MoldFlow软件翘曲分析及应用
Moldflow在盒盖翘曲变形优化设计中的应用
Moldflow在盒盖翘曲变形优化设计中的应用
翘曲变形指注塑品的形状偏离了模具型腔的形状，翘曲变形由收缩不均，冷却不均，分子取向不均三个方面导致的。
制品的翘曲变形的因素受制品的材料因素，制品的结构设计因素，模具设计因素，注射加工工艺条件这四个方面的影响。
在实际的生产中，模具经常要反复的调试和试模，合理的调整各个影响因素才能生产出合格的产品，这导致产品生产成本的升高，开发周期的延长。
而随着Moldflow的应用，越来越多得应用于实际生产，利用Moldflow对制品进行流动，冷却，翘曲准确地模拟和分析，可以预测制品潜在存在的缺陷，调整成型工艺参数，优化制品成型设计方案，达到减少生产周期，提高生产效率，降低生产成本的效果。
本文利用Moldflow软件对制品可能产生的翘曲变形进行模拟分析，优化了设计方案，减少了制品的翘曲变形，为模具开发提供了依据。
MOLDFLOW翘曲分析及应用
MoldFlow软件翘曲分析及应用Analysis and Application of W arpage with MoldFlow Software一翘曲产生的原因1 翘曲分类Moldflow MPI/WARP模块把翘曲分为两种形式，见图1。
1）稳定翘曲（图1a）：翘曲变形与收缩应变成正比。
2）非稳定翘曲（图1b）：翘曲变形是由于制品弯曲而产生的。
在这种情况下，收缩应变表现为平面应(a) 稳定翘曲(b) 非稳定翘曲变，由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。
一般，图1 翘曲分类这种翘曲变形很大。
2 翘曲产生的原因注塑过程中，翘曲是由于制品收缩率不均匀而产生的。
收缩率不均匀表现在以下几方面：1）制品不同部位的收缩率不一样；2）沿制品厚度方向收缩率不同；3）与分子取向平行和垂直方向的收缩率不同。
MPI/W ARP把翘曲产生的原因归结为以下三点：1）冷却不均匀；2）收缩不均匀；3）分子取向不一致。
因此，MPI/W ARP模块的主要目的是确定制品翘曲变形的结果是否满足设计要求，如果不能满足设计要求，给出产生翘曲的主要原因。
二翘曲分析步骤1 分析流程的确定进行翘曲分析之前，冷却、流动分析必须已经完成。
在选择分析流程时（菜单命令Analysis下的Set Analysis Sequence命令）,有两种分析流程Cool - Flow - Warp (简称CFW)和Flow - Cool - Flow - Warp (简称FCFW)。
CFW在进行冷却分析时假设熔体的前沿温度不变，而FCFW在进行流动分析时假设模壁温度不变。
对于翘曲分析，假设熔体的前沿温度不变计算的结果更精确，所以，最好选择Cool - Flow – Warp分析流程。
2 FUSION模型分析步骤对于FUSION网格模型，MPI/W ARP还不能进行弯曲分析，所以分析非常简单，选择Cool - Flow - Warp分析流程后，在设置工艺参数（菜单命令Analysis下的Process Settings命令）的第三步，选取Isolate cause of warpage选项，该选项的作用是判断产生翘曲变形的主要原因。
基于MoldFlow的电钻后把手塑件翘曲分析及优化设计
起翘 曲变形 １ 。引起塑件翘 曲变形 的因素很多 ， 一般
认 为主要受到纤维取向 、 温度差异 、 区域收缩这 ３ 方面
的影 响ｐ 。
ＴＰＥ
３ Ｃ Ｅ分 析 Ａ
在Ｕ Ｇ中建立 塑件 的三维实体模 型 ， 并将其另存
为 ．ｓ ｉ 文件 格 式 ， 后 导 人 到 Ｃ Ｄ Ｄ ｃｏ 中对 塑 件 进 ｇ 然 Ａ ｏｔｒ
２ 翘 曲分 析 机 理 及 塑 件 工 艺 分 析
图 １ 示 塑件 为后把 手塑 件 ， 形尺 寸为 １２ 所 外 ９ｘ ４ ｘ７ ８ ４ ｍｍ， 称 壁 厚 为 ３ 公 ｍｍ。材 料 为 Ｐ ＋ ０ Ｆ， Ａ６ ３ ％Ｇ 牌
Ｉ Ｆ ０ 。为 了 提 高 手 感 ， 要 在 此 塑 件 需 翘 曲 变形 与塑 件 的收缩 有 关 ， 一般 均 匀 的收 缩 只 号 为 ＫＮＧ Ａ Ｎ１３ 需 ， 能 引起 塑 件 体积 上 的变 化 ， 只有 不 均匀 的收 缩 才 会 引 表 面 包 裹 一 层 软 胶 （ 要 第 二 次 注 射 成 型 ） 材 质 为
注射 成 型 实践 中的 重要 课题 。
收 缩 的理 论 模 型 ： Ｃ Ｉ Ｓ 修 正后 的残 余应 力 模 ① ＲＭ （
； ｎｏｒ ｔ ｅｉ ａ ｔ ｓ（ ｅｅ ｄ ｒ 本文 以电钻后把手塑件为例 ， 应用 Ｍ ｌ ｌ 软件 型 ）＠Ｕ ｃｒ ｃ ｄ ｒｓ ｕｌｓｅｓ未修正 的残余应力 ｏ Ｆｏ ｄ ｗ 模型）＠Ｒ ｓ ｕｌｓａ （ ； ｅｉ ａ ｔ ｉ 残余应变模型 ） 。 ｄ ｒｎ 】 对其 进 行 翘 曲分 析及 优 化设 计 。
中图 分 类号 ：Ｐ ９ ． Ｔ ３ ０６ Ｔ ３１ Ｇ ２． ７； ６
文献 标 识码 ： Ｂ
文章 编 号 ：０ １ ０ — ９ ３ ５ ２ １— ８ ２— １
基于moldflow对前门护板外板翘曲变形研究及反变形预补偿应用
基于moldflow对前门护板外板翘曲变形研究及反变形预补偿应用作者：范涛来源：《汽车科技》2020年第06期摘要：在汽车外饰塑料件薄壁类产品中，受功能及造型限制，一些产品出现壁厚分布不均等情况，容易导致产品收缩不均，成型后会出现较大翘曲变形。
本文利用mlodflow对汽车前门护板外板进行模流分析，确定了翘曲变形的原因及对应的变形量，同时结合产品实际尺寸变形量，验证了模拟分析的准确性，进而确定了产品反变形预补偿量，产品实施反变形预补偿后翘曲变形明显减小，解决了由于产品翘曲变形导致前门护板与门槛装配间隙小的问题，满足Cubing及T-car装车要求。
关键词：moldflow;翘曲;前门护板外板;反变形预补偿中图分类号：U463.82+1 文献标识码：A 文章编号：1005-2550（2020）06-0041-05Abstract： In the thin-wall parts of vehicle exterior plastic products， some have uneven wall thickness distribution and complex modeling due to the limitation of function and modeling appearance， is likely to lead to large warping deformation caused by uneven shrinkage of product. In this paper， the root cause of warping deformation of front door cladding outer part and deformation quantity of assembly defect position have been analyzed based on moldflow， combining with the actual deformation size measurement of product. The pre-compensation quantity was determined and product warping deformation was reduced obviously in this paper. And finally the problem of small gap between front door cladding and rocker panel caused by product warping deformation has been solved， conformed to the requirement of Cubing and T-car assembly。
浅谈利用MoldFlow软件对注塑产品翘曲影响分析
２ １ ２ ＂ Ｎ Ｕｆ ０ 年１ＮＦ Ｔ 科技创新与应用 １ ： ￣
浅谈利用 Ｍ ｌ ｌ ｏ Ｆ ｗ软件对注塑产品翘曲影响分析 ｄｏ
孙 延
（ 门技 师学院模具工程 系， 厦 福建 厦 门 ３ １０ ） ６ ０４ 摘 要： 借助 Ｍ ｌＦｏ ｏ ｌ ｄ ｗ分析软件 ， 对注塑件进行建模 ， 用模拟的方法分析 了模具温度 、 采 注射 时间、 料温、 冷却 时间等参数的变化 对 注 塑 产 品翘 曲 的影 响及 其原 因 。分 析 结 果表 明 ： 品的 翘 曲 量 随模 温 升 高 ， 射 时 间 减短 而减 小 ； 压 压 力 应取 注射 压 力 的 产 注 保 ９ ％左右可使产品的翘 曲量达到比较 小的程度 ； ０ 料温应根据 塑料本身的特性来选取 ； 冷却时间对翘 曲量的影响比较小。 关键词： ｌＦｏ 注塑成型 ； 曲； Ｍｏ ｌ ｄ ｗ； 翘 工艺参数
影响。 在 分析 注 射 时间 对产 品翘 曲的影 响时 ，冷 却 时 间保 持 不变 ， 取
目前 ， 塑 行业 面临 的问 题很 多 ， 注 主要 包 括 ： 试模 过程 复杂 ， 时 间 很 长 ； 佳 成 型 工 艺 非 常难 以获 得 ； 塑 成 型过 程 中工 艺 参 数 随 最 注 时问的变化很难控制。 从而导致生产率下降， 品质量不稳定 ， 产 废品 率高 ， 成本上升 ， 开发周期过长等问题。 在 教 学 中 ， Ｌ Ｆ Ｏ 技 术 是 根据 高 分 子 流变 学 、弹 性 力 学 、 ＭＯ Ｄ Ｌ Ｗ 计 算机 技 术 。 采用 有 限元 计算 方 法来 模 拟 整个 注塑 过 程及 这 一过 程 对 注塑 成 型 产品 质 量 的影 响 ， 可 以模拟 塑 料 制 品在 注 塑 成 型过 程 它 中的流动 ， 保压和冷却过程以及预测制品中的应力分布 、 分子取向、 收 缩 和 翘 曲 变形 等 ， 助设 计 人 员 及早 发 现 问题 ， 时修 改 模 具 设 帮 及 计， 提高一次试模成功率 ， 帮助企业缩短产品上市周期 ， 增强市场竞 争 能力 。 翘 曲是指注塑制品的形状偏离模具型腔的形状 ， 是塑料制 品最 常见的缺陷之一ｌ ｌ ｌ 。翘曲不仅会影响产品的美观 ， 使用户无法接受， 而且会影响注塑制品的结构功能和使用寿命等。因此 ， 在实际生产 中应尽量避免或减小翘 曲的产生。目前已有不少学者就各工艺参数 对翘曲的影响进行了研究。 但是 ， 对于各参数的影响规律 ， 仍没有定 论 。工 艺参 数 的影 响 规律 ， 着 塑料 原 料 本 身 的 特性 、 具 结 构 特 随 模 征 、 品结 构 特 征变 化 而变 化嘲 产 。 １工艺参数成型范围的确定 本文零件塑料原料采用 Ａ Ｓ。 Ｂ 在数值模拟软件 Ｍｏ ｆ ｗ中， ｌｌ ｄｏ 可 以看 到材 料 Ａ Ｓ的成 型特性 。 Ｂ 材料 Ａ Ｓ Ｂ 适宜 的成型模温为 ４ — Ｏ 推荐模温为 ６ ℃， ０ ８ ℃， ０ 料温 为 ２ ０ ２０Ｃ 推荐料温为 ２５ 裂解温度为 ２０Ｃ 推荐顶 出温度 ０ ５ ￣， ２ ℃， ７ ￣， 为 １８ 最大切应力为 ０ ＭＰ ， ０ ℃， ． ａ最大剪切速率不超过 ５０ ０一 。 ３ ００ ｓ １ 实际上 ，许多注塑产 品都是在模 温为常温 的情况下生产 出来 的， 因此 ，Ｂ 实际的成型模温范围为 ２～ ０Ｃ ＡＳ ０ ８ ｏ；由于料温的裂解温 度为 ２０ 故取其温度范 围为 ２０ ２０ 注射时问要根据注塑产 ７ ％， ０ ～ ６％； 品的结构的复杂程度 、 大小而定 ， 取其成型范围为 ３５ ８； ． ｓ冷却 时问 ～
Moldflow在玻纤增强产品翘曲优化中的应用
业 产 品之 中 ，随着 工业 要求 的提 高 ，人 们对 塑料 制 品 提 出 了更高 的要求 。玻纤增 强材 料是 在塑 料 中加 入玻 纤 进行 改性 ，使 原 塑料 具 备 高 刚性 、高 耐热 的特 点 ， 在 某些 领域 中 能替 代 金 属 … 。虽 然 玻 纤 增 强 材 料 有 许 多优 点 ，但 由于玻 纤增强 材 料 中的玻 纤 会在 流动 过
ＨＵＡＮＧ Ｍｉ ｎ ｇ — ｙ ｕ， ＧＵＡＮ Ａｎ 。 ｎ ａ ｎ， Ｗ ＡＮＧ Ｄａ ｎｇ ｚ ｈ ｏ ｎ ｇ
（ Ｒ ｅ ｓ ｅ ａ ｒ ｃ ｈ ａ ｎ ｄ Ｄ ｅ ｖ ｅ ｌ ｏ ｐ ｍ ｅ ｎ ｔ Ｃ ｅ ｎ ｔ ｅ ｒ ，Ｎ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｌ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ Ｌ ａ ｂ ｏ ｒ ａ ｔ ｏ ｒ ｙ ｆ ｏ ｒ Ｐ ｌ ａ ｓ ｔ ｉ ｃ Ｍｏ ｄ ｉ ｆ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ａ ｎ ｄ Ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｎ ｇ ， Ｋ ｉ ｎ ｇ ｆ ａ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔ ｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ Ｃ ｏ ． ，Ｌ ｔ ｄ ． ，Ｇ ｕ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ５ １ ０ ５ ２ ０ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
Ｗａ ｒ ｐ ａ ｇ ｅ ；Ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ Ｏ ｒ ｉ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ；Ｇａ ｔ ｅ Ｌ ｏ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ
随着塑 料工业 的发展 ，塑料 制 品被 广泛 应用 于工
ｍ ｍ，平 均厚度 为 ３ ｍ ｍ。产 品成 型后要 与其 他部 件 进
行焊 接 ，边缘 具备 焊接 筋 ，厚 度 为 ５ ． ５ ｍ ｍ。产 品 在
塑料 工 业
・
Moldflow在解决注塑件收缩翘曲中的应用
第４ ０卷第 ９期
２１ ０ ２年 ９月
塑 料 工 业
ＣＨ Ｉ ＮＡ ＰＬＡＳ ＣＳ Ｉ ＴＩ ＮＤＵＳ ＴＲＹ ・５ － ７
Ｍｏ ｆ ｗ在 解决 注 塑件 收缩 翘 曲中的 应 用 ｌｌ ｄｏ
金 鹏 ，张 文建 ，何政 军 ，任 雯
（ 华北 电力大学 机械工程学 院 ，河北 保定 ０ １０ ） ７ ０ ３
充 、流 动 、收缩 、冷却 、翘 曲等进 行模 拟分 析 ，辅助
设 计者 找 出问题加 以解 决 ，本 文利 用 Ｍｏｄ ｏ ｌｆ ｗ软 件 主 ｌ 要 针对在 填充 完成 后 的保 压及 后处 理过 程 中出现 的收
缩 和翘 曲进 行模拟 分 析 ，找 出 问题提 出解决 方案 。
１ 注塑过 程中的收缩 、翘 曲缺 陷 …
注塑过 程在充 填 完成后 即进 入保 压 阶段 ，此 阶段 塑 料会 因为冷却 而发 生收缩 ，而 料筒 内 的熔 料会 继续
补 充 到型腔 中 ，这 对 于降低 收缩 有很重 要 的作用 ，而 注塑机 螺杆 在浇 口冻 结前后 退不 但会使 熔 料补充 不充
分 而且 还会 造成倒 流 ，保压 时 间的确 定 以浇 口冻结 时
Ａｐ ｌ ａｉｎｏ ｏｄ ｏ ｏｖｎ ｎ ｅｔ ｎ Ｍｏｄ Ｓ ｒ ｋ ｇ ｎ ａ ｐ ｇ ｐｉ ｔ ｆ ｌｆ ｗ ｉ Ｓ ｌｉｇＩ ｊｃｉ ｌ ｈ ｉ ａ ｅａ ｄ Ｗ ｒ ａ ｅ ｃ ｏ Ｍ ｌ ｎ ｏ ｎ
Moldflow在翘曲处理中的应用
Moldflow效益分析
➢时间效益 ➢品质提升效益 ➢生产成本效益
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展望
▪ 未来研究的方向 当前，针对CAE分析的精度要求越来越 高，将塑料加工过程影响因素考虑到结构分析中去成为趋 势。
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更改设计 降低 50%
Know-how分享：引起翘曲的因素
➢引起翘曲的根本原因： ➢引起翘曲的主要因素
收缩不均
收缩不均
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冷却不均 各向异性
Know-how分享：引起翘曲的因素
材料
工艺
模具
部件设计
注塑机
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改善方案：玻纤方向比较
原始设计
更改设计
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改善方案：翘曲比较
原始设计
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案例概况介绍
通过Moldflow 分析结果，发现部件变形趋势与实际情况完全一致。
本部件为非增强PBT树脂注塑件。不存在方向性引起的收缩差异； 而且模具 温度分别均匀，所以排除以上引起的翘曲； 通过CAD图纸研究发现，部件壁 厚分布极不均匀，基本壁厚在2.0mm ,但部分 区域壁厚达到4.0mm, 由于PBT 为半结晶材料，收缩率较大，所以可能是由于 部件壁厚分布不均引起的翘曲 ； 故，提出方案为 通过增减壁厚来减少厚度分布不均引起的收缩差异，也即翘 曲；
Moldflow软件在改善产品翘曲变形中的应用
我们 身边 所使 用的物 品大 多数使 用塑料 ２ ． ２ Ｍ ｏ ｌ ｄ ｆ １ Ｏ Ｗ 软 件 如何 降低 产 品翘 曲 变形 制成的 ，比如说 ：手机外壳、空调 外壳、杯 子 等 等 。而 且 很 多 的 精 密 零 件 也 开 始 使 用 塑料 来 ２ ． ２ ． １ 确 定 翘 曲量 制造 了。目前很多的的塑料制品在进行加工时 在 冷却 过程 中塑料 会不可避 免 的 自动 收 都 是采 用注 射成 型成 型。Ｍｏ ｌ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ软 件作 为 缩 ，引发变形 ，其所产生的翘 曲的大小 ，就是 种 比较常用的塑料注射成型的分析软件 ，能 翘 曲量 。 我们 可 以根 据 该 结 果 判 定 产 品 所 发 生 够提前预知塑料注射成型制品的潜在问题 ，比 的变形是 不是 已经超过 了设计 的要求 ，是不是 如说 ：翘 曲变形 ，并具有具有降低成本 ，减少 要进行 工艺的调整或更换材料。 生 产 周 期 ，减 少 试 模 次 数 等 优 势 ，被 广 泛 的 一 ２ － ２ ． ２确定翘 曲的原 因 个用于塑料制品工艺中。 旦翘 曲量 高于 了设 计的要 求 ，那 么就 需要对 导致翘曲产生 的原因进行确定 。在上面 １翘 曲变形 的 “ 翘曲变形 （ 二）”中，我们 已经得知产生 翘 曲的原因，那 么在这 里就需要判断是那一种 １ ． １什 么是 翘 曲 变形 原因造成的翘 曲。 － ２ ＿ ３降低翘 曲 翘 曲变 形 具 体 指 的 是 注 塑 制 品 所 形 成 的 ２ 经过前 两 步我们 已经得 知 了翘 曲产 生 的 形状超 出了模 具型腔 的形状所规定 的范 围，这 原 因， 那 么接下来就需要减小翘 曲了 ， 步骤为： 时比较常见的一项塑料 制品质量缺 陷。一般塑 对关系到翘曲原因的流动进程 观察 ，冷却 ，分 件的收缩会影响到其 翘曲变形 ，均匀收缩只可 能引起 塑件的体积上 发生变形 ，不均匀收缩才 析 翘 曲的 产 生 原 因 ，得 出 结 论 。通 过 以上 几 步 决定需要采取的降低翘 曲的方法。通 常改善翘 有可能引起翘 曲变形 。 在 成 型条件 所需 的设 定 因素 中，翘 曲变 曲的方法主要有改善模具设 计和产 品设计 。然 而我们需要明 白该如何改善才可以真 正的降低 形主要取决于 ：塑料熔 体温度 ；模具温度 ；保 压时间及压力等等 ，其中最 后一项 的影响最 明 翘 曲：如果是对产品的设计进行了改善，那么 显。保压 压力可以在 完全凝 固前使型腔 内熔体 就需要重新的计算整个分析序列中全部的分析 始终具有充分 的补料 以及压力 ，从 而促使熔体 了；如果是对模具或者是产品进行的改善 ，那 流动 ，但是流速慢 ，主要的原因是熔体由于降 么工艺条件也应 当进行相应的优化 ；如果所进 行 的改动很小 ， 则只需要进行分析重新计算 了； 温而引起收缩。 如果只需要对保压 曲线进行改善 ，那么只需要 １ ． ２ 为 什 么制 品 会 产 生翘 曲 对流动分析进行重新计算就 可以了。
Moldflow在注塑成型翘曲优化中的应用
ｙ ｉ ｆｔ ｅ ｅｆ ｃ ｓｏ ａｅ ｉｌ ， ｍ ｅｔｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ｓｓ ｏ ｈ ｆ ｔ ｆｍ ｔ ｒａ ｓ ｅ ｌ ｅ ｅ ａｕ ｅ， ｍ ｏｄ ｎ ｅ ｅ ａｕ ｅ， ｗｈｉｈ ｗａ ｍ ｐ ｒａ ｏ ｔ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｌ ｉ ｇ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｃ ｓ ｉ ｏ ｔｎｔｔ ｈ ｍ ｒ ｖ － ｍｅ ｔｏ ｕ ｌ ｙ ｏ ｒ ｄ ｔａ ｄ ｒ ｄ ｃ ｉｎ ｏ ｏ ｔ ｎ ｆｑ ａ ｉ ｆｐ ｏ ｕｃ ｎ ｅ ｕ ｔｏ ｆｃ ｓ ． ｔ Ｋｅ ｙｗｏ ｄｓ Ｍ ｏｄ ｏ Ｓ ｆｗａ ｅ； Ｂｅ ｔＧａ ｅ Ｌｏ ａ ｉｎ； Ｗ ａ ｐ ｇ ｔｍｉａ ｉｎ； Ｍ ｅｔＴｅ ｐ ｒ ｔ ｒ ｒ ： ｌ ｆ ｗ ｏ ｌ ｔ ｒ ｓ ｔ ｃ ｔ ｏ ｒ ａ ｅ Ｏｐ ｉ ｚ ｔ ｏ ｌ ｍ ｅａｕｅ
Ａ ｐｉ ｔ ｎ ｏ ｌｆ ｗ ｉ ａ ｐ Ｏｐ ｉ ｚ ｔ ｎ ｏ ｅＩｊ ｃｉｎ Ｍｏｄｎ ｐ ｌ ａｉ ｆＭｏｄ ｏ Ｗ ｒ ｔ ｃ ｏ ｌ ｎ ｍｉａｉ ｆ ｈ ｎｅ ｔ ｌｉｇ ｏ ｔ ｏ
基于moldflow对某车型前门防擦条翘曲变形研究及应用
基于moldflow对某车型前门防擦条翘曲变形研究及应用张琴;李军【摘要】In automotive thin-walled products, due to the requirements of the function or the appearance of constraints, some products will appear uneven distribution of wall thickness. The wall thickness of the product is not easy to cause the uneven shrinkage of the products, the actual forming of the products will have a larger warping deformation. The based on Moldflow software, for a vehicle front door anti clean mold flow analysis, the analysis results compared to the actual loading condition, the loading of reproduction defects. At the same time, through the mold flow analysis of analytical warping deformation causes of optimizing design of the product structure, greatly reduced warpage deformation, the ultimate solution to the product loading due to warping deformation caused by falling off to meet the product loading requirements. And other models of similar products to provide design recommendations in order to enhance product quality, shorten the development cycle.%在汽车薄壁类产品中，由于功能的要求或外观的制约，有些产品会出现壁厚分布不均的情况。
利用Abaqus的Moldflow接口进行翘曲分析和残余应力分析
利用Abaqus的Moldflow接口进行翘曲分析和残余应力分析本文介绍了Abaqus关键特征和优势、模型注塑模具产品椅子和手机外壳的翘曲和应力分析方法、结果与讨论，最后给出结论。
Abaqus关键特征和优势·力学性质、有限元网格以及残余应力数据都能从Moldflow 很简便地传递到Abaqus·包含了成型工艺残余应力的Abaqus分析使得注塑模具产品的仿真更加精确分析方法对一个注塑模具产品的翘曲和应力分析的过程来说，一开始是利用Moldflow对注塑成型过程进行仿真。
Moldflow的分析结果包括材料性质的描述以及固化零件中的残余应力分布。
Abaqus的Moldflow接口此时用来将这些数据转换成Abaqus可以应用的格式。
特别强调的是，接口产生的文件包含了塑料的网格信息、残余应力结果以及材料的性质。
这些数据会在接下来的Abaqus 分析中用来进行翘曲和残余应力影响的建模。
椅子和手机外壳塑模的离散化模型如图1所示。
对于这两个模型，Moldflow分析在模型厚度上分了21层并使用了壳体网格元素。
翘曲的仿真运用Abaqus/Standard的静态分析功能分析完成。
结果和讨论运用Abaqus/Standard进行翘曲分析后，椅子模型和手机外壳模型的变形如图2及图3所示。
由Abaqus/Standard翘曲分析所得到的椅子模型和手机外壳模型的Mises应力分布云图如图4及图5所示。
很明显可以看出，由于翘曲引起了变形，原来零件中所储存的Mises应力大小降低了。
结论Abaqus为进行细致的结构分析提供了强大的能力。
Moldflow 为注塑模具产品提供了运算残余应力和材料性质的能力。
Abaqus 的Moldflow接口通过提供Moldflow分析结果向Abaqus分析过程传送的方法，使得更加精确、更加高效的设计过程得以实现。
Moldflow在改善带嵌件的手机外壳翘曲变形中的应用
Moldflow 在改善带嵌件的手机外壳翘曲变形中的应用上海湃睿信息科技有限公司 李双林摘要：本文介绍了Autodesk Moldflow 软件在带嵌件的塑胶产品翘曲变形中的应用，通过一个手机外壳的案例详细说明了嵌件对产品收缩和变形的影响，并通过模拟分析找到变形的原因和改善的方向，最终达到改善产品变形的目的。
关键词：嵌件，Insert-molding ，翘曲，变形一 引言目前，传统的塑料加工技术已渐渐无法满足新时代的需求，轻、薄、短小的消费性电子产品已成为主流, 由于Insert-molding 的优点适合于3C 、家电、医疗及汽车零件之塑料产品，特别是目前流行的手机外壳及各式的电气产品。
嵌件可以是金属，也可以是冷却后的塑胶件。
这类嵌件产品在生产过程中面临的最大问题就是变形问题，因为嵌件嵌在塑胶中改变了产品原来的壁厚分布，致使产生收缩差异；另外一方面，嵌件自身虽然不收缩，但会抵制胶料的收缩，使得带嵌件产品的收缩模式和翘曲变形变得较为复杂，并难以预测，给实际的生产带来很大的困扰。
如图1所示，经由Moldflow 分析对嵌件变形问题的原因判读如下：嵌件为金属件，本身不收缩，但由于嵌件的机械属性会限制胶料从高温到低温的收缩。
如果嵌件为冷却后的塑胶产品，塑胶件与嵌件接触一侧热传递相对较差，致使温度较高，也使得产品向温度高一侧翘曲。
因此是否考虑Insert 的影响直接影响产品的翘曲变形形状，且Insert 的材质改变产品的翘曲形状也会随之改变。
Autodesk Moldlfow 软件的Insert-molding 分析可以比较准确地模拟出带嵌件产品的收缩分布并通过动态的耦合计算获得Insert 对产品收缩的限制作用，从而准确获取产品最终的变形形状及变形大小，从而可以预先精确的评估成型后的产品是否满足设计要求，再通过Moldflow 的原因分析找到产品变形的主要原因，最终指导模具或产品开发人员确定最合适的改善方案。
Moldflow在注射成型翘曲优化中的应用
第24卷 第5期中 国 塑 料Vol.24,No.5 2010年5月CHINA PLASTICS May,2010 Moldflow在注射成型翘曲优化中的应用赵龙志1,陈炳辉1,杨 敏1,张尚兵2(1.华东交通大学载运工具与装备省部共建教育部重点实验室,江西南昌330013;2.辽阳金兴汽车内饰集团公司,辽宁辽阳111000)摘 要:以汽车卡扣座为例,用Moldflow软件对其注射成型过程进行模拟分析。
通过分析材料种类、熔体温度和模具温度对翘曲的影响,确定了最佳浇口位置和最佳成型工艺参数。
当采用牌号为PP27553的聚丙烯、熔体温度为220℃、模具温度为40℃时的翘曲量最小,为0.1519mm。
关 键 词:汽车卡扣座;Moldflow软件;聚丙烯;注射成型;翘曲;优化;浇口位置;熔体温度;模具温度中图分类号:TQ320.66+2 文献标识码:B 文章编号:100129278(2010)0520078203Application of Moldflow Soft w are in W arpageOptimization of Injection Molded PartsZHAO Longzhi1,C H EN Binghui1,YAN G Min1,ZHAN G Shangbing2(1.Key Laboratory of Conveyance and Equipment,Ministry of Education,East China Jiaotong University,Nanchang330013,China;2.Liaoyang Jinxing Automobile Inner Decoration Group Co,Ltd,Liaoyang111000,China)Abstract:Taking t he buckles of automobiles as an example,t he injection molding was simulatedusing Moldflow software.Through analyzing t he effect s of materials kinds,melt temperat ure,andmold temperat ure,t he best gate location and t he optimized parameters were o btained.When PP(PP27553)was used,t he melt temperat ure was220℃,and t he mold temperat ure was40℃,t heminimum warpage was obtained as0.1519mm.K ey w ords:automobile buckle;Moldflow software;polypropylene;injection molding;warpage;optimization;gate location;melt temperat ure;mold temperat ure0 前言随着中国汽车行业的快速发展,人们对汽车内饰件注射成型产品的形状和尺寸精度要求也越来越高,这就对设计人员提出了更高的要求。
moldflow翘曲分析4
——Warpage much more accurate（翘曲更精确）
——Show validation of CRIMS (2D graph showing how well CRIMS matches measured shrinkage compared to not corrected data
修正残余应力模型
计算以下数据 体积收缩
计算各方向的收缩 计算PVT曲线数据
结晶
结晶动能计算 考虑结晶、体积收缩的影响 考虑冷却速率的影响 高结晶度，更大的收缩
DESIGN SOLUTIONS
5
Moldflow中CRIMS 模型
模具约束
在模具内平面方向上收缩被约束 在模具中沿厚度方向收缩 当零件从模具上脱离，应力继续释放
24
案例1:优化冷却水路
此产品为自动售货机的一块盖板。 主要问题：因为冷却不均匀，引起较大的翘曲变形。 材料: Lexan 500 (PC+10%GF), GE plastic (USA) 产品尺寸: 207.8╳29.5╳47.8mm 基本壁厚：1.9mm
DESIGN SOLUTIONS
25
原始方案
分子取向 玻纤取向 浇口位置 冷却管路设计/参数 工艺参数
DESIGN SOLUTIONS
12
翘曲的产生
浇口在中心的产品取向影响
水平方向上的高收缩
垂直方向上的高收缩
DESIGN SOLUTIONS
13
区域收缩对比取向效应
材料取向方向
垂直方向上的收缩
区域A. 由于取向效应而引 起的收缩
区域B.虚线区域收缩
区域 A = 区域 B
平行方向上的收缩
DESIGN SOLUTIONS
最新Moldflow翘曲原因分析总结讲学课件
Unit 1
Solving Warpage Problems
Copyright © 1998 Moldflow Inc., All Rights Reserved
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在中央的區域收縮較
TRAIN54
小時
翹曲的因素
分子方向性效應
–流動平行及垂直方向收縮量不同的結果 –由於;
» 方向性
–分子方向性 –玻纖方向
» 澆口位置 » 冷卻系統的設計或冷卻參數 » 成型條件
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Shrinkage Data
計算的因素
– 塑料的方向性 – 平行流動方向的收縮 – 垂直流動方向的收縮 – 不同冷卻速度導致的彎曲應力
輸入資料
– 保壓結果 – 冷卻結果
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解決翹曲問題
主要方法
塑件設計
– 肉厚 – 肉厚變化(劇烈的變化) – 設計的形狀
模具設計
– 澆口位置 –流道及澆口的設計 –冷卻系統的設計 –頂出系統的設計
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解決翹曲問題
主要方法
成型條件
– 料溫 – 模溫 – 射出時間 – 保壓時間及壓力 – 冷卻時間
利用Abaqus的Moldflow接口进行翘曲分析和残余应力分析
利用Abaqus的Moldflow接口进行翘曲分析和残余应力分析newmakerAbaqus关键特征和优势·力学性质、有限元网格以及残余应力数据都能从Moldflow很简便地传递到Abaqus·包含了成型工艺残余应力的Abaqus分析使得注塑模具产品的仿真更加精确分析方法对一个注塑模具产品的翘曲和应力分析的过程来说，一开始是利用Moldflow对注塑成型过程进行仿真。
Moldflow的分析结果包括材料性质的描述以及固化零件中的残余应力分布。
Abaqus的Moldflow接口此时用来将这些数据转换成Abaqus可以应用的格式。
特别强调的是，接口产生的文件包含了塑料的网格信息、残余应力结果以及材料的性质。
这些数据会在接下来的Abaqus分析中用来进行翘曲和残余应力影响的建模。
椅子和手机外壳塑模的离散化模型如图1所示。
对于这两个模型，Moldflow分析在模型厚度上分了21层并使用了壳体网格元素。
翘曲的仿真运用Abaqus/Standard的静态分析功能分析完成。
图1：椅子和手机外壳模型的网格结果和讨论运用Abaqus/Standard进行翘曲分析后，椅子模型和手机外壳模型的变形如图2及图3所示。
图2：椅子模型的翘曲位移[米]分布云图图3：手机外壳模型的翘曲位移[米]分布云图由Abaqus/Standard翘曲分析所得到的椅子模型和手机外壳模型的Mises应力分布云图如图4及图5所示。
很明显可以看出，由于翘曲引起了变形，原来零件中所储存的Mises应力大小降低了。
图4：椅子模型的Mises应力[帕]分布分布—翘曲前[左]和翘曲后[后]图5：手机外壳模型的Mises应力[帕]分布—翘曲前[左]和翘曲后[后]结论Abaqus为进行细致的结构分析提供了强大的能力。
Moldflow为注塑模具产品提供了运算残余应力和材料性质的能力。
Abaqus的Moldflow接口通过提供Moldflow分析结果向Abaqus分析过程传送的方法，使得更加精确、更加高效的设计过程得以实现。
基于Moldflow的变压器上盖注塑制品翘曲分析及优化设计
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基于 品翘曲分的析变及压优器化上设盖计注塑制
王坤杨波
广东环境保护工程职业学院广东广州-!.!'&
摘案和要成型在条某件企业通变过压加器大上浇盖口初步增模加具注设射计时中间利提用高/前%0模12冷0%却3入软水件口验温证度并优分化段模保具压方 改善翘曲变形结果表明通过前期分析找到了产品翘曲变形的原因及优化的可行性 方案 关键词/%0120%3变压器上盖翘曲变形 中图分类号45+*'#,文献标识码6
>引言
在模具行业中设计出来的模具往往需要 多次试模和修模才能达到理想的要求导致模 具生 产 周 期 长效 率 低制 造 成 本 高而 /%0120%3软件可以快速模拟整个注塑成型的 过程根据流动冷却翘曲等分析结果及时发现 模具设计的缺陷提高产品设计的效率证明了 注塑I6J技术在塑料产品开发和模具设计行 业中占据着不可或缺的地位'
?产品结构材料分析
变压器上盖外观要求高不允许有较大的
收作稿者日简期介!王"!坤!硕",士'主'要从事材料成型工艺及模具技术教学和研究工作
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MoldFlow软件翘曲分析及应用Analysis and Application of W arpage 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）一翘曲产生的原因
1 翘曲分类
Moldflow MPI/WARP模块把翘曲分为两种形
式，见图1。
1）稳定翘曲（图1a）：翘曲变形与收缩应变成正
比。
2）非稳定翘曲（图1b）：翘曲变形是由于制品弯
曲而产生的。
在这种情况下，收缩应变表现为平面应(a) 稳定翘曲(b) 非稳定翘曲变，由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。
一般，图1 翘曲分类
这种翘曲变形很大。
2 翘曲产生的原因
注塑过程中，翘曲是由于制品收缩率不均匀而产生的。
收缩率不均匀表现在以下几方面：1）制品不同部位的收缩率不一样；
2）沿制品厚度方向收缩率不同；
3）与分子取向平行和垂直方向的收缩率不同。
MPI/W ARP把翘曲产生的原因归结为以下三点：
1）冷却不均匀；
2）收缩不均匀；
3）分子取向不一致。
因此，MPI/W ARP模块的主要目的是确定制品翘曲变形的结果是否满足设计要求，如果不能满足设计要求，给出产生翘曲的主要原因。
二翘曲分析步骤
1 分析流程的确定
进行翘曲分析之前，冷却、流动分析必须已经完成。
在选择分析流程时（菜单命令Analysis下的Set Analysis Sequence命令）,有两种分析流程Cool - Flow - Warp (简称CFW)和Flow - Cool - Flow - Warp (简称FCFW)。
CFW在进行冷却分析时假设熔体的前沿温度
不变，而FCFW在进行流动分析时假设模壁温度不变。
对于翘曲分析，假设熔体的前沿温度不变计算的结果更精确，所以，最好选择Cool - Flow – Warp分析流程。
2 FUSION模型分析步骤
对于FUSION网格模型，MPI/W ARP还不能进行弯曲分析，所以分析非常简单，选择Cool - Flow - Warp分析流程后，在设置工艺参
数（菜单命令Analysis下的Process Settings命
令）的第三步，选取Isolate cause of warpage
选项，该选项的作用是判断产生翘曲变形的主要
原因。
如果网格数量大于50000个，选取Use
iterative solver选项，可显著减少计算时间。
有一FUSION模型如图2所示，采用三条
冷却水道。
设计要求是：与地面接触的边变形小
于1.0 mm，如果达不到这个要求，这条边的中
点必须与地面接触；手柄与底板的平行度小于
1.5 mm。
图2 FUSION模型
分析结果如图3所示。
图3 FUSION模型分析结果
从分析结果可看出，该制品的变形不能达到设计要求，尤其是手柄部分。
而产生翘曲变形的主要原因是冷却不均匀，因为冷却不均匀产生的翘曲变形达到了 5.3mm，所以，对于这个制品，为减少翘曲变形，首先应考虑优化冷却水道的布置。
3 MIDPLANE模型分析步骤
对于Midplane网格模型，在工艺参数设置第三步，有四种翘曲分析模型可供选择，首先选择Automatic判断制品是否弯曲，如果制品没有弯曲，则选择Small Deflection；如果制品产生弯曲，则选择Bucking。
下面以图4的模型来说明，采用热流道，两条冷却水道，
设计要求托盘底部四个角必须在同一平面，且底部向上翘曲小于1.5 mm。
图4 MIDPLANE模型
分析步骤如下：
1）选择分析流程Cool - Flow - Warp；
2）设置工艺参数，在第三步，选择Warpage analysis type为Automatic；
3）在屏幕输出文件靠近结尾处，查找图5所示的参数λ（Eigenvalue lambda）。
图5 参数λ输出形式
如果λ没有输出，则制品没有产生弯
曲；如果屏幕文件输出了λ值，则以λ大于
0的值为判断标准，λ<1，则产生弯曲，否
则没有产生弯曲，此例，λ2＝0.86,小于1，
所以制品产生弯曲。
分析结果如图6所示，
不能满足设计要求。
4）如果产生弯曲，则用Bucking模型
再次进行翘曲分析。
确保Isolate cause of
warpage选项被选中。
在屏幕输出文件靠近
结尾处，查找图7结果。
图6 Automatic分析结果
图7 Bucking分析屏幕输出结果
这个结果说明产生翘曲的三种原因哪个起主要作用，以第三项Sensitivity值为判断标准，值最大的为主要原因。
此例，Differential Orientation的Sensitivity值最大，说明制品翘曲变形主要是由于分子取向不均匀引起的。
5）如果没有产生弯曲变形，则以Small Deflection模型再次进行翘曲分析，确保Isolate cause of warpage选项被选中。
分析结果判断同FUSION网格模型。
从上面的分析可看出，如果对塑料制品的翘曲变形非常严格，进行翘曲分析时，最好采用MIDPLANE网格模型，分析结果更精确。
三翘曲变形的改善
根据翘曲分析的结果，应采取相应的措施减小翘曲变形以达到制品的设计要求。
1分子取向不均匀
1）确定合理的注塑工艺参数：在允
许的范围内，适当提高注塑温度和注射
速度。
对图4 的制品，注射时间减小0.2
秒，注塑温度提高10度，分析结果如图
8所示，翘曲变形由原来的10mm减少
到4.3mm，效果非常明显。
2）适当减小或增大制品局部地方的
壁厚，特别是设置浇口的地方。
3）改变浇口位置及形状，如多浇口
进料，把中心浇口改为侧浇口，采用扇图8 优化注塑参数的翘曲变形
形浇口等。
2 收缩不均匀
1）优化保压参数，把单一压力保压改为分段保压效果明显。
2）尽量使制品壁厚均匀，这与前面改善分子取向不均匀的措施矛盾，所以需要具体情况具体分析。
3 冷却不均匀
1）合理设计冷却水道，对于复杂的型芯、型腔最好采取特殊的冷却方式，如采用镶块。
2）确保冷却液在冷却道中保持紊流状态，进出口冷却液的温差小于3度。
总之，为减小翘曲变形而采取的措施应保证不会产生其它缺陷，如熔接痕等。
在以上方法都不能使翘曲变形保持在设计允许范围以内时，可考虑修改制品结构，如在大的平板部分添加加强筋，或者选择新的材料。
四结束语
本文介绍了MPI/WARP模块的使用步骤和改善制品翘曲变形的措施，在开模前进行翘曲分析，可保证生产出合格的塑料制品。
参考文献
1、MPI3.1培训资料
2、MOLDFLOW公司网站。