模流分析培训教程PPT课件.pptx

Moldflow模流分析培训 1 Moldflow最佳分析流程 一 明确分析目的二 模型准备三 模型前处理四 划分网格五 修复网格六 选择成型材料七 浇口位置分析 八 成型窗口分析九 构建浇注系统十 填充分析及优化十一 保压分析及优化十二 构建冷却系统十三 冷却分析及优化十四 翘曲分析及优化 制作分析报告 2 第一步 明确分析目的 方案前期检讨 明确分析目的非常重要 它就像一个目标 我们分析要达到这个目标需要确认哪些信息和做哪些准备 1 分析产品的特点 产品用途 添加剂 外形特点 重量成型材料和具体牌号外观要求 二次加工 电镀 喷漆等 浇口禁止区域强度要求 夹线位置 关键尺寸控制变形允许方向和公差2 分析模具的特点 模具分型面模具结构 滑块 斜顶 镶件 浇口数量浇口位置模具运水模架尺寸 3 第一步 明确分析目的 方案前期检讨 3 分析注塑机 预用机台机台参数 吨位 最大压力 最大行程等参数 4 分析可能影响分析的因素 网格类型 纵横比大小特殊产品角效应含纤维材料的纤维取向5 希望完成分析的时间及预计完成分析的时间 4 第二步 模型准备 产品零件 这是分析的基础 必须是3D档 最好是实体零件而非IGS等曲面零件 产品排位 CAD排位或者是3D文档 这里的3D文档最好是STP及X T等实体文档 以免因为版本高低导致无法打开 流道及进胶方式 如果没有具体的方案 分析前则需要讨论 以免增加无谓的工作量 导出文件供下个流程用 模型前处理 尽量输出实体文档 如X T STP 不推荐用IGS STL文档 必须保证坐标在产品或者是模具的中心 坐标Z方向为开模方向 而且同一个项目每次导出文件的坐标必须在同一位置 5 第三步 模型前处理 打开CADDOCTORa 文件 输入 import 这里只能选择IGS文件或者是文件 importfromAMDL 这里可以是STP实体文档 建议 b 前处理点击缝合 Stich Try后如果自由边数量还很多则可以尝试放大公差 Tolerance 注意公差不能大于0 0254mm 再点击修复 Heal 最好的效果是全部为0 6 C 进入到简化模块 处理圆角 Fillet 处理C角 处理台阶 简化圆角 C角等时所需要简化数字范围可以根据产品大小来选择 移除小于壁厚1 2的圆角 C角 移除R3以下小孔 移除1mm以下台阶 直径2mm以下的柱子 注意 前处理的目的是为了使模型里的自由边 干涉 破孔等错误尽可能的少 这样就能使我们在MF中修复网格的时间缩短 另外在CADDOCTOR中亦可修复产品 这样修复要比在MF中修复要快很多 像很多产品在CADDOCTOR中去除圆角时会有很多面丢失掉 这样的话就得不偿失了 建议可以在3D文档中处理掉一些特征再到CADDOCTOR中简化产品 D 导出文档 UDM格式 7 第四步 划分网格 A 打开MF软件 新建工程 文件 导入 在 导入 编辑对话框中 出现有Moldfiow支持的三种网格 Midplane中性面网格 适用于简单薄壁 大型如汽车保险杆 门板类产品 处理网格比较麻烦 现都用双层面网格替代了 Fusion双层面网格 目前应用最广泛的网格类型 不适用于壁厚渐变的产品 Solid 3D 实体网格3D 适用于厚壁 壁厚极具变化 宽度 厚度 4 1 异常复杂如多网格及网孔类的产品 包模 嵌件类分析必须用3D 网格划分出来比较多 分析周期长 其中以3D网格分析最精确 只要分析设备及时间上允许 一般产品都可以用3D网格分析 输入网格边长值 根据模型的尺寸大小和肉厚调整 小型产品取产品肉厚的1 5 2倍 大型区默认值的1 4 1 3 曲面网格生成器 默认设置 立即划分网格 B 网格 生成网格 在项目管理区出现 生成网格 对话框 默认边长 8 网格的数目由模型的尺寸 肉厚 造型复杂程度 总表面积 网格边长值决定 从分析的精度考虑 小型简单产品划分的网格数目较少 大型复杂产品划分的网格数目较大 一般以产品平均壁厚的1 5倍作为网格的边长 保证网格质量的情况下网格数目尽量的少 比如Fusion控制在6万以内 3D在80万以内 9 第五步 检查并修补网格 网格划分完成后 应首先检查网格的质量 由于模型不同处特征的尺寸及造型多变 经常会出现问题网格 划分网格后产品的模型图 网格 网格统计 可以诊断出问题网格 在运用相应的网格修补指令进行修补 网格统计 对话框中还包含很重要的信息 就是网格的匹配率 仅为双层网格 Fusion 所有 网格匹配率关系到分析结果的精确度 太低的匹配率甚至可能导致分析无法进行 图中案例分析中的模型造型简单 故匹配率很高 达95 7 但这多限于造型简单的产品 造型复杂 肉厚偏薄且肉厚不均匀的产品匹配率往往很难达到这么高 此时我们可以选择其他网格形式 中性面或3D网格 来提高我们的分析精度 10 网格统计 结果对话框 1 网格统计可以诊断出网格是否出现缺陷 主要表现在左图标记部分 其中连通区域 一模几穴 就要求有几个连通区域 自由边 交叉边 匹配单元 相交单元 重叠单元 复制主体在修复网格之后要全部为0 2 纵横比 R 要求 纵横比越大 三角形越扁长 当R值无限大时 三角形的另两边合并于第三边 在中性面和双层面网格里 推荐的最大纵横比值为12 如果产品比较复杂 可适当将纵横比放宽些至15 不宜太大 否则在分析的过程中系统将纵横比值大于50的网格全部以警告信息提示出来 同时也极大的影响分析精度 3 匹配百分比 一般需要达到85 以上 如果匹配率太低 可改变全局网格边长重新划分网格或者是选择其他类型网格 11 网格诊断 工具栏 1 网格 网格诊断 在 最小值 右侧输入接受网格诊断的最小纵横比 最大值 右侧空白 1 常用网格缺陷的介绍 2 案例浏览区的 工具 按钮 指令集合按钮中的倒数第三个 均可出现 网格诊断 工具 举例说明 纵横比诊断 其它类似 纵横比诊断 对话框 一般勾选 将结果置于诊断层中 方便查询和修补 其余采用默认设置 12 1 单击项目管理栏中 工具 按钮 选择 网格修补工具 单击可行修补方式 显示 网格修补指令 的快捷键 Ctrl TF2至F12分别代表一个修补指令的快捷键 关于层 类似AutoCAD中的图层 使用起来非常方便 层 工具栏 单击 显示或隐藏 即显示或隐藏该属性的层 视图 层 Ctrl L 显示或隐藏层工具栏 一般层按属性分类 例如节点 三角形 曲面 曲线等 2 网格的修补工具栏 网格修补指令 网格处理 工具栏 2 将光标放于工具栏 单击右键 选择选项 13 网格修补的一般顺序 1 修复相交单元与完全重叠单元2 修复自由边及多重边3 修复纵横4 修复匹配不正确的单元5 检查修补一些无法诊断出来的错误 比如塌陷面 厚度等 14 a 点击工具栏内诊断出重叠 交叉单元 并将结果置于诊断层中 1 诊断 修补重叠及交叉单元 b 找到重叠及交叉的单元 见图中蓝色及红色的网格单元 删除蓝色和红色的单元 再用填充孔命令修补好网格 修补前网格 修补后网格 15 a 点击工具栏内诊断出多重边 自由边 并将结果置于诊断层中 2 诊断 修补多重边及自由边 b 找到多重边及自由边 见图中蓝色及红色的边 删除蓝色和红色边的网格单元 再用填充孔命令修补好网格 修补前网格 修补后网格 16 修补前网格 红色线诊断出来的三角形网格纵横比很大 可以通过合并节点修补成类似此问题网格附近的网格 修补后网格 处节点为要合并到的节点 处节点为要从其合并的节点选择完后单击应用 也可直接在主窗口单击右键 输入A 即 应用 为快捷修补网格 可以勾选 选择完成时自动应用 由于有时候选择节点不准确造成网格变形 所以此处自行勾选 有时需要几个节点合并到一个节点 可以用鼠标一起框选要合并的节点 3 修改纵横比 a合并节点 17 修补前网格 三角形 为诊断出来的问题网格 可与三角形 交换边来修补 交换边是指系统改变两个三角形共用边的方向 修补后网格 基本操作类似于 合并节点 允许重新划分特征边的网格 勾选此项后允许交换特征边 就可以对两个非共面的三角形进行边交换 如果不选中 只能对共面的三角形进行边交换 注意 如果勾选 允许重新划分特征边的网格 换边后应检查两三角形的共用边是否低于所在模型的面 如果是 模型会在分析显示结果上出现明显的表面瑕疵 b 交换边 18 修补前网格 红色线诊断出来的三角形纵横比很大 可通过在节点 与 中插入节点来修补 插入节点通常是直接选中问题网格最长边的两个端点 修补后网格 基本操作类似于 合并节点 创建节点的位置 A 三角形边的中点 插入的点为选中两端点的中点 两端点所在的三角形的边的中点 B 三角形的中心 插入的点在三角形的中心位置 C 四面体单元的中心 仅用于3D网格 将点插到实体网格的中心 注意 有时一次插点并不能完全使网格的纵横比减少到最小值以下 可能还需要二次插点 再结合其它修补方法 才能消除纵横比大的网格 c 插入节点 19 塌陷面 塌陷面改变了模型的厚度 如果不加修改 会影响熔融塑胶的流动 修补后网格 修补方法1 A 删除塌陷的网格 形成漏洞 注意保留对面层的网格 B 节点层 出于开启状态 选择漏洞上一点 C 单击 搜索 按钮 自动选中漏洞边界上其它的点 漏洞的轮廓成蓝色高亮显示 D 单击 应用 按钮 完成补洞 注意 搜索 按钮只能应用于搜索边界明确的漏洞边界点 复杂的轮廓需要手动捕捉节点 d 修补塌陷面 删除塌陷面 20 塌陷面 塌陷面改变了模型的厚度 如果不加修改 会影响熔融塑胶的流动 修补后网格 修补方法2 A 选择 对齐节点 工具 B 选择两个正确的位置作为参照 C 再选取需要对齐的点 这些待对齐的点会落在参照点确定的直线上 达到对齐的目的 D 单击 应用 按钮 完成节点对齐 总之 通过诊断出来的网格问题 可以通过多种途径修补 21 1 点击工具栏内诊断出配向不正确的单元 e 诊断 修补配向不正确的单元 2 点击网格处理中的 全部取向 就可以全部修复配向不正确的单元 22 1 点击工具栏内诊断网格的厚度 最大厚度选择无限接近产品厚度值 厚度诊断可以检查出 网格处的厚度以及产品各处的厚度是否均匀 网格厚度变化大的话 在分析时会影响熔体的流动 如果产品厚度不均匀的话 则会影响产品的成型 产生不均匀的收缩 影响产品外观 f 诊断及修复网格厚度 23 2 显示出网格的厚度后 选择厚度变化较大的单元 点击右键 选择 属性 后 选择厚度为指定 设置成与附近厚度一致并应用到该属性的所有实体 24 MF有图层命令 用Ctrl L可以实现打开和关闭 可以把点 三角单元 柱体单元等放到图层里面去 方便查看 25 六 选择成型材料 成型材料的信息在案例浏览区 系统默认的材料为通用型PP 双击PP 在 选择材料 对话框里 搜索 通过不同途径选择客户产品材料 案例浏览区 26 注意 同一种塑料 每个原料公司的生产配方及用途不一样 就会有很多种不同的牌号 材料牌号对分析时的流动影响很大 可谓差之毫厘 失之千里 如果没有提供具体的塑料材料牌号 就选择比较通用的 比如提供的是PP料 而没有提供PP的那个牌号 那可以选择通用的 GenericPP 其他材料类似 材料流动性好坏可以查看塑胶材料的流动指数 MFR 在材料 细节 流变属性中 MFR值越高表示材料流动性越好 27 材料细节中的各个子属性中都会列出材料的各种指数 部分用红色字体标示的指数或属性表示是不确定的 是未经过试验 从其他途径得来的数据 材料所有属性都是通过试验测试而得来的 测试结果跟材料实际属性会存在差异 可以通过质量指示器了解试验结果的准确率 通常试验质量分为三个等级 金 银 铜 填充 保压 翘曲全部3金的话 表示实验测试结果最接近材料实际属性 28 在确规划方案初期 不确定具体浇口位置 浇口位置分析对浇口位置的选择就有很大帮助 浇口位置分析的原则是 在保证填充平衡的前提下 推荐最佳进胶点位 具体的浇口数量是通过客户沟通及内部讨论来确定 七 浇口位置分析 29 如图 分析会按照流动平衡即每个区域同时填充满的原则计算出浇口的最佳位置 如图 2个点位设置在蓝色中心区域流动阻力最小 相反设置在红色区域阻力最大 因此推荐浇口设置在蓝色区域附近 流动阻力小 填充压力也小 锁模力也会小 30 在确定点位后 构建浇注系统之前 可以先分析一次成型窗口 成型窗口指材料在MF中成型条件设置 包括模温 料温 注塑时间 的一个综合性评价 注意 成型窗口分析中不能有柱体单元存在 八 成型窗口分析 31 分析完成后 会有七类结果 其中区域 成型窗口 最大压力降这二种结果是可以供后续分析参考的 从结果可以得知 该产品 材料ABSHI 121使用现点位的成型窗口比较宽 32 打开最大压力降结果 并点击右键 属性 进入到XY图 把 注射时间 设置为固定 通过调模具温度及熔体温度来选择最佳U型曲线 保证最大压力降值最低 33 构建浇注系统的曲线 可以先在3D软件中设计好之后导出IGS文档 再通过MF中 文件 添加 导入IGS文档 图纸红色曲线已经设置好流道属性 通常热流道曲线为红色 冷流道曲线为绿色 未设置流道属性的曲线为紫色 注意 导出产品跟曲线的坐标必须一样 九 构建浇注系统 34 选中曲线并点击鼠标右键 属性 新建 选择流道属性 35 待所有曲线设置属性完成以后 开始划分流道的网格 划分流道柱体单元的步骤跟划分产品的网格一样 网格边长设置为流道大小的1 1 5倍 单条曲线的柱体单元数必须大于三段 潜浇口分为五段以上 牛角浇口分为七段以上 划分完柱体单元以后需检测一次连通性 保证流道与产品是联通的 菜单栏 网格 网格诊断 连通性诊断 36 工艺设置 需要设置的有 模具温度 熔体温度及注射时间与速度 压力切换 前三种可以参考成型窗口分析出来的结果设置 也可以根据经验设置 速度 压力切换需要根据产品结构及成型材料来设置 如果经验不足建议选择自动 填充控制分为 五种 通常选择注射时间 相对螺杆速度曲线及绝对螺杆速度曲线三种中的一种来控制填充 其中绝对螺杆速度曲线是针对有注塑机详细参数表时才使用 若没有注塑机参数 只能使用相对螺杆速度曲线 十 填充分析及优化 37 填充分析完成后 会有一系列的结果出来 评估分析结果的可行性通常需要查看几个结果 填充时间 检查熔体的流动性 是否能填充满 流动前沿温度 检查熔体填充末端的温度是否下降过快 温度下降幅度不能超过5 注射位置处压力 XY图 检查总压力是否过高 以70Mpa为界限 锁模力 XY图 检查锁模力是否过高 根据产品投影面积计算 熔接线 检查是否溶解线是否满足产品的外观要求等等 部分结果根据产品的要求来评估可行性 如果分析结果不能满足产品的要求 则需要优化填充分析 通常都会是因为压力太大而导致锁模力太大 无法填充满 许多结果都是有关联的 只要解决了一项缺陷其余的也相应的解决 压力过高可以通过加大浇口 流道 改变进胶方式 增加点位等来优化 还有因为熔接线位置不能满足产品的要求 优化熔接线的位置 推荐通过改变点位来实现 因为改变流道及浇口的大小效果不明显 只能微小的改变熔接线位置 38 保压分析的工艺设置比填充分析多一项 保压控制 保压控制一般都用 填充压力与时间来控制 关于分几段 需要有一定的经验 也可以根据冻结因子来设置 通常都是用系统默认设置来进行保压分析 系统分析只有一段 80 的填充压力10S 这样分析出来的结果有时候会出现高保压及锁模力 十一 保压分析及优化 针对产品比较大的产品保压百分比设置不宜过大 一般设置最大压力的30 60 39 保压分析完成后 会比填充分析多几项结果出来 保压分析最直接的原因是可以观察此方案的缩痕及体积收缩率 是产品的外观及尺寸要求 产品的变形主要与体积收缩率有关 优化保压分析也主要是因为产品的体积收缩率相差较大而导致产品的变形大 部分结果根据产品的要求来评估可行性 如果保压分析结果不能满足产品的要求 比如局部缩水太大 产品变形较大 体积收缩率大 则需要进行保压分析优化 通常保压分析对分析者的实际注塑经验要求比较高 如果是没有经验的分析者 需要观察结果 冻结层因子 来进行优化 如图 冻结层因子是中间结果 可以通过动画