Moldflow分析结果是否准确的讨论

老诚

一直以来,
1 ]$ j5 d9 g. e8 T+ U2 Z3 W都有用户反映moldflow分析结果不准确,
9 Q! Y. ]( V- r不好用等等.
+ J# [7 A) y* |% b- [# |: L  Q
Moldflow从1976年起商业化以来,
一直在改进其算法,
提高分析精度,
在塑料行业就是模流分析的代名词.
& X( X" s9 q/ B& v) \! W+ p软件本身的功能不存在大问题(D版软件除外,D版软件功能全面性难以保证).
6 A5 \0 _5 ?& l9 A/ O& j  L关键是如何操作及应用软件解决实际问题.
' T4 I$ A( x- c/ D% _, I1 R
- F4 r" A) g  W. B9 {: f4 w这里,
; V; N3 w3 c$ `  H" w我就专门开一个论题,
大家一起来讨论讨论.
6 N' ^8 x+ m( j从分析目标、数模是否与实际一致、成型工艺、网格质量等各方面,
分享经验、总结教训.
7 X# s# t& w- Q9 G+ s8 H8 j共同进步.

老诚

这里我先抛砖引玉，
从分析项目的最前端－分析目标，
谈自己的一点看法．

- J. x  @) ~% n* e由于软件做了很多假设（因为无法完全模拟复杂的实际情况，也没有必要），
3 ~: ], Y8 h% X7 ]一些实际生产中的加工、装配上原因引起的成型缺陷软件就无法预测。
例如，
2 F- w% K  J$ n9 u. [由于原材料没有烘干导致产品表面的水花纹；
由于加工装配的精度差异，
引起的一模八穴（自然平衡）中，
7 T$ S0 C9 `6 \2 w, s# A. H; J9 A$ i有六穴变形合格，另二穴变形太大。
$ [( k2 T" }" Y. @7 Y+ a5 ~- G! d- A
如果这些问题领导安排你去用Moldflow解决，
; p" g; Z4 d5 a& K建议你多买几块豆腐（我撞…………）。
3 [" O- A* g2 X! @& t/ C
在应用Moldflow进行工作之前，
一定要明确软件能做什么、不能做什么（扬长避短），
只有这样，
$ ?1 u+ U% |+ @软件才能发挥作用，
个人价值也能得到提升。
' G- o7 c9 b+ ]# M' B
我的看法，
( C. T; U5 e0 c# z3 w! m软件最大的长处在于：
9 X  C" F2 ^( |" x1、验证产品结构；2、确定浇口位置和数量；3、预测熔接纹和困气的位置；4、检验冷却水路效果；
) c( w& G. W3 }1 D" D- X# t5、翘曲变形量和变形原因；6、可以确定成型工艺的基本出发点（模温、料温、保压时间、成型周期等）
# F- ?( b8 Q+ ~等等

为情所困

我认为楼主说得很有道理,不要指望软件能解决所有问题,我们的心态要正常,有此软件的帮忙总比没有好,说几点我初学此软件的感觉:
1、只想通过此软件的分析，能找到解决问题的方向，而不是指望找到解决问题的具体方法。
2、只能定性分析，而不能定量分析。
" ^# G' O2 W7 x: O3、通过分析，让人能多想出点解决问题的思路。

老诚

继续讨论下网格算法对分析的影响.

Moldflow一共有三种算法:中性面,双层壳体和3D实体.
3 L: W( k- z4 m4 j5 s( b中性面是最初模流分析的算法,
现已很少应用(抽中性面的过程太复杂),
; g! @" z/ k( o6 }此处就不多讨论.

双层壳体网格算法适合壁厚很均匀的薄壁产品，
3 ?4 \* J; C: ?6 t6 C2 o此类产品在塑胶件中也是最多的，
, l4 A/ }+ |8 h+ z所以绝大多数用户都是使用双层壳体网格。
: U) M- K% V' W( h9 h; R# G& T
6 ^8 ]* j+ L2 l( O+ ^3D适合厚壁产品及厚薄变化很大的产品，
5 m1 {: ^( u; h1 @1 C  J如汽车门把手、电动工具等。
4 p: L  O' |* `* k0 n# D
) X& R' ~2 s& r6 k如果网格算法没有选对，
则分析结果就不准确。
如一个小电子联接器，
% I* ~3 H: F- c只有20多mm长，
# J$ D% f3 ~* r3 s- t- G但由于壁厚变化很大，
用双层壳体计算的变形趋势就与实际情况相反。
只有3D的变形分析才准确。

判断选用哪种算法的一个简便方法，
" V6 {0 @3 R! ?& ~' c就是看产品的截面，
! G$ o6 q+ }4 i8 G如果截面的宽与高的比值大于6,
5 q# `5 P) A% T6 @4 ]则定义为薄壁件，
" O" c6 Z& H  @3 ~6 T适于双层网格算法。

反之，则要用3D网格算法。

老诚

要使Moldflow软件充分发挥作用,工程师需具备如下知识：
6 R/ s: y0 q4 I3 F! ~' G  r最好是高分子材料或塑料模具专业教育背景；
0 z7 q/ i. l/ j; P- m. E1、高分子材料知识；
2、塑料件产品结构知识；
' Y. I1 `% q7 U8 J1 W% O* B$ l3、塑料模具知识；
4、注塑成型原理及生产工艺；
4 `. f, \/ A2 R/ C+ f* C2 i/ H' K5、现场试模经历。
" g- i- h0 q2 J! f# Y5 U, W! }0 C
大家看到MF工程师要求这么高,
! X3 N/ ^8 x1 j2 n) q" K可不要被吓到.
! k0 j- |' X, L" |
MF软件应用入门很容易,
一般新手经过五天左右的正规培训,
都可以熟练的操作软件进行项目分析.
(PS,我之前还有过只用一天时间就教会一个新人操作MF软件的经历.)
/ a1 |# E! P; R/ ?, m
MF应用最难的是如何查看结果,
- T( ]# t  P" i; }及预测出问题后的优化方案的提出.

; _+ I) D" }6 p$ R: {4 E; b- }8 r但学会操作MF软件后,
, t) q' E8 n# c6 I1 W+ k9 K" u# z/ g) M可以通过这个平台,
' f' A! q7 u4 }3 F: Z逐步掌握相关的知识（原材料、产品结构、模具结构、成型工艺等）。
/ O: O& n. g% F' d" u) Z0 L8 b1 ~重点是多请教，多总结。
  \. v0 f4 N7 |4 D- b( R这样才能提升个人的能力和价值。

老诚

1、注塑ＣＡＥ技术就是一种利用高分子材料学、流变学、传热学、计算力学和计算机图形学等基本理论，建立塑料成型过程的数学和物理模型，利用诸如边界单元法（BEM）、有限单元法（FEM）、有限差分法（ＦＤＭ）等有效的数值计算方法，实现成型过程的动态仿真技术。塑料射出模流分析所需的专业累累包括：
材料特性：塑料之材料科学与物理性质、模具材料和冷却剂等相关积累。
设计规范：产品设计和模具设计，可参考材料供货商提供的设计准则。
/ t. \  i5 L# N& ^) G成形条件：塑料或高分子加工积累以及现场实务。

老诚

由于一些产品或模具设计经常会出现变更,
. a: r* y; a2 T& s有可能会出现做模流分析的数模及最终实际成型的数模不一致.
条件不一致,
分析结果肯定得不到保证.
2 c4 q4 M! j( ^7 q) V, o
所以注意,
  D4 _( x7 g. O' c输入Moldflow软件的,
- S5 u) H$ R/ u1 e) N一定是最新版本的产品和模具结构。

我曾经碰到过这种情况.
一个盒状产品(一个侧边开口).
客户给的原始模具结构中,
盒里内部(动模侧)有条冷却水路.
- q) U. v: W0 G4 z2 f5 @导致分析出来的变形趋势是对的,
但变形量偏小.

后来拿到客户的实际产品,
发现动模侧有两个顶针印,
) g; q  D3 |' Z- |! U; ]- A(有顶针排布,则盒子内部的那条水路肯定是没有的).

8 J! t, C8 _) m/ P- l9 _1 E7 n再用与实际成型一致的冷却系统做分析,
变形结果就与实际一致.

如附图所示.
! g0 W# I. o! n1 q
此主题相关图片如下：

老诚

具体怎样确定一个新产品的浇口位置和数量？

0 L. q7 d1 B  y4 |) q% `. y3 T/ C最佳浇口位置建议
★必须将浇口设计在壁厚最大的区域。
1 u& y1 f2 x; \$ z+ I" O6 B★浇口不能设在高应力区域附近。
★对于长零件，特别是增强型配混料，如电动机可能，应该沿纵向而不是沿横向或在中心设置浇口。
4 r; B" a0 e8 @+ Z2 G5 e★如果在两个或以上的型腔，零件和浇口应与沿注道对称布置。
, Z+ m* D4 D- |' k2 z2 G. j★轴向对称零件，例如齿轮、盘、叶片等，最好使用隔板浇口并且应在中心设置浇口，或者在三板模具上设多个浇口，以获得良好的实际流动特性。
/ N8 Y) N9 ^' j6 K9 h7 I4 H★有一体式铰接的零件在布置浇口时，应使熔合线远离铰接点。在任何情况下。都应避免将熔料停止流动部分设计在铰接点附近。
1 \% i5 z7 H8 O7 B% M. q+ h2 z$ x★杯形零件(例如小壳体、电容器杯等)的浇口应设计在底座附近，以避免产生空气气穴。
* d9 F: c" l; @★对于管形零件，应使熔料首先填充一端的圆周，然后再填充管本身的全长部分。这样，可使熔料流动前沿避免产生不对称形状。
★在塑孔栓、熔出型芯和其它金属镶嵌件周围镶嵌模塑时，熔化的树脂应能够在镶嵌件周围流动，以尽可能减少镶嵌件位置的不准确。
; U- P/ l8 b( y6 F- {★对于不可见缺陷(例如浇口痕迹)的外露表面，可以将浇口设在内部，用遂道式浇口供料至弹出销上。
3 F# M1 i+ F% J3 w: H★在复杂的零件及具有不同形状的多型腔模具上，浇口位置应尽可能使熔料流动前沿在填充过程中避免产生短暂停止。
+ u* e5 H7 c# {$ N5 j
这些建议显然并不能函盖所有应用情况，在实际情况中总是要妥协以求得平衡，这取决于具体模制工艺的复杂程度。不过，应在计划阶段就尽可能深入地考虑我们的上述建议。Moldflow有最佳浇口位置分析类型,可自行设定哪些区域不能放置浇口,并且最多可同时自动确定10个浇口. 。

老诚

成型原材料的选择正确与否,
6 Z; d: `9 B. r! y' u; \- c: R8 G对保证分析结果的准确性至关重要.
3 x# n7 X" i; X* p+ k
- Z$ O0 t4 Z% D5 R, T, r/ R) PMoldflow分析运算需要的塑胶材料性能包括：
& |% i1 @* P5 x2 ?/ Q4 Y1）、热学性能：比热和热传导率；
: E) }  H' g1 P4 `2）、流变学性能：粘度曲线；
$ W0 s) I2 Y7 U  R3 ^( w0 F8 {3）、PVT曲线；
4）、推荐的成型工艺参数；
- ?8 |7 A3 b! l( {* i. a8 `0 }- |5）、机械学性能；
) N6 i& R9 ]+ j) ^" x6）、收缩性能；
7）、含填充料属性；
+ W5 |! G! T) r" [3 p8 L) e; S8）、通用属性：供应商、类别和牌号。
5 U4 X3 [- ^7 d5 h, c4 ^, @$ L
Moldflow最新版本软件(AMI 2010 R1 & AMA R1)的材料库中，收集了400多个厂商，8000多种塑胶材料。但国内一些小材料公司出于技术保密或经济上的考虑,没有把原材料送交MF材料实验室做测试,故这个材料库中国内的材料较少.

! Q6 D  b! \4 m; @6 r, k  w8 _所以我们做分析时,选择原材料的优先顺序如下:
* k. L8 m0 x7 k8 \& s% r1、直接在Moldflow材料库中搜索选用；(MF材料库中有此种材料,最理想)
; w* j. Y1 x4 _5 O: _3 y5 L8 n9 A2、联系原材料供应商，要求*.udb文件；(国内有些材料厂商材料性能经过MF测试,但保密要求,厂商自己拿着材料性能文件,可向厂商索取,直接调入MF材料库中)
3、要求原材料供应商提供详细材料性能；(国内还没有一家厂商能测出如此全的性能数据,很难)
) H+ R, r. C: \' S' p4、通过Moldflow材料实验室测试；(如果你是原材料厂商大的客户,常使用某种材料,可要求原材料厂商送交测试,MF可能收取一定的费用)
8 q- E5 X" x! _( n9 X5、选用性能相近的替代材料。(一定要由原材料厂商的技术人员确定,不能自己随便定)

老诚

那么怎么可以在MF一次设定自动确定多个浇口， 然后分析呢？

& h% x% u4 @. r+ e* `MPI6.2之前的版本,
) }! p" ]. p' f7 x只能做一个最佳浇口区域的分析.
$ E( V9 O4 N/ \' x
MPI6.2和AMI 2010、AMA 2010现最多可自动确定十个最佳浇口区域。