基于Moldflow软件的《材料成型过程 CAE》课程改革

基于Moldflow软件的?材料成型过程CAE?课程改革〔〕:

摘要：讨论在?材料成型过程CAE?教学过程中，使用Moldflow软件教学，以电池盖板注塑成型为例，介绍注塑过程CAE分析流程，对注塑过程中的充填分析和冷却分析模拟分析，使学生更容易理解注塑工艺过程CAE，从而进步学习的兴趣和教学效果。

关键词：注塑成型工艺；Moldflow；教学改革

本文引用格式：黄耀光.基于Moldflow软件的?材料成型过程CAE?课程改革[J].教育现代化,2022,6(59):56-59.

一引言

我校于2022年开展?材料成型过程CAE?教学，课程大纲包含了材料成型CAE技术根底和软件的理论上机操作。我校使用Moldflow软件教学，指导学生上机操作。但是我校的Moldflow教学仍然是以多媒体教学方式为主，学生兴趣不高，教学效果差。为了进步学生软件应用才能，培养操作兴趣，本文将电池盖板注塑成型过程模拟分析作为?材料成型过程CAE?课程设计的内容进展了创新教学，获得了良好的效果。下面将介绍课程改革的主要内容。

二课程设计目的

本课程设计目的是对一款电池盖板的注塑工艺进展分析，通过注塑过程CAE模拟分析，对工艺做出评价。首先电池盖板要求三维建模，输出STL格式文件，网格划分，构建浇注系统，构建冷却系统，设置注塑工艺参数，包括充填工艺参数，冷却工艺参数等，通过分析结果，对注塑工艺进展优化，最终确定注塑工艺方案。

三课程设计内容

〔一〕电池盖板CAE模拟分析流程

利用Moldflow软件进展分析时，其分析流程为：新建工程工程导入产品模型划分网格诊断并修复网格缺陷选择分析工程选择分析材料设定成型工艺参数开始分析分析结果查看分析结果报告制作【1】。

导入电池盖板的UG三维模型的STL文件，对电池盖板模型进展网格划分，并对网格进展检查和修补，如图1。

下面将介绍本案例中的电池盖板的充填分析和冷却分析的局部内容。

〔二〕充填分析

充填分析能实现塑料熔体在模具型腔内充满整个型腔的过程模拟，本案例中填充分析内容包含了注塑原料的选择，浇注系统的构建，注塑位置的指定，及注塑工艺参数的设置，在完成一系列参数的设置后，得到模拟结果。本教学案例中电池盖板采用一型两件浇注系统方案，模拟结果如图2至图6。

从图2至图6显示，填充时间约为0.3468s，流动前沿温度范围253.8~255.4℃，最大注射压力为58.98MPa，最大剪切速率为12498[1/s]，锁模力最大值为12.5[tonne]。以上数据均到达设计要求，零件充填速度快，时间短，压力大，充填效果好。

〔三〕冷却分析

图9零件平均温度

四完毕语

本次课程改革创新教学中，以电池盖板的本案例中，冷却分析包含了上下两层水道的创立，冷却水道的网格划分，以及冷却水道的进水口设置，冷却工艺参数的设置，完成一系列设置后执行分析，得到如图7至图9的模拟结果。

从模拟结果说明，冷却液介质的温度控制在25~25.23℃之间，温度没有明显变化，冷却回路管壁外表温度控制效果好，温度在25.14~26.28℃之间，管壁外表温度不高且变化不明显，管壁外表温度与冷却介质之间的温度差为1.05℃，远小于5℃温差标准要求，温度分布也比拟均匀，平均温度控制在30.19~36.07℃，符合工艺要求。

注塑工艺分析案例教学，获得了良好的效果。在学生整个工艺模拟分析过程中，纯熟掌握了Moldflow软件根本操作，学生学习兴趣大幅进步，同时课程理论知识局部与上机操作理论严密结合，学生对注塑工艺分析，优化有更充分的理解，为将来进展工程理论打好了根底。

参考文献