Moldflow在注射模中的应用

来源：现代模具 作者： 发布时间：2008-03-03

关键字：Moldflow操作|应用实例

　　摘要：本文介绍了Moldflow软件在模拟流动过程中的操作过程，并通过实例说明Moldflow流动模拟的应用情况。

　　现代设计中，CAD/CAM已作为一种经常被使用的工具，但CAE的应用，却不如CAD与CAM普遍，一般将注射过程也视为一种标准工具，可以模拟注射全过程，包括从塑料在压力下的填充到冷却至室温时的翘曲。

　　注塑成型过程中，塑料在型腔中的流动和成型，与材料性能、制品形状尺寸、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限关。因此，对于新产品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。所以在模具设计之前，采用Moldflow对产品进行分析，可得出合理的工艺参数和模具结构，有利于提高模具一次试模成功率，降低成本，提高质量，缩短制模周期，提高企业竞争力。尽管应用Moldflow有不可估量的优点，但遗憾的是，仅有一小部份公司采用，不过，CAE技术应用却在逐渐扩大。

　　1 应用Moldflow的实际操作过程

　　新建(导入)模型——网格划分——浇口选定——工艺条件设定——分析计算——结果显示。

　　从结果显示中，我们可以发现注塑件中经常出现的缺陷，如熔接痕，气穴和翘曲等。然后，在设计中更有针对性的指导模具的结构设计，例如排气系统的设计，又如要减少熔接痕与翘曲等缺陷。则可从影响其因素入手，进行优化，以达到熔接痕最少，翘曲变形最小。

　　2 以垫衬零件为例说明其应用

　　2.1 模型导入

　　该模型是在Proe中构建的模型。可以通过STEP，IGES等文件，导入到Moldflow项目中，导入的零件如图一所示。

　　2.2 网格划分，检验及修改网格

　　在导入模型之后，先进行网格划分，紧接着要进行网格信息统计，然后，根据统计信息依次进行诊断，如果有不合理的网格，需要用网格工具对网格进行修改，直到网格修改合理为止。网格划分这步很重要，因为它是以后分析的基础，关系到结果的精度和准确。

　　下面为塑件的网格划分结果：

　　Global edge 取 0.3mm时

　　Entity counts-------------------------------

　　Surface triangles 3040

　　Nodes 1516

　　Beams 0

　　Connectivity region 1

　　Mesh volume 15.4259 cm^3

　　Mesh area 110.8 cm^2

　　Edge details------------------------------

　　Free edges 0

　　Manifold edges 4560

　　Non-manifold edges 0

　　Orientation details--------------------------

　　Elements not oriented 0

　　Intersection details-------------------------

　　Element intersections 0

　　Fully overlapping elements 0

　　Duplicate beams 0

　　Surface triangle aspect ratio----------------

　　Minimum aspect ratio 1.162566

　　Maximum aspect ratio 9.727278

　　Average aspect ratio 1.794529

　　Match ratio----------------------------------

　　Match ratio 93.8%

　　Reciprocal ratio 93.3%

　　通过上面的网格分析结果可知，联通率为1、自由边和非交叠边的个数为0、未定向的单元个数为0，交叉单元个数为0、完全重叠单元个数为0、单元纵横比为1.794529~9.727278之间并且网格匹配率为93.8%大于软件所要求的85%。所以保证了下面分析结果的可信性。

　　2.3浇口的选定

　　浇口位置的选择是注塑件质量保证的重要条件。很多缺陷都与浇口位置形式分布有关。因此需要对浇口位置进行优化，选择最佳位置。图二是优化浇注位置。

　　2.4工艺条件的设计

　　该塑件材料为:Bayer USA Lustran ABS 488，根据材料的工艺要求，工艺参数：熔体温度2400C度,型腔温度650C。

　　2.5显示结果

　　填充过程模拟可以得到填充时间，填充压力，熔合线位置，气穴位置等结果。从这些结果中，可以得到指导生产管理和模具设计。图三~图五为填充过程中部份模拟结果。

　　3结束语

　　Moldflow应用于塑料件的模具设计具有很多优点。另外，根据气穴形成位置，将型腔设计成镶拼结构以利排气，指导模具设计，使产品缸陷减少，精度提高，提高产品质量。

　　参考文献

　　[1] 单岩等.Moldflow模具分析技术基础.清华大学出版社，2004年.

　　[2] 王刚等.Moldflow模具分析应用实例.清华大学出版社，2005年.