方向變形量。如圖1-31~1-34所示。..圖1-31總體變形量圖1-31X方向變形量..圖1-32Y方向變形量圖1-33Z方向變形量(15)生成報告。單擊選擇“填充時間”，選擇“報告”，“增添動畫”，在工程欄中加入REPORT如圖1-34所示。雙擊REPROT，彈出“MOLDFLOWPLASTICSINSIGHTREPORT”如圖1-35所示。圖1-34工程窗口..圖1-35MoldflowPlasticsInsightReport實訓二網(wǎng)格區(qū)分2.1Moldflow應用實例以如下列圖2-1所示的按摩器為例，演示網(wǎng)格的區(qū)分過程。一般情況先自動對模型進行網(wǎng)格區(qū)分，有必要的情況下對局部細節(jié)進行手工網(wǎng)格區(qū)分，以此來提高區(qū)分網(wǎng)格的總體質(zhì)量。圖2-1按摩器模型（1）新建工程。啟動MPI，選擇“文件”，“新建項目”命令，如圖1-3所..示。在“工程名稱”文本框中輸入“anmo”，指定創(chuàng)立地點的文件路徑，單擊“確定”按鈕創(chuàng)立一新工程。此時在工程管理視窗中顯示了“anmo”的工程。圖2-2“創(chuàng)立新工程”對話框（2）導入模型。選擇“文件”，“輸入”命令，或許單擊工具欄上的“輸入模型”圖標，進入模型導入對話框。選擇STL文件進行導入。選擇文件“anmo.stl”。單擊“翻開”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖2-3所示的“導入”對話框，此時要求用戶預先旋轉(zhuǎn)網(wǎng)格區(qū)分種類（Fusion）即表面模型，尺寸單位默認為毫米。圖2-3導入選項MoldflowMPI有3種網(wǎng)格種類，即中面網(wǎng)格（Midplane），表面網(wǎng)格（Fusion），實體網(wǎng)格（3D），根據(jù)剖析種類搭配網(wǎng)格種類。中面網(wǎng)格：中面網(wǎng)格模型是由三節(jié)點的三角形單位組成的，網(wǎng)格創(chuàng)立在模型壁厚的中間處形成的單層網(wǎng)格。在創(chuàng)立中面網(wǎng)格的過程中，要實時提取模型的壁厚信息，并賦予相應的三角形單元。..表面網(wǎng)格：表面網(wǎng)格由三節(jié)點的三角形單元組成的，與中面網(wǎng)格不同，它是創(chuàng)立在模型的上下表面上。實體網(wǎng)格：實體網(wǎng)格是由四面體單元組成的，每個四面體單元優(yōu)4個Midplane模型的三角形單元組成，3D網(wǎng)格能夠更加精準地進行三維流道仿真。（3）網(wǎng)格區(qū)分。網(wǎng)格區(qū)分。網(wǎng)格區(qū)分是模型前辦理中的一個重要環(huán)節(jié)，網(wǎng)格質(zhì)量利害直接影響程序是否能夠正常履行和剖析結(jié)果的精度。雙擊方案任務圖標，或許選擇“網(wǎng)格”，“生成網(wǎng)格”命令，工程管理視圖中的“工具”頁面顯示“生成網(wǎng)格”定義信息，如圖2-4所示。一般情況下采用默認邊進步行網(wǎng)格區(qū)分。網(wǎng)格區(qū)分好如圖2-5所示。單擊“立刻區(qū)分網(wǎng)格”按鈕，系統(tǒng)將自動對模型進行網(wǎng)格區(qū)分和匹配。網(wǎng)格區(qū)分信息能夠在模型顯示地區(qū)下方“網(wǎng)格日志”中查察。..圖2-4“生成網(wǎng)格”定義信息圖2-5網(wǎng)格自動區(qū)分結(jié)果（4）網(wǎng)格局部手工區(qū)分。MPI在進行網(wǎng)格區(qū)分時，一般僅在產(chǎn)品平直地區(qū)保證網(wǎng)格大小與預設(shè)值一致，關(guān)于曲面或圓弧地區(qū)，以及一些小的構(gòu)造細節(jié)處，MPI會根據(jù)實際情況自動調(diào)小網(wǎng)格邊長，但質(zhì)量往往不佳，因此需要經(jīng)過手工劃分來完善網(wǎng)格。局部網(wǎng)格手工區(qū)分操作方法，首先選用要從頭區(qū)分的網(wǎng)格地區(qū)，在選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格工具”，“從頭區(qū)分網(wǎng)格”命令，如圖2-6所示。系統(tǒng)彈出“從頭區(qū)分網(wǎng)格”定義信息，如圖2-7所示。圖2-6選擇命令..圖2-7“從頭區(qū)分網(wǎng)格”定義信息在圖2-7中“選擇要從頭區(qū)分網(wǎng)格實體”欄是提供用戶選擇要從頭區(qū)分的區(qū)域，如圖2-8所示的深色單元。在“目標邊長度”文本框中輸入從頭區(qū)分的單元邊長，現(xiàn)在將原來的邊長3換為5，單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)自動對所選的網(wǎng)格進行從頭區(qū)分，結(jié)果如圖2-9所示。..圖2-8選擇從頭區(qū)分的地區(qū)圖2-9網(wǎng)格從頭區(qū)分（5）網(wǎng)格狀態(tài)統(tǒng)計。網(wǎng)格查驗與修理的目的是為了查驗出模型中存在的不合理網(wǎng)格，將其改正成合理網(wǎng)格，便于MOLDFLOW順利求解。選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格統(tǒng)計”命令，系統(tǒng)彈出“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框，如圖2-10所示。圖2-10“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框顯示模型的縱橫比范圍為1.19000~479.272000，匹配率達到72.5，重疊單元個數(shù)為0，自動區(qū)分網(wǎng)格的按摩器網(wǎng)格匹配率一般，需要調(diào)整，調(diào)整方法在下面章節(jié)介紹。..實訓三網(wǎng)格辦理3.1網(wǎng)格區(qū)分與辦理應用實例本節(jié)如圖3-1所示按摩器為例，演示網(wǎng)格辦理方法。一般情況下，自動區(qū)分網(wǎng)格模型多少會存在缺陷，這些缺陷往往是網(wǎng)格質(zhì)量低下的主要原因，因此要對網(wǎng)格模型進行修理辦理，提高網(wǎng)格質(zhì)量。圖3-1自動區(qū)分網(wǎng)格..（1）網(wǎng)格辦理。根據(jù)網(wǎng)格統(tǒng)計信息，如圖2-10所示，怎樣提高匹配率，最正確的辦理方法是改正網(wǎng)格邊長，網(wǎng)格平均邊長越小，網(wǎng)格精度越高，匹配度也越高。本例中網(wǎng)格數(shù)為9334個，匹配度為72.3%。因此能夠經(jīng)過縮短網(wǎng)格的平均長度來提高匹配率。雙擊方案任務視窗中的，“工具”頁面顯示“生成網(wǎng)格”定義信息，選中“從頭區(qū)分網(wǎng)格”復選框，如圖3-2所示。將默認的邊長3.85改為3.0。單擊“立刻區(qū)分網(wǎng)格”按鈕，系統(tǒng)對自動網(wǎng)格進行從頭區(qū)分，區(qū)分后的網(wǎng)格如圖3-3所示。網(wǎng)格統(tǒng)計如圖3-4所示。..圖3-2“生成網(wǎng)格”定義信息圖3-3從頭區(qū)分后的網(wǎng)格圖3-4“網(wǎng)格統(tǒng)計”對話框從頭區(qū)分好的網(wǎng)格數(shù)9996個，縱橫比范圍1.159000~48.75000。匹配度80.6%，知足冷卻和翹曲剖析要求。3.2網(wǎng)格自動修理Moldflow提供的網(wǎng)格自動修理功能能夠自動搜尋并辦理模型中存在的單位交錯和單元重疊問題，同時能夠改良單元的縱橫比，對表面模型特別有效，但該功能不能完全解決所有網(wǎng)格中存在的問題。操作方法：選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格工具”，“自動修復”命令，“工具”頁面顯示如圖3-5所示的“自動修復”定義信息。..圖3-5“自動修復”定義信息單擊“應用”按鈕，系統(tǒng)自動修理所有的交錯和重疊網(wǎng)格單元，改良網(wǎng)格的縱橫比。3.3縱橫比辦理縱橫比辦理功能能夠降低模型網(wǎng)格的最大縱橫比，使其靠近所給出的目標值。操作方法：選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格工具”，“改正縱橫比”命令，“工具”頁面中顯示如圖3-6所示的“改正縱橫比”定義信息。在“目標最大縱橫比”文本框中輸入用戶所需的數(shù)值。圖3-6“改正縱橫比”定義信息..3.4網(wǎng)格自動歸并選擇“網(wǎng)格”，“網(wǎng)格工具”，“整體歸并”命令，“工具”頁面顯示如圖3-7所示的“整體歸并”定義信息。黃色空格出現(xiàn)歸并公差默認值，本例設(shè)置歸并公差為0.5，單擊“應用”按鈕，歸并報告顯示“歸并的節(jié)點數(shù)：242”，如圖3-8所示。圖3-7“整體歸并”定義信息圖3-8整體歸并結(jié)果信息..實訓四剖析種類與材料選擇4.1MPI剖析應用實例在設(shè)置澆口地點以前應進行澆口地點剖析，依據(jù)剖析結(jié)果設(shè)置澆口地點，進而防止由于澆口地點設(shè)置不當可能惹起的制件缺陷。以按摩器為例進行最正確澆口地點剖析，實例模型如圖4-1所示。圖4-1實例模型（1）選擇“文件”，“翻動工程”，系統(tǒng)彈出“翻動工程”對話框，選擇.mpi，單擊“翻開”按鈕，此時在工程管理視窗中顯示“工程anmo”。在模型區(qū)顯示已經(jīng)區(qū)分好網(wǎng)格的按摩器網(wǎng)格模型。如圖4-2所示。..（2）選擇材料。按摩器的成型材料為PC，選擇“剖析”，“選擇材料”命令，或許雙擊方案任務視窗中的圖標，系統(tǒng)彈出“選擇材料”對話框如圖4-3所示。..圖4-2按鈕器網(wǎng)格模型圖4-3“選擇材料”對話框（3）搜尋材料。在圖4-3所示的對話框中，“常用材料”欄為空，因此用戶需要搜尋的方法查找材料。單擊“搜尋”按鈕，系統(tǒng)彈出如圖4-4所示的“搜尋標準”對話框，在“搜尋字段”列表框中選擇“材料名稱縮寫”，在“子字符串”文本框中輸入“PC”。單擊“搜尋”按鈕，系統(tǒng)進入“選擇熱塑性塑料”對話框，如圖4-5所示。圖4-4“搜尋標準”對話框..圖4-5“選擇熱塑性”對話框（4）選擇目標材料。單擊目標材料，如圖4-5所示中的15號，用戶能夠單擊“詳盡資料”按鈕來查察PC塑料特性，如圖4-6所示，單擊“確定”按鈕回到圖4-5所示的“選擇熱塑性塑料“對話框。圖4-6“熱塑性塑料”對話框（5）確定材料。在“選擇熱塑性塑料”對話框中單擊“選擇“按鈕，回到“選擇材料”對話框，對話框中“制造商”和“牌號”已改變。單擊“確定”按鈕達成材料的選擇。.此時，方案任務視窗中的材料顯示為如圖4-7所示。

.，圖4-7方案任務視窗（6）設(shè)置剖析種類MPI默認的剖析種類為“充填”，現(xiàn)將分型種類設(shè)置為“澆口地點”，設(shè)置方..法為，雙擊任務視窗中的圖標，進入“選擇剖析次序”對話框，選擇“澆口地點”如圖4-8所示。單擊“確定”按鈕，分析種類設(shè)置為“澆口地點”，如圖4-9所示。..圖4-8“選擇剖析次序”對話框圖4-9設(shè)定剖析種類Moldflow以不同的圖標顯示不同種類的剖析，方便察看目前的剖析種類。充填剖析：模擬熔體從進入模型開始，到熔體抵達模具型腔的尾端過程。計算模腔被填滿過程中，流動前沿地點。預測制品在有關(guān)工藝參數(shù)設(shè)置下的充填行為，獲得最正確的澆注系統(tǒng)設(shè)計。流動剖析：用于預測熱塑性高聚物在模具內(nèi)的流動，MPI模擬從注塑點開始漸漸擴散到相鄰的流動前沿，直到流動前沿擴展并充填制品上最后一個點，達成流動剖析。目的是獲得最正確的保壓階段設(shè)置。冷卻剖析：用來剖析模具內(nèi)的熱傳達，主要包含塑件和模具溫度，冷卻時間等，目的是判斷制品冷卻效果的優(yōu)劣，計算出冷卻時間，確定成型周期。翹曲剖析：用于判斷采用熱塑性材料成型的制品是否會出現(xiàn)翹曲，如果出現(xiàn)翹曲的話，查出翹曲原因。（7）剖析求解..雙擊方案任務視窗中的，提交分析，系統(tǒng)彈出如圖4-10所示的提示框單擊“確定”按鈕，“剖析日志”頁面顯示最正確澆口剖析過程信息，如圖4-11所示，方便查察信息。圖4-10選擇剖析種類提示框..圖4-11“剖析日志”頁面（8）查察結(jié)果MPI為用戶提供了結(jié)果彩圖，便以用戶客觀的選擇合理的澆口地點。選擇方案任務視窗中的復選框，在模型顯示區(qū)域出現(xiàn)剖析結(jié)果如圖4-12所示。..圖4-12最正確澆口地點由于按摩器構(gòu)造因素，考慮到外觀雅觀，不能將澆口放在其表面，只能放在邊緣。實訓五澆注系統(tǒng)創(chuàng)立本例解說按摩器上蓋的一模兩腔的澆注系統(tǒng)創(chuàng)立過程，如圖5-1所示。圖5-1示例模型1）選擇“文件”，“翻動工程”，系統(tǒng)彈出“翻動工程”對話框，選擇.mpi，單擊“翻開”按鈕，此時在工程管理視窗中顯示“工程anmo”。在模型區(qū)顯示已經(jīng)區(qū)分好網(wǎng)格的按摩器網(wǎng)格模型。如圖5-2所示。..圖5-2按鈕器網(wǎng)格模型(2)采用手工方式創(chuàng)立一模兩件。先將整個模型朝z方向移動20mm。選擇“建模”，“移動”，“平移”命令，工具頁面顯示“平移”定義信息,如圖5-3所示。框選整個模型，在“矢量”文本框中輸入（0020），單擊“應用”按鈕，整個模型朝Z方向移動20mm。用鏡像方式復制模型。選擇“建?！保皬椭啤?，“鏡像”命令，工具頁面顯示“鏡像”定義信息，如圖5-4所示。鏡像平面選擇XY平面，采用復制方式鏡像，單擊“運用”按鈕，模型被鏡像，一模兩件創(chuàng)立完成，如入5-5所示。..圖5-3“平移”定義信息圖5-4“鏡像”定義信息圖5-5一模兩件創(chuàng)立澆口中心線查找節(jié)點N4532和節(jié)點N9197，分別偏移5mm。偏移節(jié)點N4532。選擇“建?！?，“移動”，“平移”命令，“工具”頁面顯示“復制”定義信息如圖5-6所示。在“矢量”文本框中輸入（00-5）。以