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1、最好的沉淀整理第1章概述1.1 MOLDFLOW 简介MOLDFLOW 公司总部美国波士顿，是一家专业从事塑料成型计算机辅助工程分析（CAE）软件开发和咨询公司，是塑胶分析软件的创造者，自 1976 年发行世界上第一套流动分析软件以来，一直主导着塑料CAE 软件市场。MOLDFLOW 的承诺就是将“更好，更快，更省”（better,faster,cheaper）的产品设计带给每一位使用者。所有的 MOLDFLOW产品围绕的都是MOLDFLOW 的战略进行广泛的注塑分析。通过“进行广泛的注塑分析”将 MOLDFLOW 积累的丰富注塑经验带进制件和模具设计，并将注塑分析与实际注塑机控制相联系，自动
2、监控和调整注塑机参数，从而优化模具设计、优化注塑机参数装置、提高制件生产质量的稳定性，使制件具有更好的工艺性。1.2 MOLDFLOW 系列软件MOLDFLOW 的产品适用于优化制件和模具设计的整个过程，并提供了整体的解决方案。MOLDFLOW 软硬件技术为制件设计，模具设计，注塑生产等整个过程提供了非常有价值的信息和建议，而且这些信息可以方便地实现共享。1.2.1 MOLDFLOW PLASTICS ADVISERS简称 MPA 它为注塑成型过程提供了一个低成本，高效率的解决方案。其特点是：。可以从任意的常用CAD 系统（CATIA、UG、PRO/E）中接受实体造型的 STL 格式文件，不需
3、要任何修改；。无需划分有限元单元网格，可以直接进行注塑成型分析；。支持OPENGL 技术，图形处理高效，快捷；。操作相对简单易学。第 2 章MOLDFLOW 分析基础2.1 注塑模 CAD/CAE/CAM 技术注塑模具是塑料成型加工的重要设备，随着计算机技术的发展及其向各个领域的不断渗透，目前国内绝大多数的现代化 模具及塑料生产企业都非常重视计算机辅助技术的应用，并基本取代了传统的设计生产方式。利用现代的设计理论方法， 同时结合先进的计算机本辅助技术来进行注塑模的设计和改进，能够大幅度提高产品质量，缩短开发周期，降低生产成本， 从而提升企业的核心竞争能力。2.1.1 注塑模CAD/CAE/CA
4、M 系统组成一套基本的注塑模CAD/CAE/CAM 系统一般是由一定数量和种类的硬件系统和相应的软件系统组成的。硬件系统包括： 数据加工设备；辅助设备；计算机。软件系统包括：系统软件；专业应用软件；辅助软件。2.1.2 注塑模CAD/CAE/CAM 系统过程和方法传统的模具设计与制造大致分为以下几个步骤：1. 产品设计和模型重建；2. 模具设计；3. 模具制造；4. 试模，修模；从以上分析可以看出传统的设计和制造方法存在着诸多的弊端，随着科技的进步，计算机水平的日益发展，CAD/CAE/CAM 技术在现代模具设计生产中被广泛的应用。使用计算机辅助技术不仅能够提高一次试模的成功率，而且可以使模具
5、设计和制造在质量，性能，成本上都有很大程度上的提升。各环节的主要内容：1. 计算机辅助设计 CAD计算机辅助设计系统由硬件和软件组成。其中硬件主要就是指计算机系统，包括计算机、工作站、终端和输出设备等。软件系统包括系统程序、专业应用程序和各种辅助程序。注塑模计算机辅助设计的过程主要包括以下两个环节：。在样品或图纸基础上利用CAD 软件进行三维造型；。在真实感效果评价满意的基础上进行模具CAD 设计。2. 计算机辅助工程分析 CAECAE 技术是一门以CAD/CAM 技术水平为提高发展动力，以高性能计算机和图形显示设备为发展条件，以计算力学中的边界元、有限元、结构优化设计及模态分析等方法理论为基
6、础的一项较新的技术。注塑成型过程中，塑料在型腔中的流动和成型，与材料的性能、制品的形状尺寸、成型温度、成型速度、成型压力、成型时间、型腔表面情况和模具设计等一系列因素有关。因此，对于新产品的试制或是一些形状复杂、质量和精度要求较高的产品，即使是具有丰富经验的工艺和模具设计人员，也很难保证一次成功地设计出合格的模具。所以，在模具基本设计完成之后，可以通过注塑成型分析，发现设计中存在的缺陷，从而保证模具设计的合理性，提高模具的一次试模成功率， 降低企业生产成本。注塑成型CAE 分析的内容和结果为模具设计和制造提供可靠，优化的参考数据，其中主要包括：。浇注系统的平衡，浇口数量，位置和大小；。熔接痕的
7、位置预测；。型腔内部的温度变化；。整个浇注系统要基本平衡，即要保证熔融体要同时到达，同时填充型腔；。型腔要基本同时填充完毕；。填充时间要尽可能短，总体注塑压力要小，压力损失也要小；。填充结束时熔融料体的温度梯度不大；。熔接痕和气穴位置合理，不影响产品质量。3. 计算机辅助制造 CAM计算机辅助制造就是借助计算机完成制造过程中的各项任务，包括生产工艺准备和制造工程本身。注塑模CAM 的主要功能包括：。由计算机完成整个模具生产的工艺过程设计；。由计算机辅助进行模具车间现场管理；。完成从模具产品的几何模型到工艺模型的转换；。加工程序的自动编制；。利用数控机床进行模具零件的自动加工；。利用仿真技术测试
8、数控刀具轨迹，检测过切及加工表面干涉。有限元法的基本思想主要包括：。连续系统被假想分割成数目有限的单元，单元之间只在数目有限的节点处相互连接，构成一个单元集合来代替原来的连续系统。由分块近似的思想，对每个单元按一定的规则建立求解未知量与节点相互作用之间的关系。把所有单元的这种特性关系按一定的条件集合起来 ，引入边界条件，构成一组以节点变量为未知量的代数方程组，求解它们就得到有限个节点处的待求变量。所以，有限元法实质上是把具有无限个自由度的连续系统理想化为只有有限个自由度的单元集合体，使问题转化为适合于数值求解的结构型问题。222 有限元法的特点1原理清楚，概念明确；2应用范围广泛，适应性强；M
9、OLDFLOW 的注塑成型模拟技术经历了中面模型，表面模型，三维实体模型3 个发展阶段。231 中面模型技术中面模型技术是最早出现的注塑成型模拟技术。基于中面模型的注塑成型模拟技术能够成功地预测充模过程中的压力场、速度场、温度场分布、熔接痕位置等信息，具有以下一些优点：。技术原理简明，容易理解；。网格划分结果简单，单元数量少；。计算量较小，即算即得； 但是由于考虑到表面模型技术仍然存在着一些缺点：。分析数据不完整；它除了用有限差分析求解温度在厚度方向的差异外，基本上没有考虑其他物理量在厚度方向上的变化。无法准确解决复杂问题；随着塑料注塑成型工艺的进步，塑料制品的结构越来越复杂壁厚差异越来越大，
10、物理量在壁厚方向上的变化变得不容忽视。真实感缺乏；由于在表面模型中，熔体仅仅沿着制品的上下表面流动。因此，分析的结果缺乏真实感，与实际情况仍有一定的差距。表面模型技术只是一种从二维半数值分析向三维数值分析的一种过渡。233 三维实体模型技术MOLDFLOW 的 MPI/FLOW3D 和 MPI/COOL3D 等模块通过通过使用经过验证的、基于四面体的有限元体积网格解决方案技术，可以对厚壁产品和厚度变化较大的产品进行真实的三维模拟分析。与中面模型或表面模型相比，由于实体模型考虑了熔体在厚度方向上的速度分量，所以其控制方程要复杂得多，相应的求解过程也复杂得多，计算量大、计算时间过长，这是基于实体模
11、型的注塑流动分析目前所在的最大问题。三种注塑成型分析技桶通过浇口流入模腔。通常，浇口的尺寸比模具的尺寸小得多，柱塞前进的时间大约为数秒， 这意味着黏性聚合物必须非常迅速地在很高的压力下通过浇口流入模腔。过热处理来消除。构型体积应变只有通过热处理才可以消除，这常常是不现实的，且在许多实际情况下并不重要。冻结取向大部分产生于保压阶段，若使保压时间减少至最小会使冻结取向大为减少。减少冻结取向的数值有降低模制产品银纹的趋势，从而改善尺寸热稳定性，制造出力学性能更稳定的样品。如上所述，熔融聚合物的黏度在研究注塑时是一个非常重要的性质，但是在讨论残余应力时却没有直接的意义。这是因为熔融聚合物要建立注塑变量
12、和模制品分子取向之间的关系是不容易的。因为注塑中观察到的分子取向是模制品的初始取向和剪切应 力下降至零后而产生的松弛效果，可以预料，分子取向随注塑温度增加而减小。以同样的方式，增加熔体温度会增加松弛， 从已知的溶剂，对很多化学药品稳定。它的软化点为 122135 度，结晶度愈高其软化点也愈高。它的着火点是 340 度，自燃温度为 349 度，是一种易燃物品。聚乙烯耐热氧化性能较好，但耐光氧化性能较差，通常在紫外线照射下易与空气中的氧发生反应而使性能变差。为了提高聚乙烯制品的光氧化性能，在配方中可加入稳定剂。（2）聚乙烯按照密度进行分类，大致可以分为以下几种：。低密度聚乙烯LDPE，密度为 0。
13、9100。925G/MM3；，应把制件浸在 80 度的溶液介质中，处理 1-2 小时，这样即可提高制品的强度又可减小制品的变形。（4）主要用途LDPE 可用于制造塑料管，塑料板，塑料绳以及承载不高的零件，如齿轮，轴承等；HDPE 常用于塑料薄膜，软管，塑料瓶以及电气工业的绝缘零件和包覆电缆等。2聚丙烯PP（1）基本特性聚丙烯无色，无味，无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明，更轻。密度仅为0。90-0。91G/CM3。它不吸水，光泽 好，易着色。PS 密度为 1。05G/CM3，熔化温度为150-180 度，热分解温度为300 度。能燃烧，燃烧时变软，起泡，发出浓黑的烟和特殊的臭味，放出的气体有
14、轻微毒性。PS 有良好的电气性能，它的介电损耗小，耐电弧性好，是机电和电子工业常用的材料，也是仅次于三聚氰胺甲醛塑料和聚四氟乙烯等的优良材料。它对化学药品稳定，耐一般的酸，碱，盐，但溶于芳香烃，氯化烃，酮和酯类。它不吸湿， 在紫外线作用下易变色中，处理 2-3 小时，缓慢降温至室温，消除制品中的内应力。（3）主要用途在工业上可用于制作仪表外壳，灯罩，化学仪器零件，透明模型等。在电气方面用做良好的绝缘材料，接线盒，电池盒等。在日用品方面广泛用于包装材料，容器，玩具等。4 聚氯乙烯PVCPVC 树脂是白色粉末状固体，结晶度为5%，不溶于水，酒精和汽油，在醚，酮，芳香烃和氯代烷中能熔胀或溶解。它没有
15、明显的溶点，130 度下软化可塑，180 度下可流动，140 度开始热分解，放出氯化氢，逐渐变黄变黑。在明火上难燃， 燃烧时冒白烟，火焰呈黄绿色，并发出刺鼻的气味，火源移开后即能自熄。PVC 在常温下不与浓盐酸，硫酸和50%的硝酸反应，能经得起 20%浓度的烧碱浸泡而不会迅速破坏。（2）成型特点PVC 在成型温度。ABS 的分子结构和微观结构复杂，使它不易结晶而呈无定型状态，因而具有低的熔体黏度，低的收缩率和良好的成型性。ABS 的热变形温度随丁二烯的含量增加而降低，一般在65-70 度；绝缘性能也很好。它还具有很好的电镀性，经过特殊的前处理，与金属镀层结合很牢固，常用来制作铭牌，装饰性零件及
16、工艺品。（2）成型特点。不同品级的原料塑化温度略有差异，机筒温度可控制在160-220 度范围内，喷嘴温度在 170-180 度范围内；。注塑压力在 60-120MPA，壁厚，浇口截面较大时，注塑压力可略低一些；而壁薄，流道较长时，注塑压力可提高至130-150MPA；。注塑熔体流速以缓防水分在成型时，高温下水解使制品产生热应力变形和鼓泡。成型收缩率为1。5%，模具设计也应预留尺寸。（2） 成型特点尼龙制品可按一般热塑性塑料通用方法成型。一般情况下尼龙中还添加填料，稳定剂，防老化剂和抗此紫外线剂。尼龙具有较低的熔体黏度，熔点与分解温度相差甚远，因此加工工艺条件容易控制。它的熔体流动性好，故充模
17、性也好。（3） 主要用途由于尼龙有较好的力学性能，已广泛应用于机械，汽车，化工，电器行业，如轴承，齿轮，滚子，辊轴，滑轮，泵叶轮， 风扇叶片，蜗轮，高压密封扣圈，垫片，阀座，输油管，储油容器，绳索，传动带，电池箱，电器线圈等到零件。7聚碳酸酯PC PC 其密度为 1。2G在机械上主要用作各种齿轮，蜗轮，蜗杆，齿条，凸轮，芯轴，轴承，滑轮，铰键，螺母，垫圈，泵叶轮，灯罩，节流阀， 润滑油输油管，各种外壳，盖板，容器，冷冻和冷却装置零件等。在电气方面2.5.2 热固性塑料热固性塑料的形状稳定性，绝缘性能，机械物理性能和老化性能均比普通热塑性塑料好。热固性塑料是经过特定的条件加热，使的设计方案。1.
18、 注塑喷嘴温度低在注中的挥发成分。265 熔接痕熔接痕WELD LINE 属于产品表观质量缺陷，它是产品注塑过程中两股以上的熔融树脂流相汇合所产生的细线状缺陷。其产生原因及相关解决方法如下：1熔体流动性不足，料温较低在低温的情况下，聚合物熔体的流动，汇合性能降低，容易发生熔接痕现象。对此，可以适当提高料筒和注塑喷嘴的温度，同时降低冷却介质的流速，流量，保证一定的模温。一般情况下，熔接痕部位强度较差，通常可以通过局部加热的方法提高制品发生熔接痕部位的温度，从而保证塑件的整体强度。对于必须采用低温成型塑件薄壁，厚薄悬殊或是嵌件过多都有可能产生熔接痕。在熔体冲模的过程中，由于薄壁位置充模阻力较大，因
19、此熔体分1. 此时系统会弹出网格划分对话框2. 单击ADVANCED 高级按钮，在GLOBAL EDGE LENGTH 网格全局边长文本框中填入你所希望的网格大小。一般情况下，系统会给出一个推荐的网格大小，但是在某些情况下可能并不适合。网格的边长一般是产品最小壁厚的 1。52 倍，这样能够基本保证分析的精度。当然，网格越小分析精度越高，然而模型修改的复杂程度和系统的计算量都将大大提高。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 将会根据实际情况自动调小网格边长。3. 单击预览PREVIEW 按钮，可以查看网格划分的
20、大致情况4. 单 击 MESH CONTROL 网 格 控 制 图 标 ， 选 择 设 置 网 格 划 分 控 制 选 项 ， 动 完 成 网 格 划 分 和 匹 配 ，在层管理窗口中出现了两个新的层：NEW TRIANGLES 和 NEW NODES。这两个层分别放置三角形和节点。323 网格缺陷修改MPI 系统自动生成的网格可能存在着或多或少的缺陷，网格的缺陷不仅可能对计算结果的正确性和准确性产生影响，而且在一些网格缺陷比较严重的情况下，会导致计算根本无法进行。1. 网格状态的统计在网格修改之前，首先需要对网格状态进行统计，再根据统计的结果对现有网格缺陷进行修改。选择 MESHMESH S
21、TATISTICS网格状态统计命令，网格统计结果就会以窗口的形式弹出。2. 零面积单元修改在 MESH STATISTICS 窗口的MATCH RATIO一栏中显示夹子的网格匹配率达到 90%，能够满足将进行的翘曲分析的要求。（对于 MPI/FLOW-FUSION 分析，网格的匹配率应该达到 85%以上，低于 50%的匹配率会导致 FLOW 分析自动中断； 对于 MPI/WARP-FUSION分析，网格匹配率必须超过85%。如果网格的匹配率太低，就要选择合适的网格边长重新划分网格。）零面积单元是指网格中面积很小的单元，其产生的原因可能是自动划分网格过程中出现了很大的纵横比。其修正方法有两种：。
22、利用MESH TOOLS 网格工具中的GLOBAL MERGE 全局合并功能；。利用ASPECT RATIO有关的诊断，修改工具。一般先采用全局合并功能零面积单元进行自动修改，如果自动修改不能一次完成全部的删除工作，再利用 ASPECT RATIO工具将剩余的零面积单元逐一删除，修改。操作步骤：1） 选择 MESH 网格-MESH TOOLS 网格工-GLOBAL MERGE 全局合并命令，弹出下列对话框全局合并功能将在全部网格中自动搜索，合并所有距离小于容差范围的节点，从而达到删除零面积单元的目的，默认的容差为 0。1MM，选择 PRESSERVE FUSION 复选框将保证在合并过程网格类
23、型始终保持为FUSION。即不会删除连接上下相对应网格的侧面三角形单元。2） 单击上图的APPLY 应用，完成全局合并。3） 再次选择MESH 网格 MESH STATISTICS网格状态统计命令，将看到新的统计结果。比较修改前后的统计结果，可以发现有许多地方改进了，当然，也会产生一些负面作用，会产生一些新的网格缺陷。虽然采用全局合并功能对零面积单元进行自动的修改会产生一些其他的网格缺陷 ,但是这些新产生的缺陷修改起来相对方便,因此总体上会提高网格修改的效率.3. 自由边FREE EDGES 修改FREE EDGE 自由边是指FUSION 模型中某个三角形单元的一条边没有与其他三角形共用，这在
24、 FUSION 和 3D 类型网格中是不允许的。首先，可以利用自由边工具 FREE EDGES 搜索出自由边所在三角形单元。选择 MESH 网格FREE EDGES 自由边工具。在的三角形单元。选择MESH网格OVERLAPPINGELEMENTS重叠网格工具。在产品根据其定义，可以得到纵横比的取值范围为1。16无穷大。其中 1。16 是等边三角形，而无穷大则退化成直线形式。一般情况下，要求三角形单元的纵横比要小于 6，这样才能保证分析结果的精确性。但是有些情况下并不能满足所有的网格单元的纵横比都达到这个要求，因此要在保证网格平均纵横比小于6 的前提下，尽量降低网格的最大纵横比。改，并且争取一
25、次性将同一区域与其相邻的缺陷网格一并修改，这样即可以保证网格的修改质量，也不至于有所遗漏。单击代表最大纵横比网格的红色引出线，找到相应的区域和缺陷网格，在找到相应的缺陷区域后，不要急于修改，首先要分析网格缺陷情况，并将其与对称区域的理想网格进行对比，找出最佳的网格修改方案。网格纵横比缺陷的修改是网格修改过程中工作量最大的一部分，而且纵横比修改的灵活性很大，同一网格模型，相同的缺陷，不同的操作者会有不一样的修改结果。6. 其他类型缺陷网格缺陷一般具有对称性和区域性，即在产品相同结构和对称结构处，容易产生相同或相似的网格缺陷，因此，对网格要做细致的检查。7. 未定向单元修改在 MPI 的 FUSI
26、ON 模型中，每个网格单元都存在一个规定的方向，即每个单元都有一个顶面和一个底面，其中顶面的方向与网格模型中每个三角形单元的顶点序列呈右手规则。MPI 要求在进行分析计算之前，模型中的每一个单元的顶面都需要朝向外表面。选择 MESH 网格ORIENTATION网格定向工具命令，即可找出未定向单元网格。其中蓝色单元表示顶面，红色单元表面底面，修改的目标就是消除红色单元。在网格修改过程中，删除和创建三角形单元是常用的方法。在确认模型网格缺陷单元修改完成后，可以利用层管理窗口中的一些工具，将不同层中的单元类型归类，同时删除在网格诊断过程中出现的一些新的诊断结果层。一般情况下，可以将单元照到以下几点：
27、。NEW NODES节点层；。NEW TRIANGLES 三角形单元层；。STL REPRESENTATION STL 原模型层；。DEFAULT LAYER 默认层，一般为空层，但不删除；在删除层之前一定要确保层中已经没有单元和有关的信息，防止出现误删除的现象。（1） 3 2 4分 析 类 型 及 顺NODE创 建 节 点 -OFFSET偏 置 命 令 。创建新的直线属性，选择上图的NEW 新建COLD GATE 冷浇口命令。弹出下图对话框，其中参数设置如下：。浇口截面形状CROSS-SECTION。形状尺寸SHAPE。出现数量 OCCURRENCE NUMBER。阀门控制 VALVE GA
28、TE CONTROLLER。名称 NAME注意；出现数量仅在 FLOW 分析中可以设置为大于 1，它表示在一模多腔情况下，具有该属性的浇注单元流程 FLOW PATH所出现的次数，从而可以节省建模和分析计算的时间。阀门控制是指流道单元上有无阀门控制相关联。（2） 按照同样的方法创建另一腔的浇口中心线。2. 分流道（COLD RUNNERS）分流道位于主流道两侧，两个浇口之间，其建立方法如下： 操作步骤（1） 在主流道末端、两型腔中间创建节点，选择 MODELING 建模-CREATE NODES 创建节点BETWEEN 创建中点命令。（2） 在节点 1 、3 和 2、3 之间创建分流道的中心线
29、，其方法与潜伏式浇口基本一致，取消 automatically create nodes at end points of curve 复选框，在设置直线属性时选择 COLD RUNNER，并编辑分流道属性。编辑分流道直径 EDIT DIMENSIONS，对于流道平衡约束条件 RUNNER BALANCING CONSTRAINTS 选择默认值UNCONSTRAINED。3. 主流道先偏置创建点，再创建中心线。3. 浇注系统的网格划分 Generate mesh利用层管理工具，将浇口GATES、分流道COLD RUNNERS、主流道SPRUE 分别归属到相应的层中，将节点1 、2、3、4 归属
30、到NEW NODES 层中，然后分别对浇注系统各部分进行单元划分。注意：与产品网格模型中的三角形单元不同，浇注系统和冷却系统的网格采用的是杆单元，每个单元具有两个节点。在进行网格划分过程中，MPI 系统是对所有显示层中的几何体进行网格划分，并且网格单元大小是一致的，因此，这里对浇口、流道分别进行划分。操作步骤：（！）对浇口进行杆单元划分，在层管理窗口中仅显示GATES 层，选择MESH 网格-GENERATE MESH 生成网格命令，设置杆单元大小为 1。6MM。单击GENERATE MESH按钮，生成网格。（2）对主流道和分流道进行杆单元划分，同上。（3） 浇注系统与产品网格连通性检查， 显
31、示所有产品三角形单元 和浇注系统杆单元， 选择 MESH 网格-CONNECTIVITY 流通性命令。弹出下图（4）选择任一单元作为起始单元，单击SHOW 显示，得到网格连通性诊断结果，所有网格均显示红色，表示相互连通。注意：在浇注系统网格划分结束后，一定要进行浇注系统与产品网格模型的连通性诊断，防止出现不连通的情况，从而导致分析计算的失败。4. 设置进料点们置SET INJECTION LPCATIONS在完成了浇注系统各部分的建模和网格单元划分之后，要设置进料点的位置。3.2.8 冷却系统的建立模温的波动和分布不均匀，或者是模温的不适合都会严重影响塑料产品的品质。因此，设计合理的冷却系统显
32、得尤为重要。1. 中间层二的创建在人创建过程中仍然采用先点后线再单元的方法。相同节点可以镜像。节点创建完成后，再创建直线。选择MOLDING 建模-CREATE CURVES创建曲线LINE 创建直线。选择NEW 新建CHANNEL 水道命令。各参数意义如下：。CROSS SECTION 截面形状；。CHANNEL HEAT TRANSFER EFFECTIVENESS流道传热效率，默认值为 1；。CHANNEL ROUGHNESS 流道粗糙度，默认值为 0。05；。MOLD MATERIAL模具材料。2. 上下两层的创建可以移动，复制。3. 冷却系统的网格划分利用杆单元对冷却系统进行网格划分
33、，其操作步骤如下。（1） 在窗口中仅显示三层冷却系统中心线。（2） 选择MESH 网格-GENERATE MESH 生成网格命令，设置杆单元大小为10MM，单击GENERATE MESH 按钮，生成如下图所示杆单元网格。4. 冷却系统进水口设置在完成了冷却系统各部分的建模和网格单元划分之后，要设置进水口的位置。操作步骤：（1） 选择分析ANALYSIS-SET COOLANT INLET 设置冷却介质入口命令，弹出下图（2） 单击EDIT 按钮，设置的有关参数如下：。COOLANT 冷却介质；WATER纯水。COOLANT CONTROL 冷却介质控制；SPECIFIED REYNOLDS N
34、UMBER 指定雷诺数。COOLANT REYNOLDS NUMBER 冷却介质雷诺数。10000 表示湍流。COOLANT INLET TEMPERATURE冷却介质在入口处的温度 25 度。3.2.9 工艺过程参数的设置工艺过程参数PROCESS SETTING 包括了整个注塑周期内有关模具、注塑机等所有相关设备及其冷却、保压、开合模等工艺的参数。因此，过程参数的设定实际上是将现实的制造工艺和生产设备抽象化的过程。过程参数的设定将直接影响到产品注塑成型的分析结果。操作步骤：（1） 选择ANALYSIS 分析-PROCESS SETTINGS WIZARD 过程参数设定向导，或者直接双击任务
35、窗口中的命令。弹出下图。MOLD SURFACE TEMPERATURE模具表面温度，采用默认值为 60 度；。MELT TEMPERATURE料温，默认值为 245 度；。MOLD OPEN TIME 开模时间，是指一个产品注塑、保压、冷却结束到下一个产品注塑开始间的时间间隔，默认值为5 秒；o INJECTION PACKING COOLING TIME 注 射 、 保 压 、 冷 却 时 间 周 期 ， MOLD OPEN TIME+INJECTION+PACKING+COOLING TIME=TOTAL CYCLE TIME，即注射、保压、冷却和开模时间组成一个完整的注塑周期。ADVA
36、NCED OPTIONS 高级选项。（2） 单击下一步，进入流动分析页面相关参数主要包括：。FILLING CONTROL 填充控制；。VELOCYTY/PRESSURE SWITCH OVER 注塑机由速度控制向压力控制的转换点；。PACK/HOLDING CONTROL 保压及冷却过程中的压力控制，默认采用保压压力与 V/P 转换点的填充压力（ FILLING PRESSURE）相关联的曲线控制方法，%FILLING PRESSURE VS TIME 控制曲线的设置如下图在上图中， FILLING PRESSURE 表示分析计算时， FILL 过程中 V/P 转换点的填充压力，保压压力为8
37、0%FILLING PRESSURE，时间轴的 0 点表示保压过程的开始点，也是填充FILL 过程的结束点。保压压力的参数设置会在FLOW 流动分析结果中得到印证。ADVANCED OPTIONS 高级选项；这里包括一些注塑材料、注塑过程控制方法、注塑机型号、模具材料、解算模块参数的信息，一般选用默认值就可以了。注意：在本节中大多数参数选的是默认，我们可以根据生产的实际情况来设置和选择一些参数，特别是在修模和试模过程中， 可以根据实际情况反复调整工艺参数，得到满意的注塑结果。3.2.10 前处理完成3.3 分析计算在完成了产品模型的前处理之后，即可进行分析计算，整个解算器的计算过程基本由MPI
38、 系统自动完成。双击任务栏中的ANALYZE NOW 解算器开始计算，如下图显示选择 ANALYZE 分析-JOB MANAGER 任务管理器可以看到任务队列。从中可以看出MPI 的分析计算过程是一个反复迭代的过程。通过分析计算的输出信息SCREEN OUTPUT，可以监控分析的整个过程，输出的信息包括：。产品模型的网格读入和单元检查；。各解算器的迭代计算参数设置；。注塑材料属性；。过程参数的设定信息。各类型分析的进度和部分结果如下图所示，在填充分析的进度显示中可以清楚地看到有关时间、填充程度、压力、锁模力、熔体流速和V/P 转换情况。在 SCREEN OUTPUT 中经常会出现有关网格模型的
39、警告WARNING 和错误ERROR 信息，用户可以根据这些信息，对产品模型进行相应的修改和完善，从而获得理为可靠的分析结果。3.4 结果分析及相关后处理3.4.1 流动分析结果1. FILL TIME 填充时间FILL 为动态结果，它可以显示从进料开始到充模完成整个注塑过程中，任一时刻流动前锋FLOW FRONT 的位置。上图为熔体充满型腔时的结果显示，选择 RESULTS结果-QUERYRESULTS 查询结果命令。可以单击产品上的任意位置，从而显示熔体到达该位置的时间。较为均衡的填充过程在FILL TIME 结果中主要体现在两个方面：。熔体基本上在同一时刻到达型腔各端部；。以等值线形式显
40、示的结果中，等值线间距比较均匀，因为同一结果中稀疏的等值线表示流速缓和，密集的等值红表示流速湍急。(在RESULTS-PLOT PROPERTIESMETHOD 中可以设置)注意：利用 FILL TIME 结果可以发现以下一些注塑过程中出现的问题：。欠注SHORT SHOT 和迟滞HESITATION在 FILL TIME 结果中，欠注部分以灰色显示，非常明显，还有一种情况， 当等值线密集在一个很小的区域内时往往会发生迟滞HESITATION 现象，从而导致欠注。过保压 OVERPACKING-如果熔体在某一个方向的流路中上首先充满型腔，就有可能发生 OVERPACKING 的情况，OVERP
41、ACKING 可能会导致产品不均匀的密度分布，从而使产品超出设计重量，浪费材料，更为严重的是导致翘曲发生。熔接痕WELD LINE 和气穴AIR TRAP-将 WELD LINE 和AIR TRAP 的分析结果叠加OVERLAY 到 FILL TIME的结果上，可以清楚地再现缺陷的产生过程。2. PRESSURE（END OF FILLING）压力分布PRESSURE（END OF FILLING）显示了填充结束时的腔内及流道内的压力分布。注意：由于压力会影响到产品的体积收缩，因此要求压力分布要尽可能的均匀，从显示结果上看就是颜色变化均匀，或者是等值线分布均匀。还要注意一点就是与PRESSUR
42、E 结果的区分，PRESSURE 结果显示的是产品上各点在整个注塑过程内（填充、冷却、保压）的压力动态变化。1 PRESSURE AT INJECTION LOCATION：XY PLOTPRSSURE AT INJECTION LOCATION：XY PLOT 为产品进料口位置的压力在注射、保压、冷却整个过程中的变化图。下面三图的比较可以明显看出保压曲线的设置在分析计算过程中得到了很好地执行的体现。4BULK TEMPERATURE（END OF FILLING）平均温度分布BULK TEMPERATURE是沿产品壁厚方向上以熔体流速为权值（WEIGHT）的平均温度，它表示产品上某一位置的能
43、量传递值。通过BULK TEMPERATURE的显示结果，可以发现产品在注塑过程中温度较高的区域，如果最高平均温度接近或超过聚合物材料的降解温度，或者是出现局部过热，HOT SPOT 的情况，都需要重新设计浇注、冷却系统，或者是改变工艺参数。3.4.2 冷却分析结果1. MAXIMUM TEMPERATURE，PART 产品最高温度它显示了冷却周期结束时计算出的产品上的最高温度；产品经过冷却的最高温度应该低于设定的产品顶出温度。2. CIRCUIT COOLANT TEMPERATURE冷却介质温度冷却介质温度显示了冷却周期结束时计算出的冷却系统中冷却介质的温度。回路中的冷却介质的升温应该小于
44、2-3 度。3.4.3 翘曲分析结果翘曲 WARP 分析结果在任务栏窗口显示如下：从图中可以看出，翘曲分析的结果分为四类：总体变形、冷却因素导致的变形、收缩因素导致的变形和分子取向导致的变形。每一类变形又分为总变形量和X、Y、Z 三个方向上的分量。1. Z 轴总变形量在图中可以测出两点的相对变形量，选择RESULTS 结果中的QUERY RESULTS查询结果，选择显示结果中的两点，得到相对变形量。2. Z 轴冷却因素影响下的变形量；3. Z 轴收缩因素影响下的变形量；4. Z 轴分子取向因素影响下的变形量；5. 翘曲综合分析注意：产品模型网格划分的是否合理，对结果会有较大的影响，因此为了得到
45、与实际情况相接近的结果。所以，我们应该在掌握了基本的分析流程和方法的基础上，重点做好网格划分和修改的工作，可以说网格模型是MPI 分析成功与否的基石。第四章手机面板浇口位置设计4.1 概述浇口位置的设定直接关系到熔体在模具型腔的流动，从而影响聚合物分子的取向和产品成型后的翘曲，因此选择合理的浇口位置浇口的位置一般会由于熔体流速、压力比较大而产生较大的内应力，因此要避免将浇口设置在产品的承重部位。将浇口设置在非外观面为保证产品的外观质量，应将浇口设置在产品的非外观面。浇口位置要利于排气不良的排气，不仅会造成困气、欠注、烧痕等缺陷，而且会导致较高的注塑和保压压力。设置浇口位置要考虑熔接痕的情况浇口
46、的设置要尽量避免熔接痕出现的重要的外观面，同时要尽量使熔接痕在注塑压力较高的区域生成，从而保证熔接痕部位的产品强度。4.2 最佳浇口位置分析MPI 系统中最佳浇口位置GATE LOCATION 分析模块，可以用来为你的设计分析过程找到一个初步的最佳的浇口位置。分析结果可以为进一步完整的流动分析提供一个参考的浇口位置。GATE LOCATION 的分析主要基于以下一些因素：。流动的平衡性；。型腔内的流动阻力；。产品的形状和壁厚；。注塑成型中浇口位置的可行性等。对于单浇口，基本的浇口位置可以不用预设置，分析结果会给出一个最佳的浇口位置；对于多浇口的情况，如果预先给出了若干浇口位置，则分析计算会在考虑流动阻力和流动平衡的基础上，再给出一个额外的浇口位置。从而保证流动的平衡性。4.2.1 分析前处理。项目创建和模型导入；。网格模型的建立；。分析类型的设定；。材料选择和工艺过程参数的设定。1. 项目创建和模型导入2. 网格模型的建立3. 分析类型的设定4. 材料选择5. 工艺过程参数的设定在 STUDY TASKS窗口中，右击PROCE