MoldFlow软件在特殊注塑成型中的应用
Moldflow在注塑成型模拟分析中的应用
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MoldFlow软件在特殊注塑成型中的应用
MoldFlow软件在特殊注塑成型中的应用MoldFlow软件在特殊注塑成型中的应用作者：文劲松麻向军来源：PT现代塑料一前言MPI3.1除了能对传统的注塑成型进行模拟分析外，还能对一些特殊的注塑成型过程进行模拟分析，如共注塑成型（Co-injection Molding）、压注成型（Injection-Compression Molding）、反应注塑成型（Reaction Injection Molding）、微芯片封装（Microchip Encapsulation）、气体辅助注塑成型（Gas-Assisted Injection Molding），其中，气体辅助注塑成型将有专门的文章进行介绍，下面讨论其它的注塑成型模拟分析。
二共注塑成型模拟分析共注塑成型是指用两个或两个以上注塑单元的注塑成型机，将不同的品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法，可生产多种色彩或多种塑料的复合制品。
MPI/Co-Injection可以模拟先后注射成型过程。
一般用于共注塑的注塑机有两个料筒和一个公用的喷嘴。
制品表面的塑料首先注射，由于喷泉效应，塑料熔体喷射到模腔壁，模壁的温度远低于熔体的凝固温度，熔体迅速凝固，形成绝缘层，新的熔体沿着模壁流动，直到覆盖整个模腔表面。
随后注射制品内部的塑料，最后再次注射表面塑料。
在共注塑过程中，有两个很难控制的工艺参数：1）两种塑料的最优混合比例。
理论上，制品内部塑料最大可占到制品体积的百分之六十七，但实际上很难到达，尤其是复杂制品，工程上内部塑料可达到制品体积的百分之三十。
2）两种塑料注射转换的时间控制点。
由于模具设计不合理或者两种塑料比例不合适，有可能使内部塑料露出表面，尤其是最后填充的地方。
MPI/Co-Injection根据两种注射塑料的特性，预测它们在模腔中的分布，并给出两种塑料的最佳混合比例以及注射时间控制点，分析结果包括：1）两种塑料在填充过程中，模腔中任一点在任一时间的体积百分比。
MoldFlow在注塑成型中的应用
a 文章编号:100127445(2003)增20061203M o ldF l ow 在注塑成型中的应用汤宏群,苏广才(广西大学机械工程学院,广西南宁530004摘要:利用M o ldF l ow 对星型注塑件不同浇口位置进行流动模拟分析,预测可能存在的气泡位置和熔接痕位置,确定最佳浇口位置和数目.以此为例说明M o ldF l ow 在注塑成型中应用的好处.关键词:M o ldF l ow ;模拟分析;最佳浇口位置中图分类号:T G 241 文献标识码:A传统的注射模设计主要依靠设计人员的直觉和经验,模具设计加工完后往往需要经过反复地调试与修正才能正式投入生产,发现问题后,不仅要重新调整工艺参数,甚至要修改塑料制品和模具,这种生产方式降低了新产品的开发速度.而利用M o ldfl ow 软件在模具加工之前,在计算机上对整个注塑成形进行模拟分析,可以进行填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力、收缩以及气辅成形等分析,找出可能出现的缺陷,提高一次试模的成功率,降低生产成本,缩短生产周期.本文主要介绍使用M OLD 2FLOW 模拟分析软件对星型注塑件不同浇口位置进行流动模拟分析,预测可能存在的气泡位置和预测熔接痕的位置,确定最佳浇口位置和数目.为模具设计人员进行模具设计提供依据.1 模拟分析过程1.1 分析模型的建立图1为该零件的三维实体模型,由实体模型建立的该注塑件的有限元分析模型如图2所示,在分析中采用中性面网格,有限元分析模型数据为:面单元数=1547,节点数=821.图1 塑件实体模型图 图2 有限元网格划分图第28卷增刊2003年6月广西大学学报(自然科学版)Journal of Guangx iU n iversity (N at Sci Ed )V o l .28,Sup. June,2003 a 收稿日期:20030320;修订日期:20030512作者简介:汤宏群(1972),女,广西合浦人,广西大学讲师.图3 方案1充模过程 图4 方案2充模过程1.2 浇口位置的确定及流动分析本文分别采用一个浇口和两个浇口进行分析比较:方案1一个浇口居中(如图3所示),方案2两个浇口居左右两侧(如图4所示),塑件所用材料为DU PON T ,相关参数为:塑料熔融温度=215.00℃;模具温度=90.00℃;最大充填压力=100.00M pa ,充模过程如图3、4所示.3 流动模拟分析结果比较3.1 不同浇口位置产生的气泡在塑料熔体注射充填过程中,模腔内除了原有空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气,塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体等.这些气体若不能通过排气系统顺利排出模腔,将会影响制品成型以及脱模后的质量.图5、图6表明,注塑件在浇注结束后都会在两股低温流头相遇处或流动末尾处产生气体.两种方案气泡出现情况基本一致,都不出现于零件的内部,易于排除,可行.图5 方案1气泡分布(图中黑点表示气泡) 图6 方案2气泡分布(图中黑点表示气泡)3.2 不同浇口位置产生的熔接痕熔接痕产生于两股低温流头相遇的位置,熔接痕的出现对制品强度有一定的影响,熔接痕会削弱制品的结构强度和制品的表面缺陷,并且在对制品涂漆等后处理时,熔接痕位置较难处理.所以应尽量缩短熔接痕的长度和避免出现在制品严重的受力部分.图7、8分别给出了两种浇口位置的熔接痕的数量及分布.从结果可以看出方案1没有熔接痕,模具流动较均匀.方案2有熔接痕,在熔接痕处的力学性能差,影响制品的质量.如图8所示,因此方案126广西大学学报(自然科学版)第28卷 单浇口居中方案较好.图7 方案1无熔接痕 图8 方案2熔接痕3 结束语采用M o ldfl ow 软件对注塑件进行流动模拟分析,可以解决以下问题:①通过浇口位置分析,可以确定浇口的位置和数目;②预测可能存在的气泡位置,以确定排气槽的开设位置;③预测熔接痕的位置,并通过比较确定更为合理的工艺参数,使熔接痕处在理想的位置;④优化成型工艺参数.参考文献:[1] 于卫东.M o ldfl ow 技术在注塑成型过程中的应用[J ].计算机辅助设计与制造,2001(6):59261.[2] 吴崇峰,实用注射模CAD CAM CA E 技术[M ],北京:轻工出版社,2000.Appl i ca ti on of M oldFlow i n i n jecti on m oldi n gTAN G Hong 2qun ,S U Guang 2cai(Co llege of M echan ical Engineering ,Guangx iU n iversity ,N ann ing 530004,Ch ina )Abstract :By using M o ldF l ow s oft w are ,th is paper analyses and si m ulates the in jecting p rocess of star type p roduct w ith differen t gate l ocati on s ,in additi on ,it fo recasts the po siti on of air bubble and the m elt line in o rder to obtain the best gate l ocati on .T he result show s that M o ldF l ow is good fo r in jecti on mo lding .Key words :M o ldfl ow ;si m ulating analysis ;the best gate po siti on(责任编辑 唐汉民)36增刊汤宏群:M o ldF l ow 在注塑成型中的应用。
Moldflow软件在汽车零件注塑模具设计中的应用
万方数据枕料２００９年第９期总第３６卷计算机应用技术・４１・求零件重心处为工作平面不允许有浇口或其它痕迹存在，同时指定浇口位置如图２所示，该浇口不满足熔料流动的平衡性，Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析零件变形量为０．８５左右，无法满足要求，零件的翘曲变形趋势如图３所示。
图１汽车安全带上盖零件图２指定浇口位置图３翘曲变形分析发生严重翘曲变形的原凶在于指定浇口处材料太薄，阻碍熔料的流动与填充，流动不平衡，在模具进行保压时无法将压力传送到各个角落，成型注射压力情况如图４所示。
进浇口附近保压时熔料容易在薄壁处冷却，同时模具上下表面温差大，影响零件的保压，易缩水。
为改善翘曲，可更改冷却条件，采用将定模侧冷却温度低于动模侧５度左右的方法，Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析调整温度后翘曲变形量为ｏ．２７如图５所示，符合零件要求。
２．２困气分析零件在成型的过程中，气体如不能及时排出模腔就会产生困气现象，将会影响零件成型以及脱模后的质量。
Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析零件成型时，困气的位置主要分布在合模线附近，如图６所示，尤其是零件的四个卡扣处困气问题较严重，因此四个卡扣分别在凸凹模侧安装镶件，同理模仁中也做镶件，这样能将产品中大部分的易困气部分解除，达到熔料流动均匀的目的。
图４成型注射压力图５调整温度后翘曲变形分析．２．３熔接痕分析熔接痕是由于来自不同方向的熔料前端部分被冷却，而在结合处未能完全融合而产生的。
熔接痕主要影响外观，严重时对零件强度产生影响。
因此在零件成型的过程中应尽量避免熔接痕，在不可避免的情况下应当尽量将熔接痕推至不受力区，以达到零件的使用寿命要求。
Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析产生熔接痕的位置如图７所示，主要集中在零件的角落，对外观和强度的影响较小。
图６困气位置图７熔接痕位置万方数据・４２・计算机应用技术扔柳２００９年第９期总第３６卷２．４冷却方式分析３结论注塑模温度对熔料的充模流动，固化定型、生产率以及零件的形状和精度等有着直接影响。
该模具采用对称单循环水路冷却，水管直径８ｍｍ。
Moldflow技术在注塑成形过程中的应用
析模 块有多种浇 口位置方案供设计 数的正确值 ，并确定其 变动 范围。 者选 择 ，并会对其选择将产生 的影 （） ２减小塑件应力和翘 曲
制品设计者可以运 用流动分析 响进 行评价。
５ Ｃ ＤＣ Ｍ ６ Ａ ／ Ａ 与制造业信息化 ・ ＷＷ ｉ ｄ ｃ ｒ ｃ Ｗ ｃ ｏ ｎ ａ ｎ
选 择最 好 的加 工 参 数 ，使 塑
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Ｉ０ ４ ０ 系列的标准 文档 。 Ｓ１００ 以及工艺参数 。
（） １建模
保压 ，保 压压 力为气 体 压 力 ，如
图７ 示。 所
到了广泛应用。
特性 。
（） ５减小反修 成本 提高模具 次 试模 成 功 的可
会导致生产率下降、 产品质量 稳定 、废
２模具设计和制造 ．
品率高、成本上升以
二 、Ｍｏｄｌｗ （ Ａ、 ｌｆ ｏ ＭＰ ＭＰ ） Ｉ 技术的应用
塑料 流动／ 压 、模 具冷 却和零 件 保
Ｍ ｌｆｏ 分析技术可 以成 功地应 用 ｏｄ ｌｗ 具设计者 必须 选择能够实现这种控 提 出了一个 目标趋势。通过流动分 ｏｄ ｌｗ ｊｍ参 ｌ 于制品设 计、模 具设计 和注塑成形 制的浇 口位置和 数量 ，Ｍ ｌｆｏ 分 析 ，注 塑人员可以估定各个｝
三组不 同的生产过程。
Ｍ ｌ ｆ ｏ 分 析 技术 可 以在 以 能性 是 Ｃ Ｅ ｏｄ ｌｗ Ａ 分析 技术 的一大 优点。 下诸 多方 面 辅 助 设计 制 造 人 员进 反复地 试模、修模要耗损大量 的时
及 开 发 周 期 过 长 等 后 果 。本 文 介 绍 的
Ｍｏ ｆ ｗ ｌ ｌ 软件 。可 以 ｄｏ 解决 以上的问题 。以 帮助企业获得更 多的
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW
7材料成型过程的计算机模拟——MOLDFLOW MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
本文将详细介绍MOLDFLOW的工作原理、应用和优势。
MOLDFLOW的工作原理主要基于有限元分析（FEA）方法。
它将整个成型过程分为多个时间和空间步骤，并对每个步骤中的物理过程进行数值模拟。
通过对塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程的模拟，MOLDFLOW能够提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等。
同时，MOLDFLOW还可以通过计算机模拟来预测和优化成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的应用范围非常广泛。
它可以用于注塑成型、吹塑成型、压缩成型、挤出成型等各种材料成型过程的模拟和优化。
在注塑成型中，MOLDFLOW可以帮助优化模具设计、材料选择和加工参数，从而提高产品质量和生产效率。
在吹塑成型中，MOLDFLOW可以预测和优化瓶嘴的形状和位置，从而改善瓶子的气密性和外观。
在挤出成型中，MOLDFLOW可以模拟材料的流动和变形，从而改善挤出产品的尺寸精度和表面质量。
MOLDFLOW的优势主要体现在以下几个方面。
首先，它能够通过计算机模拟来预测和优化成型过程的缺陷和问题，从而节省了传统试验方法所需的时间和成本。
其次，MOLDFLOW可以提供详细的信息，如温度分布、流动速度、塑料填充和压力分布等，从而帮助工程师更好地理解材料的行为和成型过程的变化。
此外，MOLDFLOW还可以进行多场耦合分析，如热-流体耦合分析、应力-应变耦合分析和热-机械耦合分析等，从而更全面地研究材料成型的多种物理过程。
总之，MOLDFLOW是一种用于模拟材料成型过程的计算机软件。
它通过计算机模拟，可以预测和优化塑料制品成型过程中的缺陷和问题，如短流、气泡、收缩和变形等。
MOLDFLOW的工作原理基于有限元分析方法，它能够模拟塑料的熔融、流动、冷却和固化等过程，并提供详细的信息。
Moldflow在注塑成型工艺优化中的应用
2.Moldflow 充模流动数学模型
Moldflow 提供三种网格类型对制品模型进行网格划分： （1）Midplane（中性面网格） 针对薄壳件产品分析，需抽取中间面； （2）Fusion（双面网格）针对薄壳件产品分析，将需 要数天抽取中间面的时间缩短为几分钟，是应用最广泛的网格类型。 （3）3D（实体三维网 格） ，可适用于所有类型产品，包括薄壳或厚壁件。 中性面网格和双面网格充模流动数学模型采用非牛顿流体在非等温下的广义 Hele-Shaw 流动的控制方程为[4]： 连续性方程
D1 是剪切变稀行为开始的剪应力，D2 为对应低压下的玻璃化转
D3 为压力影响系数，表征粘度对压力的依赖性，在高速高压成型分析中，比如超 A1 、 A2 为模型常数； T 为一个参考温度，通常被认
薄成型，必须考虑粘度的压力依赖性。
为是材料的玻璃化转变温度。 Cross-WLF 模型考虑的是剪切粘度， 不考虑拉压粘度。 在浇口直径变化较剧烈的情况下 往往会有较明显的拉压粘度效应， 造成更大的压力损失， 此时需要考虑 Juncture loss 的 Bagley 修正系数 C1 和 C2 （采用 3D 求解器考虑 Extension viscosity 模型系数 A 和 B） 。 如 Moldflow 未提供修正系数，可在 Moldflow 帮助中查找经验数据进行修正。如果分析时不考虑拉压粘 度影响，分析的注射压力则偏低，锁模力可能会偏大。
能量方程
（6）
（7）
（8）
C p
T T T T T T T ) (k ) (k ) 2 C p (u v w ) (k t x y z x x y y z z
（9）
其中 为熔体密度， x 、 y 、 z 为三维坐标， u 、 v 、 w 分别表示 x 、 y 、 z 方向的速 度， P 为压力， T 为温度，
Moldflow技术在注塑成形过程中的应用
图８修改方案后的模型
图９初始设计
室
修改后如图１０所示充填情况大致均匀，因此不
§
会产生过大的锁模力。
万方数据
６１
Moldflow技术在注塑成形过程中的应用
作者： 作者单位： 刊名：
英文刊名： 年，卷(期)： 被引用次数：
余卫东， 陈建
CAD/CAM与制造业信息化 CAD/CAM YU ZHIZAOYE XINXIHUA 2001，(6) 31次
业 2005(1)
23.陈立恒.梁继才.李义.隋忠祥.张景民.徐立晶 FM全新卡车内饰顶棚把手气辅注射成型的模拟分析[期刊论文]-吉
林大学学报（工学版） 2005(1)
24.王红伟 基于MPI的注塑模计算机辅助分析及CAx集成技术研究[学位论文]硕士 2005
25.颜克辉 薄壁塑件注塑成型特性的试验与数值模拟研究[学位论文]硕士 2005
明显。要移动和消除熔接痕，我们必须修改塑件的 壁厚和浇口的位置。
图７显示了型腔的冷却效果。面板顶部圈内区
就比初始方案均匀。
四、结论 １．注塑压力和锁模力小于注塑机极限。为了建
域内温度较高，而上下的温差也较大。这是导致热 立更宽的注塑条件窗口，我们优化了注塑参数。这
弯曲的主要原因。因此我们必须修改冷却水管或模 样我们至少减少了２０％的注塑压力和锁模力。
万方数据
６０
接痕，我们必须减小顶面末端的厚度。
图１２在制件顶部加一冷却镶块
图１ｌ显示了熔接痕的分布位置，有四条熔接痕
均分布在角部和侧壁，不容易被肉眼观察到。图１２
图７温差分布
在制件的顶部，加入一个冷却镶块，镶块的材料是
图６显示了熔接痕的位置。有四条熔接痕比较 Ｂｅ—Ｃｕ，这样制件的顶部冷却效果较好，温度分布
Moldflow／IMoLD技术在注塑模设计中的应用
Moldflow／IMoLD技术在注塑模设计中的应用0 引言传统塑料模具设计往往是由设计人员凭经验与直觉设计模具，待模具制造、装配完毕通过试模后，才能发现问题。
运用Moldflow/IMOLD技术进行塑料模具设计，可以避免设计中的盲目性。
通过计算机的模拟，有目的地修正设计方案和工艺条件，克服因为经验少而造成的不良后果，缩短产品开发周期，提高生产效率。
1 Moldflow软件简介Moldflow是一款具有强大功能的专业注塑成型CAE软件，目前被广泛应用予注塑成型领域中的模拟分析。
Motdflow软件包括三部分：（1）Moldflow Plastics Advisers（产品优化顾问，简称MPA）：塑料产品设计人员在设计完产品后，运用MPA软件模拟分析，在很短的时间内，就可以得到优化的产品设计方案，并确认产品表面质量。
（2）Moldflow Plastics Insight（注塑成型模拟分析，简称MPI）：对塑料产品和模具进行深入分析的软件包，它可以在计算机上对整个注塑过程进行模拟分析，包括填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力和收缩，以及气体辅助成型分析等，使模具设计人员在设计阶段就找出未来产品可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率。
（3）Moldflow Plastics Xpert（注塑成型过程控制专家，简称MPX）：集软硬件为一体的注塑成型品质控制专家，可以直接与注塑机控制器相连，可进行工艺优化和质量监控，自动化注塑周期、降低废品率及监控整个生产过程。
2 IMOLD软件简介IMOLD是SolidWorks环境下进行注塑模三维设计的插件。
IMOLD主要的功能模块有：（1）数据准备：在模具设计前分析产品的造型，以便为后续设计提供合乎要求的三维模型。
（2）项目管理：对模具设计项目进行文档管理，可以输入特别的塑料原料及收缩率，并可以根据加工条件选择X、Y、Z3个不同方向的收缩率来设计模具。
（3）型芯、型腔设计：用于设计出型腔、型芯、侧面型芯。
Moldflow／MPI在塑料注射成型过程中的应用
获 得合 理 的设 计 参数 ，得 到优质 的产 品 。
２２ 成 型 过 程 分 析 ．
确 定浇 口位置 之 后 ．建 立 浇 口，就 可 以进行 成 型的 流动 与填 充分 析等 。
２２１ 选 择分 析类 型 ．．
本 产 品平 均壁 厚 ３ ｍｍ，分 析重 点在 充填 、流
随 着 塑 料 工 业 的快 速 发 展 ．注 塑 成 型 产 品 越 来 越 精 密 复 杂 ，对 产 品 的形 状 和 尺 寸 精 度 要 求 也越 来 越 高 ，这 就 对 我 们 的产 品 设 计 人 员 和 模 具设 计 人 员 提 出 了更 高 的要 求 。按 照 传 统 的 模 具设 计 方 法 ．设 计 人 员 只 能 凭 借 经 验 设 计 模 具 ，加 工 完 以后 需 要 不 断 地 试 模 与 修 模 才 能 正 式 投 入 生 产 ，这 一 过 程 缺 乏 科 学 的 理 论 指 导 ， 造 成模 具 设 计 周 期 长 、成 本 高 而 且 质 量 还 难 以 保 证 ，有 些 模 具 由 于无 法 修 复 而 报 废 ．对 企 业
２３ 成型 分析 结果 ．
２３１ 成 型参 数 ．． 如 图 ４所示 ，流 动分 析结 果 表 明总 的填 充时 间 １ ２ｓ ． ４ ，最 大 锁 模 力 为 ３５、 出 现 在 注 射 后 ２ ．ｔ １ ５ 时 。 由分 析 可 知 成 型 过 程 中模 具 最 大 温 度 ．ｓ ２
Ｍｏｄ ｏ ／ Ｉ（ ｌｆ ｗ Ｐａｔ ｓ ｎｉｈ）软件 可 ｌｆ ｗ ＭＰ Ｍｏｄ ｏ ｌ ｉ ｓ ｔ ｌ ｌ ｓｃ Ｉ ｇ
划 分 、检 验及 修 改 网格
以很 好地 解决 成 型过 程 中出 现 的问题 ，ＭＰ 作 为 Ｉ
Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用
Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用近年来，随着我国计算机辅助设计技术以及相应制造技术的不断发展，其在注塑模具中的应用越来越频繁。
如今，计算机辅助工程（CAE）技术已经开始广泛应用到塑料产品生产以及注塑模具设计过程中。
而Moldflow就是一种专业化的CAE软件，在注塑模具毕业设计中的应用价值较大。
标签：Moldflow；注塑模具；毕业设计0 引言注塑模具是进行相关产品生产的主要装备，我国现代化注塑模具设计行业发展速度越来越快，塑胶产品在各个工业部门的应用价值越来越大。
针对塑料产品来说，对模具要求是比较严格的，继续采取传统模具设计模式是不可行的。
本文主要研究Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用。
1 moldflow软件的基本介绍及优势Autodesk Moldflow Products主要应用在模具设计过程中，可以起到优化制件的作用，进而完善设计方案和解决方案。
Autodesk Moldflow Products内容主要有三个，第一个是Autodesk Mold-flow Advisers，能够完成实体文件注塑成型研究工作；第二个是Autodesk Moldflow Insight（AMI），能够完成塑料流动、产品收缩情况研究工作；第三个是Autodesk Mold-flow Communicator[1]。
moldflow软件在注塑模具毕业设计中的应用优势较大，主要包括五大优势：第一，该软件操作相对来说比较简单；第二，该软件具备计算机辅助设计操作工具和构件，且功能强大；第三，该软件拥有相对完整的塑料数据库和信息库，可以为用户提供精确而完整的信息和数据，利于设计者评估材料性能；第四，该软件分析功能是比较强的，仿真系统比较完善，利用该系统，设计者可以提前预知相关设计问题并及时解决；第五，该软件后期处理功能是比较强的，后处理工具完善，利于用户进行数据共享。
2 注塑模具设计的基本步骤要想完成注塑模具设计，需要完成以下设计流程：掌握注塑塑件情况，明确塑件设计标准化要求、生产批量、体积以及质量等参数；结合注塑塑件情况科学选用注塑机，确定模具设计所需的结构和型号，全面掌握注塑模具设计的相关信息和参数；计算注塑模具设计中涉及的相关数据，不仅有模具零件工作尺寸、模具地板厚度，还有型腔壁厚度，另外还要确定冷却系统；进行模具结构合理化设计，设计塑件分型面、型腔排列、模具零件、抽芯机构、顶出机构，确定模具腔数、浇口位置、模具腔数等；确定模具整体尺寸，选购合适的模架；加强注塑机相关参数的校对；模具图表绘制；投产制造情况总结和审核[2]。
Moldflow在注塑成型中的应用
一 ３６ １７ ｅｎ ２ ７．７ １ｔ ｎ ｅ
图 ５ 填充过程 及计算 结果
图 １ 注 塑 件 三 维 实 体 模 型
０■
方案一 图 ３ 单 元定 义厚度
方 案 二
图 ２ 有限 元网格划分 图
方案三
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Ｆ ｌ Ａ １ ｌ ｎ毫 ｙ ｓ ｌ ∞ ｉ ｅ ｔ Ｏ ｒｅ ｕ ｍ ｎ１ ｃ ｉ ｎ ｐ ｓ ＿ ｓ
方 案 四 三 四
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工 业 技
术
ＳＩ Ｃ ＆ＴＣ Ｌ０ Ｃ ＮＥ Ｅ ０Ｏ Ｙ Ｅ
Moldflow在某大型薄壁异形件注塑成型模拟分析中的应用
降低 材料 成 本 ，缩短 生 产 周 期 ， Ｍ ｌｆｏ 软件可 以优 化模 具结构 ， ｏｄ ｌｗ
可以得到最佳的浇 口数量 与位 置、
简称 Ｍ Ｘ） 以直接 与注塑机 控制 计 与制造 ，可以非常快速地进行注 Ｐ 可 控 ，自动优化注塑 周期 、降低废 品 力和注射体积 ，可 以建立单型腔 系
Ｍ Ａ）主 要 用 于优 化产 品 的 设 计 接更加密切。 Ｐ
问题 ，并找到有效 的解决方案 、缩
方 案 ，并 确 认 产 品 表 面 质 量 。
Ｐ ｒ Ａ ｖｓ ｒ ａｔ ｄ ｉｅ 使产 品设计者 在 短 开发 时 间 、节 省 成本 、抢 占市
Ｍ ｌｆｏ Ｐａｔｃ Ｉｓｇ ｔ（ 塑 产 品初始设计阶段就 注意到产 品的 场 、创造效益 。 ｏｄ ｌｗ ｌｓ ｉｓ ｎ ｉｈ 注
成型模 拟分 析 ，简称 Ｍ Ｉ） 以在 工艺性 ，并指 出容 易发 生的问题。 Ｐ 可
ＨＡ Ｐ模块能直接分析Ｃ Ｄ Ａ 模型 ，
Ｃ ［ Ｃ Ｍ与制造业信息化 ・ ０ ７ Ａ３ Ａ ／ ２ ０ 年第９ ５９ 期
维普资讯
Ｄｅ ； ｓＱ
数 字 化 设 计
率及监控整个生产过程 。
保 证 制 品平衡、计算注塑周期 、锁模 统或多型腔系统模具。 它基 于网络 的分 析 报 告使 设 计 人 员 、制 造 人
一
合理的流道系统与冷却 系统 ，并对
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、
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moldflow 案例
moldflow 案例Moldflow是一种用于注塑成型过程模拟和分析的软件工具，可以帮助制造商在产品设计阶段预测和解决可能出现的注塑缺陷和问题。
以下是十个与Moldflow相关的案例：1. 塑料零件缺陷的预测与优化：使用Moldflow进行注塑模拟，可以预测塑料零件可能出现的缺陷，如气泡、翘曲、短射等，并通过调整模具设计和工艺参数来优化生产过程。
2. 塑料零件材料选择：Moldflow可以帮助制造商选择合适的塑料材料，通过模拟不同材料的熔融流动性和收缩性能，以及对零件性能的影响，来指导材料选择。
3. 模具设计优化：通过Moldflow模拟，可以评估不同模具设计方案对注塑过程的影响，如冷却系统设计、流道布置等，以及对零件质量和生产效率的影响，从而优化模具设计。
4. 模具温度控制：Moldflow可以帮助制造商优化模具温度控制系统，通过模拟不同温度场分布对注塑过程的影响，以及对零件质量和收缩性能的影响，来指导温度控制策略。
5. 塑料零件尺寸优化：使用Moldflow进行注塑模拟，可以预测不同尺寸和壁厚的塑料零件的收缩率和变形情况，从而指导尺寸设计优化，保证零件的准确度和一致性。
6. 塑料零件表面缺陷预测与控制：Moldflow可以模拟塑料零件的填充过程，预测可能出现的表面缺陷，如短射、翘曲、热裂纹等，并通过优化工艺参数和模具设计来控制表面质量。
7. 注塑工艺参数优化：使用Moldflow进行注塑模拟，可以评估不同工艺参数对注塑过程的影响，如注射速度、保压时间等，以及对零件质量和生产效率的影响，从而优化工艺参数设置。
8. 模流线分析：Moldflow可以模拟注塑过程中的流动线路和冷却效果，通过分析模流线的分布和冷却时间，指导模具设计和冷却系统优化，提高生产效率和零件质量。
9. 塑料材料改性与优化：通过Moldflow模拟不同塑料材料的流动性和熔融性能，可以指导塑料材料的改性和优化，以提高注塑过程的稳定性和零件质量。
moldflow在《塑料成型与模具设计》课程教学中的应用
moldflow在《塑料成型与模具设计》课程教学中的应用MoldFlow是一种塑料成型与模具设计方面的软件，主要用于模具分析和塑料件设计预测。
它能够帮助工程师和设计师们有效地将设计的想法转换到塑料制品上，并能够预测制品的最终性能和外观。
Moldflow的应用可以帮助工程师更好地管理塑料成型过程中的流程，提高工作效率，并且能够让塑料制品拥有更佳的性能和外观。
本文分别从介绍MoldFlow，描述MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中的应用，探讨MoldFlow在模具设计及塑料成型实验中的应用这三个方面，探讨MoldFlow在教学和实际应用中的重要作用，以及MoldFlow 的未来发展等内容，具体进行阐述。
【MoldFlow介绍】MoldFlow是一款由Autodesk公司开发的计算机辅助工程软件，主要用于模具分析和塑料件预测。
该软件采用了多种几何学模型，并可以进行热流体模拟，模具汽包分析和零件塑性变形分析等。
它可以用于分析模具汽包的分布、模具的散热性能和模型的收缩率以及塑料件上的塑性变形等。
MoldFlow的应用广泛，包括模具设计、塑料成型、汽车塑料件的设计以及模具制造行业等。
【MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中的应用】MoldFlow在塑料成型及模具设计教学中容易操作，可以显著提高教学效果。
首先，MoldFlow可以帮助教师更好地指导学生利用有限元分析软件对塑料元件进行分析。
其次，MoldFlow可以帮助教师指导学生实现模具参数的优化，从而更好地控制成型过程中的温度和塑性变形，并最终得到更高质量的塑料件。
此外，MoldFlow还可以帮助学生更好地理解模具空气和液体的流动规律，从而更加准确地设计出合理的模具型腔。
【MoldFlow在模具设计及塑料成型实验中的应用】MoldFlow的应用还可以帮助工程师更好地管理模具设计及塑料成型实验过程，提高工作效率，并且能够让塑料制品拥有更佳的性能和外观。
MoldFlow软件在注塑模具设计中的应用.
MoldFlow软件在注塑模具设计中的应用一前言塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。
传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。
计算机技术的运用，正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。
计算机技术在注塑模中的应用主要表现在以下几方面。
1、塑料制品及模具结构设计商品化三维CAD造型软件如Pro/Engineer、UG、CATIA等为设计师提供了方便的设计平台，其强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如地表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础。
同时，这些软件都有专门的注塑模具设计模块，提供方便的模具分型面定义工具，使得复杂的成型零件都能自动生成，而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全，调用简单，添加方便，这些功能大大缩短了模具设计时间。
同时，还提供模具开合模运动仿真功能，这样就保证了模具结构设计的合理性。
2、注塑过程数值分析运用CAE软件如MoldFlow模拟塑料熔体在模具模腔中的流动、保压、冷却过程，对制品可能发生的翘曲进行预测等，其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有着重要的指导意义，可提高一次试模的成功率。
在下面的章节中将详细讨论。
3、数控加工利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据，以保证加工过程的可靠性，同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴、五轴数控铣削刀具轨迹等。
二 MoldFlow软件的作用MoldFlow软件是美国MOLDFLOW公司的产品，该公司自1976年发行了世界上第一套塑料注塑成型流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。
Moldflow软件在塑料模设计中的应用
Moldflow软件在塑料模设计中的应用摘要：随着近代工业的飞速发展，塑料制品用途日益广泛，注塑模具工艺空前发展，依靠人工经验来设计模具已经不能满足需要。
企业越来越多地利用注塑模流分析技术来辅助塑料模具的设计。
本文介绍了Moldflow软件的功能、分析流程，并以计算机显示器面板塑件为例阐述了Moldflow软件的分析过程和实际应用。
关键词：Moldflow 分析工艺参数1、Moldflow软件功能(1)优化塑件。
运用Moldflow软件，可以得到塑件的实际最小壁厚，优化塑件结构，降低材料成本，缩短生产周期，保证塑件型腔能完全充满。
(2)优化模具结构。
运用Moldflow软件，可以得到最佳的浇口数量与位置，合理的流道系统与冷却系统，并对型腔尺寸、浇口尺寸、流道尺寸和冷却系统尺寸优化，在计算机上进行试模、修模，大大提高模具质量，减少实际修模次数。
(3)优化注射工艺参数。
运用Moldflow软件，可以确定最佳的注射压力、保压压力、锁模力、模具温度、注射时间、保压时间和冷却时间，以注射出最佳的塑件。
2、Moldflow软件分析流程对于常规的塑件，Moldflow软件的一般分析流程包括三个主要的分析步骤：建立网格模型、设定分析参数、模拟分析结果。
其中，建立网格模型和设定分析参数都是属于前处理的范围，模拟分析结果为后处理。
(1)建立网格模型。
在Moldflow软件中，要新建一个分析模型，需要先建立一个工程项目，再新建一个CAD模型，或者利用通用数据格式导入UG、Pro/E、CATIA等CAD软件或ANSYS、NASTRAN等CAE软件建好的模型。
然后对该模型进行网格划分。
根据需要设置网格类型、尺寸等参数，对划分好的网格进行检查，修复有缺陷的网格。
(2)设定分析参数。
设定分析参数包括选择分析类型、成型材料、工艺参数。
参数设置中首先要确定分析的类型，根据分析的主要目的选择相应的模块进行分析。
然后，在材料库中选择成型的材料，或自行设定材料的各种物理参数。
Moldflow在高光注射成型(RHCM)的应用
Moldflow在RHCM中的应用
RHCM 分析结果三：
定模侧温度变化XY图
动模侧温度变化XY图
8/14/2014
Copyright @ CAD-IT Consultants 2012
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Moldflow在RHCM中的应用
通过Moldflow分析RHCM能帮助我们什么？
准确预测高光成型中模具型芯和型腔的温度分布
预测塑料件的冷却时间及成型周期 为实际生产中模具设计、加热和冷却系统布局优化设计提供指导方向 能很好的预测及减少RHCM成型所带来的缺陷，比如翘曲、缩痕、成型 压力等 能准确预测高光成型中的注塑压力和熔接线
8/14/2014
Copyright @ CAD-IT Consultants 2012
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Copyright @ CAD-IT Consultants 2012
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Copyright @ CAD-IT Consultants 2012
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Moldflow在RHCM中的应用
注射压力对比：
传统成型技术
RHCM成型技术
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Moldflow在RHCM中的应用
案例二：
产品信息：
TCL液晶显示框 尺寸：1339*838*3.6mm 材料：ABS+PMMA 高光成型技术
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Copyright @ CAD-IT Consultants 2012
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高光注塑成型技术(RHCM）特点
四、其他优点
缩短成型周期
MoldFlow软件在注塑模具设计中的应用
MoldFlow软件在注塑模具设计中的应用The application of MoldFlow in Injection Mold Design文劲松麻向军(华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心SCUT—MoldFlow高级技术应用培训中心）一前言塑料产品从设计到成型生产是一个十分复杂的过程，它包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等几个主要方面，它需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师及熟练操作工人协同努力来完成，它是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。
传统的手工设计、制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。
计算机技术的运用,正在各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益.计算机技术在注塑模中的应用主要表现在以下几方面.1、塑料制品及模具结构设计商品化三维CAD造型软件如Pro/Engineer、UG、CATIA等为设计师提供了方便的设计平台，其强大的曲面造型和编辑修改功能以及逼真的显示效果使设计者可以运用自如地表现自己的设计意图，真正做到所想即所得，而且制品的质量、体积等各种物理参数一并计算保存，为后续的模具设计和分析打下良好的基础.同时，这些软件都有专门的注塑模具设计模块,提供方便的模具分型面定义工具，使得复杂的成型零件都能自动生成，而且标准模架库、典型结构及标准零件库品种齐全，调用简单，添加方便，这些功能大大缩短了模具设计时间。
同时，还提供模具开合模运动仿真功能，这样就保证了模具结构设计的合理性.2、注塑过程数值分析运用CAE软件如MoldFlow模拟塑料熔体在模具模腔中的流动、保压、冷却过程，对制品可能发生的翘曲进行预测等，其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有着重要的指导意义，可提高一次试模的成功率。
在下面的章节中将详细讨论。
3、数控加工利用数控编程软件可模拟刀具在三维曲面上的实时加工过程并显示有关曲面的形状数据,以保证加工过程的可靠性，同时还可自动生成数控线切割指令、曲面的三轴、五轴数控铣削刀具轨迹等。
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MoldFlow软件在特殊注塑成型中的应用Application of Special Injection with MoldFlow Software
文劲松麻向军
（华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心SCUT—MoldFlow高级技术应
用培训中心）
一前言
MPI3.1除了能对传统的注塑成型进行模拟分析外，还能对一些特殊的注塑成型过程进行模拟分析，如共注塑成型（Co-injection Molding）、压注成型（Injection-Compression Molding）、反应注塑成型（Reaction Injection Molding）、微芯片封装（Microchip Encapsulation）、气体辅助注塑成型（Gas-Assisted Injection Molding），其中，气体辅助注塑成型将有专门的文章进行介绍，下面讨论其它的注塑成型模拟分析。
二共注塑成型模拟分析
共注塑成型是指用两个或两个以上注塑单元的注塑成型机，将不同的品种或不同色泽的塑料，同时或先后注入模具内的成型方法，可生产多种色彩或多种塑料的复合制品。
MPI/Co-Injection可以模拟先后注射成型过程。
一般用于共注塑的注塑机有两个料筒和一个公用的喷嘴。
制品表面的塑料首先注射，由于喷泉效应，塑料熔体喷射到模腔壁，模壁的温度远低于熔体的凝固温度，熔体迅速凝固，形成绝缘层，新的熔体沿着模壁流动，直到覆盖整个模腔表面。
随后注射制品内
部的塑料，最后再次注射表面塑料。
在共注塑过程中，有两个很难控制的工艺参数：
1）两种塑料的最优混合比例。
理论上，制品内部塑料最大可占到制品体积的百分之六十七，但实际上很难到达，尤其是复杂制品，工程上内部塑料可达到制品体积的百分之三十。
2）两种塑料注射转换的时间控制点。
由于模具设计不合理或者两种塑料比例不合适，有可能使内部塑料露出表面，尤其是最后填充的地方。
MPI/Co-Injection根据两种注射塑料的特性，预测它们在模腔中的分布，并给出两种塑料的最佳混合比例以及注射时间控制点，分析结果包括：1）两种塑料在填充过程中，模腔中任一点在任一时间的体积百分比。
2）两种塑料在模腔中的分布情况。
3）内部塑料在成型过程中厚度的变化情况。
4）两种塑料在填充过程中，模腔中任一点在任一时间的质量变化情况。
5）根据所选择的分析流程不同，分析结果还包括流动分析结果、冷却分析结果、翘曲分析结果以及应力分析结果等。
三压注成型模拟分析
压注成型简单地说就是首先把塑料注射到比制品尺寸大的模腔，然后通过压缩使成型件达到制品的尺寸要求。
采用这种成型方法生产的制品尺寸稳定，残余应力小，锁模力小，特别适合于高精度、低残余应力的制品，如光学零件。
在压
注成型过程中，注射（包括填充和保压）与压缩既可同时进行，也可是先注射后压缩。
MPI/Injection Compression模块可以在以下方面帮助用户：
1）最小的压缩力；
2）最小的注射压力；
3）使制品的收缩、变形、残余应力最小。
分析结果包括：
1）压缩力；
2）压板位移：压板位移为成型结束时压板位置与注射开始时压板位置之差，它应与设定的压板位移值相等（最大不超过设定值），制品最终尺寸
等于制品设计尺寸与设定的压板位移值之和减去压板位移，如果成型件
尺寸达不到制品尺寸的要求，可采用以下措施：减小设定的压板位移量；
减少压板等待的时间；加大压板移动速度；增加压缩力；增加注射时间
等。
3）压板移动速度：在压缩过程中，压缩力在没有达到预设的压力之前，压板在每个压力增加段的移动速度一样，压力达到预设的压力值，压力不
变，但移动速度可能不恒定。
4）模腔体积：包括浇道的体积，随着压缩开始，模腔体积不断减小。
5）根据所选择的分析流程不同，分析结果还包括流动分析结果、冷却分析结果、翘曲分析结果以及应力分析结果等。
四反应注塑成型模拟分析
反应注塑成型是将两种具有高化学活性的低相对分子质量液体原料，在高压下经撞击混合，然后注入密闭的模具内，完成聚合、交联、固化等化学反应并形成制品，具有物料混合效率高，节能，产品性能好，成本低等优点，用于热固性塑料注塑成型。
反应注塑成型由于要产生化学反应，因而模具设计以及注塑工艺变得很复杂。
如填充速度过慢会导致短射，填充过快又可能导致缩孔，模腔温度不当或者制品壁厚不当可能导致成型性变差或制品烧焦。
MPI/Reactive Molding模块可提供以下帮助：
1）模拟流动过程，优化制品设计与浇口位置；
2）确定正确的注塑压力与锁模力；
3）填充过程中，模腔任一点在任一时间的注射压力；
4）填充过程中，模腔任一点温度随时间变化情况；
5）判断是否短射；
6）预测融合纹与缩孔；
7）提供超过50种可反应注塑成型的材料。
五微芯片封装模拟分析
微芯片封装采用活性树脂，除了起保护作用外，还能提高散热性和导电性。
MPI/Microchip Encapsulation模块主要模拟封装过程，提供最佳的工艺，如模具温度、填充时间、螺杆速度曲线、固化时间等，以及封装形式设计、导脚与导线布置。
该工艺在大陆还极少使用，本文不作详细介绍，有兴趣的读者可阅读软件
的在线帮助。
六分析前的准备
与流动、冷却、翘曲分析一样，以上分析要作以下准备工作：
1）模型准备。
除了微芯片封装可采用中心面或表面模型外，其它的分析只能采用中心面模型；
2）网格质量与流动等分析相同；
3）设定分析流程；
4）选择材料；
5）设置浇口；
6）设置工艺参数。
七分析实例
图1是共注塑成型例子，图2是压注成型例子，图3是反应注塑成型例子，图4是微芯片封装例子。
图1 共注塑成型分析图2 压注成型分析
图3 反应注塑成型分析图4 微芯片封装分析
八结束语
本文简单介绍了MPI3.1在共注塑成型、压注成型、反应注塑成型和微芯片封装中的应用。
MPI3.1是一个功能非常强大的软件包，包括了几乎所有的注塑成型方法，本次讲座只是起了一个抛砖引玉的作用，要熟练掌握，还需要实际的操作，尤其是结合实际的产品分析。
参考文献
1、MPI3.1培训资料
2、MOLDFLOW公司网站
3、李德群：塑料成型工艺及模具设计，机械工业出版社，1994
4、黄锐：塑料成型工艺学，中国轻工业出版社，1997。