Moldflow的模流分析入门实例学习资料

1、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I一基于Moldflow的模流分析入门实例1.1 Moldflow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。m -盅他.就 能.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

2、"，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所示猫工程 * 11 anperk1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”图标上，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，

3、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。图1-9 “生成网格”定义信息图1-10网格日

4、志划分完毕后，可以看见如图1-11所示的脸盆网格模型，此时在管理视窗新 增加了三角形单元层和节点层，如图1-12所示。图1-11网格模型图1-12层管理视窗(5)网格检验与修补。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的 不合理网格，将其修改成合理网格，便于MOLDFLOW顺利求解。选择“网格”， “网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图 1-13所示。图1-13 “网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为 1.15500045.9200Q匹配率达 到82.5%大于80%,重叠单元个数为0,自动划分网格的脸盆模型网格匹配率较 高，达到计算要求。(6)选择类型分析。M

5、oldflow提供的分析类型有多种，但作为产品的初步 成型分析，首先的分析类型为“浇口位置”，其目的是根据“最佳浇口位置”的 分析结果设定浇口位置，避免由于浇口位置不当引起的不合理成型。双击方案任务视窗中的图标，或者选择“分析”，“设定分析序列”命令，系统自动弹出“选择分析顺序”对话框， 如图1-14所示。图1-14 "选择分析顺序”对话框选择对话框中的“浇口位置”，单击“确定”按钮，此时方案任务视窗中第。分析类型选定。(7)定义材料类型塑料脸盆的成型材料使用默认的 PP材料。在方案任务视窗中的“材料”栏显示。(8)浇口优化分析。浇口优化分析时不需要事先设置浇口位置。成型工艺 条件采

6、用默认。双击方案任务视察中的“立即分析”，系统弹出1-15所示的信息 提示对话框，单击“确定”按钮开始分析。当屏幕中弹出分析完成对话框时，如图1-16所示，表面分析结束。方案任务视窗中显示分析结果，如图1-17所示。图1-15信息提示对话框图1-16分析完成图1-17方案任务视窗分析日志窗口中的GATE信息的最后部分给出了最佳的浇口位置结果，如图1-18所示，最佳的位置出现在 N208节点附近。选中图1-17所示的方案任务视窗中的“最佳浇口位置”复选框，模型显示区域会给出结果图像。如图1-19所示。图1-18结果概要图1-19结果图像(9)复制模型。完成最佳浇口位置设置后，下面进行产品初步分析

7、。首先 从最佳浇口位置分析中复制模型。在工程管理视窗中右击已经完成分析的 LP_1study在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。此时在工程管理窗口中出现了LP_1study (copy),然后双击该图标，如图1-20所示。图1-20复制工程(10)设定分析类型。产品初步成型分析包括“流动+翘曲”。双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-21所示。选才? “流动+翘曲”，单击“确定”按钮，完成分 析类型的选定，如图1-22所示。图1-21 "选择分析顺序”对话框图1-22方案任务发生变化(11)设定注射位置。根据优化结果，选择最佳浇口位置节点N208。在工具栏

8、上“选择”文本框中如图 1-23输入“N208”，按“enter'键，即选中节点N208,双击方案任务视窗中的，此时光标变为“十”字，选择模型上粉红色的节点 N208,浇口位置设定完毕，如图1-24 所示。图1-23选择查找图1-24浇口位置设定完毕(12)工艺参数设定。本例采用默认的工艺参数，双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“成型参数设置向导“对话框，如图1-25所示。采用默认值，单击“下一步”按钮，进入“成型参数向 导”对话框的第二页，选中“分离翘曲原因”复选框。单击“完成”按钮，结束 工艺过程参数的定义，如图1-26所示。图1-25 “成型参数设置向导”对话框图1-26 “成型

9、参数设置向导”对话框 2(13)分析计算方案任务视窗中各项任务前出现图标，表明该任务已经设定。即可进行计算。双击“立即分析图标” ，MPI求解 器开始计算。最后弹出“分析完成”菜单栏，分析结束。(14)结果查看。分析结束后，MPI生成大量的文字，图像和动画结果，分 类显示在方案任务视窗中，由于分析结果内容太多，这里仅介绍与本例相关的计 算。填充时间：选择“填充时间”复选框,显示填充时间按结果，如图 1-27所 示，总时间为19.57s。图1-27填充时间也可以以动态的方式显示熔料充填型腔过程。即蒂娜及工具栏上的动画播放器图标。气穴位置：选择“气穴”复选框，显示气穴位置，如图 1-28所示，主要

10、出 现在脸盆制品的边缘。图1-28气穴位置熔接痕位置：选择“熔接痕”复选框，显示熔接痕位置，如图 1-29所示, 主要在脸盆制品的边缘。图1-29熔接痕位置锁模力：XY曲线图。选择锁模力：XY复选框，显示填充过程中锁模力变 化曲线，如图1-30所示。图1-30锁模力变化曲线(14)翘曲结果分析翘曲结果显示成型制品的总体变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方 向变形量。总变形量，X方向变形量，Y方向变形量，Z方向变形量。如图1-311-34 所示。图1-31总体变形量图1-31 X方向变形量图1-32 Y方向变形量图1-33 Z方向变形量(15)生成报告。单击选择“填充时间”，选择“报告”，“

11、添加动画”，在工程 栏中力口入REPORT如图1-34所示。双击REPROT,弹出“MOLDFLOW PLASTICS INSIGHT REPORT” 如图 1-35 所示。图1-34工程窗口图 1-35 Moldflow Plastics Insight Report实训二网格划分2.1 Moldflow应用实例以如下图2-1所示的按摩器为例，演示网格的划分过程。一般情况先自动对模型进行网格划分，有必要的情况下对局部细节进行手工网格划分，以此来提高划分网格的总体质量。图2-1按摩器模型(1)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“an

12、mo”，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 “ anmo”的工程。图2-2 “创建新工程”对话框(2)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 “anmo.st。单击“打开”按钮，系统弹出如图 2-3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2-3导入选项Moldflow MPI有3种网格类型，即中面网格( Midplane),表面网格 (Fusion),实体网格(3D),根据分析类型搭配网格

13、类型。中面网格：中面网格模型是由三节点的三角形单位组成的， 网格创建在模型 壁厚的中间处形成的单层网格。在创建中面网格的过程中，要实时提取模型的壁 厚信息，并赋予相应的三角形单元。表面网格：表面网格由三节点的三角形单元组成的，与中面网格不同，它是 创建在模型的上下表面上。实体网格：实体网格是由四面体单元组成的，每个四面体单元优4个Midplane模型的三角形单元组成，3D网格可以更为精确地进行三维流道仿真。(3)网格划分。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

14、中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图 2-4所 示。一般情况下采用默认边长进行网格划分。网格划分好如图2-5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。图2-4 “生成网格”定义信息图2-5网格自动划分结果(4)网格局部手工划分。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会根据实际情况自动调小网格边长， 但质量往往不佳，因此需要通过手工划 分来完善网格。局部网格手工划分操作方法，首先选取要重新划分的网格区域，在选择“网 格”，

15、“网格工具”，“重新划分网格”命令，如图2-6所示。系统弹出“重新划分 网格”定义信息，如图2-7所示。图2-6选择命令图2-7 "重新划分网格”定义信息在图2-7中“选择要重新划分网格实体”栏是提供用户选择要重新划分的区 域，如图2-8所示的深色单元。在“目标边长度”文本框中输入重新划分的单元 边长，现在将原来的边长3换为5,单击“应用”按钮，系统自动对所选的网格 进行重新划分，结果如图2-9所示。图2-8选择重新划分的区域图2-9网格重新划分(5)网格状态统计。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于 MOLDFLOW 顺利求解。选择“网格

16、”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图 2-10所示。图2-10 “网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.19000479.272000匹配率达到72.5,重叠单元个数为0,自动划分网格的按摩器网格匹配率一般，需要调 整，调整方法在下面章节介绍。实训三 网格处理3.1 网格划分与处理应用实例本节如图3-1所示按摩器为例，演示网格处理方法。一般情况下，自动划分 网格模型多少会存在缺陷，这些缺陷往往是网格质量低下的主要原因， 因此要对 网格模型进行修补处理，提高网格质量。图3-1自动划分网格(1)网格处理。根据网格统计信息，如图 2-10所示，如何提高匹配率，

17、最 佳的处理方法是修改网格边长，网格平均边长越小，网格精度越高，匹配度也越 高。本例中网格数为9334个，匹配度为72.3%。因此可以通过缩短网格的平均 长度来提高匹配率。双击方案任务视窗中的，“工具”页面显示“生成网格”定义信息，选中“重新划分网格”复选框，如图3-2所示 将默认的边长3.85改为3.0。单击“立即划分网格”按钮，系统对自动网格进行 重新划分，划分后的网格如图3-3所示。网格统计如图3-4所示。图3-2 “生成网格”定义信息图3-3重新划分后的网格图3-4 “网格统计”对话框重新划分好的网格数9996个，纵横比范围1.15900048.7500。匹配度80.6%, 满足冷却和

18、翘曲分析要求。3.2 网格自动修补Moldflow提供的网格自动修补功能能够自动搜索并处理模型中存在的单 位交叉和单元重叠问题，同时可以改进单元的纵横比，对表面模型非常有效，但 该功能不能完全解决所有网格中存在的问题。操作方法：选择“网格”，“网格工具”，“自动修复”命令，“工具”页面显 示如图3-5所示的“自动修复”定义信息。图3-5 “自动修复”定义信息单击“应用”按钮，系统自动修补所有的交叉和重叠网格单元，改善网格的 纵横比。3.3 纵横比处理纵横比处理功能可以降低模型网格的最大纵横比，使其接近所给出的目标 值。操作方法：选择“网格”，“网格工具”，“修改纵横比”命令，“工具”页面 中显

19、示如图3-6所示的“修改纵横比”定义信息。在“目标最大纵横比”文本框 中输入用户所需的数值。图3-6 "修改纵横比”定义信息3.4 网格自动合并选择“网格”，“网格工具”，“整体合并”命令，“工具”页面显示如图 3-7 所示的“整体合并”定义信息。黄色空格出现合并公差默认值，本例设置合并公差为0.5,单击“应用”按钮，合并报告显示“合并的节点数：242"，如图3-8所示。图3-7 “整体合并”定义信息图3-8整体合并结果信息实训四分析类型与材料选择4.1 MPI分析应用实例在设置浇口位置之前应进行浇口位置分析，依据分析结果设置浇口位置，从而避免由于浇口位置设置不当可能引起的

20、制件缺陷。以按摩器为例进行最佳浇口位置分析，实例模型如图4-1所示。图4-1实例模型(1)选择“文件”，“打开工程”，系统弹出“打开工程”对话框，选择.mpi, 单击“打开”按钮，此时在工程管理视窗中显示“工程 anmo”。在模型区显示已 经划分好网格的按摩器网格模型。如图 4-2所示。(2)选择材料。按摩器的成型材料为PC,选择“分析”，“选择材料”命令,或者双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“选择材料”对话框如图4-3所示。图4-2按钮器网格模型图4-3 “选择材料”对话框(3)搜索材料。在图4-3所示的对话框中，“常用材料”栏为空，因此用户 需要搜索的方法查找材料。单击“搜索”按钮，系统

21、弹出如图4-4所示的“搜索标准”对话框，在“搜索字段”列表框中选择“材料名称缩写”，在“子字符串” 文本框中输入“ PC”。单击“搜索”按钮，系统进入“选择热塑性塑料”对话框，如图4-5所示。图4-4 “搜索标准”对话框图4-5 "选择热塑性”对话框(4)选择目标材料。单击目标材料，如图 4-5所示中的15号，用户可以单 击“详细资料”按钮来查看 PC塑料特性，如图4-6所示，单击“确定”按钮回 到图4-5所示的“选择热塑性塑料”对话框。图4-6 “热塑性塑料”对话框(5)确定材料。在“选择热塑性塑料”对话框中单击“选择“按钮，回到“选择材料”对话 框，对话框中“制造商”和“牌号”已

22、改变。单击“确定”按钮完成材料的选择此时，方案任务视窗中的材料显示为 如图4-7所示。图4-7方案任务视窗(6)设置分析类型MPI默认的分析类型为“充填”，现将分型类型设置为“浇口位置”，设置方法为，双击任务视窗中的图标，进入“选择分析顺序”对话框，选择“浇口位置”如图 4-8所示。单击“确定”按钮，分析类型设置为“浇口位置”，如图4-9所示。图4-8 "选择分析顺序”对话框图4-9设定分析类型Moldflow以不同的图标显示不同类型的分析，方便观察当前的分析类型。充填分析：模拟熔体从进入模型开始，到熔体到达模具型腔的末端过程。计 算模腔被填满过程中，流动前沿位置。预测制品在相关工艺

23、参数设置下的充填行 为，获得最佳的浇注系统设计。流动分析：用于预测热塑性高聚物在模具内的流动， MPI模拟从注塑点开始 逐渐扩散到相邻的流动前沿，直到流动前沿扩展并充填制品上最后一个点， 完成 流动分析。目的是获得最佳的保压阶段设置。冷却分析：用来分析模具内的热传递，主要包含塑件和模具温度，冷却时间 等，目的是判断制品冷却效果的优劣，计算出冷却时间，确定成型周期。翘曲分析：用于判定采用热塑性材料成型的制品是否会出现翘曲，如果出现 翘曲的话，查出翘曲原因。(7)分析求解双击方案任务视窗中的，提交分析，系统弹出如图4-10所示的提示框单击“确定”按钮，“分析日志”页面显示 最佳浇口分析过程信息，如

24、图4-11所示，方便查看信息。图4-10选择分析类型提示框图4-11 “分析日志”页面(8)查看结果MPI为用户提供了结果彩图，便以用户客观的选择合理的浇口位置。选择方案任务视窗中的域出现分析结果如图4-12所示复选框，在模型显示区图4-12最佳浇口位置由于按摩器结构因素，考虑到外观美观，不能将浇口放在其表面，只能放在 边缘。实训五浇注系统创建本例讲解按摩器上盖的一模两腔的浇注系统创建过程，如图5-1所示图5-1示例模型(1)选择“文件”，“打开工程”，系统弹出“打开工程”对话框，选择.mpi, 单击“打开”按钮，此时在工程管理视窗中显示“工程 anmo”。在模型区显示已 经划分好网格的按摩器

25、网格模型。如图 5-2所示。图5-2按钮器网格模型(2)采用手工方式创建一模两件。先将整个模型朝 z方向移动20mm选择“建模”，“移动”，“平移”命令，工具页面显示“平移”定义信息 ，如 图5-3所示。框选整个模型，在“矢量”文本框中输入(0 0 20),单击“应用” 按钮，整个模型朝Z方向移动20 mm用镜像方式复制模型。选择“建模”，“复制”，“镜像”命令，工具页面显示 “镜像”定义信息，如图5-4所示。镜像平面选择XY平面，采用复制方式镜像， 单击“运用”按钮，模型被镜像，一模两件创建完毕，如入 5-5所示。图5-3 “平移”定义信息图5-4 “镜像”定义信息图5-5 一模两件(3)创建浇口中心线查找节点N4532和节点N9197,分别偏移5mm偏移节点N4532选择“建模”，“移动”，“平移”命令，“工具”页面显示 “复制”定义信息如图5-6所示。在“矢量”文本框中输入(0 0 -5 )0以