塑料模具CAE技术及应用（Moldflow软件篇）高职全套教学课件

塑料模具CAE技术及应用全套可编辑PPT课件基础篇CAE基础知识Moldflow软件的基本操作项目篇电脑CPU外壳填充分析手机面板浇口位置优化手电筒组合型腔流动平衡设计电器外壳成形冷却分析风机外罩翘曲变形优化某汽车前门框热流道注射成形分析电话机底盖成形综合分析第1章CAE分析基础知识1.1有限元分析简介目录CONTENT1.2塑料模具CAE技术1.3常用模流分析CAE软件1.4注塑成形基础知识1.5注塑成形制品常见缺陷及解决措施第一部分基础篇1.1有限元分析简介数值模拟方法有限差分法（FDM）有限元法（FEM）有限差分法是对导数定义的直接应用，该法通常采用截断的泰勒级数来近似微分方程，将微分方程中的各微分项离散成在微小网格临近节点的差商形式，得到一个以各节点上的函数值为未知量的代数方程，称为差分方程，从而将微分方程转化为差分方程。有限元法将连续求解域离散为有限个按一定方式相互联系在一起的单元组合体，由于单元能按不同的联结方式进行组合，且单元本身又可以有不同的形状，因此可以把几何形状非常复杂的求解域模型化。图1-1-1连续体单元离散化1.2塑料模具CAE技术塑料模具塑料模具CAE技术利用其本身特定密闭型腔去成形具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。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，建立塑料成形过程的数学模型和物理模型，构造有效的数值计算方法，实现成形过程的动态仿真分析，使人们对塑料成形过程的认识从宏观进入微观、从定性进入定量、从静态进入动态，为优化模具设计、控制制品成形过程、获得理想的最终产品提供科学依据和设计分析手段。CAE软件分析应用过程1.3常用模流分析CAE软件1.3.1Moldflow软件MoldFlow软件是应用于注塑、化工和橡胶行业的世界顶级模流分析CAE软件，在行业内一直处于领导地位。主要产品：MPA（MoldflowPlasticsAdvisers），MPI（MoldflowPartInsight），MPX（MoldflowMoldXpert）。1.3.2Moldex3D软件Moldex3D/Solid三维实体系列，为独步全球的先进三维实体模流分析技术；Moldex3D/Shell三维薄壳系列，为使用最广泛的高效能模流分析技术；Moldex3D/eDesign快速实体系列，为快速又简单的真实三维模流分析技术。Moldex3D软件是台湾科盛科技公司研发的全球塑料注塑成形产业中的CAE模流软件领导品牌，它提供的三项主要产品包含：Moldex3D/Solid、Moldex3D/Shell以及Moldex3D/eDesign，在塑胶射出产业中得到广泛应用。1.3.3HsCAE3D7.5软件华塑塑料注射成形过程仿真集成系统7.5（HsCAE3D7.5）是华中科技大学模具技术国家重点实验室华塑软件研究中心推出的注射成形CAE系列软件的最新版本，用来模拟、分析、优化和验证塑料零件和模具设计。采用国际上流行的OpenGL图形核心和高效精确的数值模拟技术，支持STL、UNV、INP、MFD、DAT、ANS、NAS、COS、FNF、PAT等十种通用的数据交换格式，支持IGES格式的流道和冷却管道的数据交换。注塑成形是将塑料熔体以高压高速注入闭合的模具型腔内，经冷却定型后，得到和模具型腔一致的塑料制品的成形方法。1.4.1注塑件的工艺性注塑件的设计主要包括：注塑件的材料选择、尺寸和精度、表面粗糙度、塑件形状、壁厚、脱模斜度、圆角、加强筋、支撑面、孔、螺纹、齿轮、嵌件、飞边、文字与符号及塑件表面彩饰等。1.4注塑成形基础知识1.4.2注塑件的结构和尺寸精度1.4.3注塑件的表面质量注塑件的表面质量包括表面粗糙度和外观质量等。注塑件的结构在很大程度上受到塑料材料流动性的限制，因此在一定的成形设备和工艺条件下，材料流动性较好的塑料，注塑件的总体结构形状较为复杂，整体尺寸较大。在塑件成形过程中，由于塑料原料的品种繁多，模具型腔结构复杂，成形设备的控制运行状态等影响的存在因素，在塑件产品上会产生各种各样的成形缺陷。1.5.1注塑件缺料成形工艺及设备方面1模具相关方面2塑料材料相关方面31.5注塑成形制品常见缺陷及解决措施

成形工艺及设备方面（1）料筒、喷嘴及模具温度低，致使充模长度缩短，使模腔填充不足。对此，应适当提高这些参数，另外，刚开机加工时将料筒加热到仪表温度后还需恒温一段时间才能进行生产。（2）注射行程太短，无法满足产品注射量的要求。此时应调整注射行程，若注塑机的最大熔胶量仍不能满足要求，只有更换更大容量的注塑机。（3）注射压力或保压不足。注射压力与充模长度接近正比例关系，注射压力太小，充模长度短，型腔充填不满。对此，可通过增大注射压力、减慢注射速度，适当延长注射时间等办法来解决。（4）流道或喷嘴阻塞。对此，应将喷嘴或模具拆卸清理。

模具相关方面（1）模腔排气不良。对此，应检查有无冷料穴，或其位置是否正确，对于型腔较深的模具应在欠注部位增设排气沟槽或排气孔。（2）流道或浇口设计不合理，浇口数目不够或位置不当。（3）多模腔中，浇注系统排布不平衡，致使离主流道较远的型腔不能充满。对此，可通过调整流道横截面大小或使分流道长度一致来解决。

塑料材料相关方面塑料材料相关方面的原因一般是塑料材料流动性差。对此，可在原料配方中增加适量增塑剂或润滑剂，以改善树脂的流动性或选用流动性好的材料代替。1.5.2熔接痕在塑料熔料填充型腔时，两股或更多股的熔料在相遇时前锋部分已经冷却不能完全融合而产生线性凹槽，即熔接痕。成形工艺及模具方面1与材料相关方面2

成形工艺及模具方面（1）浇口位置开设不当。浇口开设要尽量避免熔体在嵌件、孔洞的周围流动。发生喷射充模的浇口要设法修正、迁移或加挡块缓冲。尽量不用或少用多浇口。（2）料流不畅的原因可能是排气不良使模腔压力过大或前端有冷料，此时应增设排气槽或冷料井。（3）注射压力太小或注射速度太慢，料流在模腔中流动时间太长，致使前端物料温度太低，因而不能很好地熔合。（4）模温太低，应适当提高模具温度或有目的地提高熔接缝处的局部温度。

与材料相关方面（1）材料流动性差。对此，应适当添加润滑剂及稳定剂，必要时改用流动性好的或耐热性高的塑料。（2）原料受到污染。润滑剂过多或材料中有异物。1.5.3银纹和气泡塑料在充模过程中如果受到气体的干扰，就会在制品表面出现银丝斑纹或在制品内部出现气泡。气体主要来自原料中的水分、易挥发物质或过量的润滑剂，也可能是料温过高而产生的降解气。成形工艺及设备方面1模具相关方面2材料相关方面3

成形工艺及设备方面（1）料筒温度过高或加热失调、成形周期太长等都会使材料分解而在表面形成银纹或气泡。（2）注射压力、背压过低，保压压力或保压时间不足，使熔料与型腔表面不紧贴导致制品表面形成银纹，应适当调大这些参数。（3）注射速度太快，使熔融塑料受较大的剪切作用而分解，产生分解气；注射速度太慢，不能及时充满型腔，造成制品表面密度不足而产生银纹。（4）塑化时背压太小，使塑化不均匀，而在制品表面出现银纹。

模具相关方面（1）壁厚处（加强筋）模温太高。（2）浇口或流道不良，浇口类型或位置选择不良，造成熔料在模腔内流动不连续，堵塞了空气的通道，使制品表面出现银纹或内部出现气泡。（3）模具分型面缺少排气孔道或排气孔道不足，造成形腔中的空气不能在塑料进入的同时离去。

材料相关方面（1）材料吸湿性过大或未充分干燥，加热时材料中的水分变为水蒸气，使制品的表面出现银纹。（2）原料污染、带进杂质或回料用量过多。（3）原料的热稳定性差，受热后分解放出气体。翘曲变形是指制品的局部翘起或整体变形的现象。成形工艺及设备方面1与模具相关的可能原因2材料相关方面31.5.4翘曲变形

成形工艺及设备方面（1）料筒温度过高、冷却时间短、模具表面温度过高，导致脱模时制品的温度过高产生热收缩而引起产品翘曲变形。（2）因结晶型聚合物大分子的取向而产生内应力不均而引起翘曲。解决方法是加快充模速度，破坏大分子取向的条件。（3）适当地提高注射压力，加长注射与保压时间可以使翘曲变形减至最低程度。

与模具相关的可能原因（1）脱模时顶出面积不合适或制品受力不均匀而引起的翘曲变形。解决方法是保证制品在脱模时各顶出位置受力均匀。（2）制品壁厚差异大引起收缩率的悬殊而引起翘曲。解决方法是改善产品的设计，使各处壁厚无太大差异。（3）浇口过小或位置开设在壁厚较薄处，充模时引起局部内应力过大，从而引起翘曲。解决方法是应增大浇口并把浇口位置设计在壁厚较厚处，这样在减小局部内应力的同时还可以保证顺利充模。

材料相关方面（1）原料的分子量分部过宽导致制品各处的收缩率不均匀而引起翘曲。（2）原料的收缩率大或者各向异性大。一般非结晶型聚合物比结晶型聚合物的收缩率小，充模时产生各向异性的概率也小，因此在选料时可优先考虑。（3）制品发生缺陷一般与成形工艺、注塑设备、模具及塑料原料的选用有直接的关系，当然，严格遵守生产制度，规范操作也是保证产品质量的关键。THEEND塑料模具CAE技术及应用第2章Moldflow软件在注塑模具CAE中的应用2.1Moldflow软件介绍目录CONTENT2.2Moldflow软件分析流程2.3Moldflow网格划分和修改2.4Moldflow2015浇口位置分析2.5Moldflow2015填充分析第一部分基础篇2.6Moldflow2015流动分析2.7Moldflow2015冷却分析2.8Moldflow2015翘曲分析2.1

Moldflow软件介绍主要产品Moldflow塑件顾问AMAMoldflow高级成形分析专家AMI2.1.1概

述Moldflow公司于1978年成立，经过40多年的持续努力和发展，Moldflow已经成为全球塑料行业公认的分析标准。2.1.2Moldflow2015软件界面Moldflow2015用户操作界面主要由八个部分组成，分别是标题栏、菜单栏、工具栏、工程管理视窗、任务视窗、模型显示视窗、层管理视窗和日志视窗。菜单栏：位于界面的最上方，依次是主页、工具、查看、开始并学习和社区工具栏：工具栏位于菜单栏下方，Moldflow2015将常用的命令基本都集中在“主页”选项卡中，通过单击此选项卡的命令按钮，可以激活不同的命令选项卡。每个不同的命令选项卡中集合了相对应的命令。工程管理视窗：位于用户界面的左上方，显示当前工程项目所包含的方案，用户可以对各个方案进行重命名、复制、删除等操作。任务视窗：位于工程管理视窗的下方，显示当前方案分析的状态，具体包括导入的模型、网格属性、分析类型、材料、浇注系统、冷却系统、工艺条件、分析结果等。模型显示视窗：位于整个界面的中央，用于显示模型或分析结果等。层管理视窗：位于任务视窗下方，用户可进行新建、删除、激活、显示、设定图层等操作，熟练使用图层可方便快速地操作软件。日志视窗：用于记录软件操作的过程。2.1.3Moldflow2015菜单

“文件”菜单

在“文件”菜单里，可以执行文件的新建、打开、导入、保存和系统参数设置等命令，其中大部分命令都以快捷命令的方式存在于窗口的工具栏中。组织工程：选择菜单“工程”→“组织”命令，弹出的“组织工程”对话框如图，用户可以根据不同的排序类型对项目中已存在的方案、报告进行排序，如CAD模型、材料、注射点数和共享的结果文件。参数设置：选择菜单“开始”→“选项”命令，弹出的“选项”对话框如图所示，包括“常规”“目录”“鼠标”“结果”“外部应用程序”“默认显示”“报告”“互联网”“语言和帮助系统”“背景与颜色”和“查看器”11个选项卡，可以根据个人习惯和需要来设置操作和显示属性。（1）“常规”选项卡：选项卡中最上方是“测量系统”选项，可以进行度量单位的设置，激活单位包括两个选项，分别是公制单位和英制单位。（2）“目录”选项卡：可按照个人需要设置具体工作目录，亦可进行工作目录更改。（3）“鼠标”选项卡：可根据个人使用习惯设置鼠标中键、右键、滚轮与键盘的组合来操作对象，可进行旋转、平移、局部放大、动态缩放、按窗口调整大小、居中、重设、测量等操作。（4）“结果”选项卡：可自定义各个分析类型中具体的分析结果。通过“添加/删除”按钮可设置输出结果，通过“顺序”按钮可对分析结果进行排序。（5）“默认显示”选项卡：用于设置各个图形的默认显示状况，其中包括“三角形单元”“柱体单元”“四面体单元”“节点”“表面/CAD面”“区域”“STL面”和“曲线”。（6）“查看器”选项卡：可进行增量更改、照明亮度及视图数量等的设置。（7）“背景与颜色”选项卡：可根据个人使用习惯及需要设置选中单元的颜色、未选中单元的颜色和高亮部分的颜色等。

“主页”菜单（1）“导入”命令：单击

按钮，弹出“导入”对话框，可以将所要分析的模型文件（格式可以是STL文件、IGS文件、STEP文件等，或者由PRO/E、UG等软件生成的Prt格式的文件）导入到工程项目中。（2）“添加”命令：单击

按钮，弹出“选择要添加的模型”对话框，选中要添加的模型，单击对话框上的“打开”按钮，即可完成模型的添加。（3）“双层面”命令：单击

按钮，弹出的下拉菜单选项，可供选择的网格类型有“中性面”“双层面”“3D”三种，读者可根据所分析几何模型的复杂程度，选择适合的网格类型进行网格划分。（4）“几何”命令：单击

按钮，弹出图1-2-27所示的“几何”工具栏。“几何”工具栏包括的功能：创建局部坐标系、创建建模基准面、创建节点、创建曲线、创建区域、创建柱体单元、型腔重复向导、流道系统向导、冷却回路向导、创建镶件、创建模具表面、曲面边界诊断、曲面连通性诊断、简化为柱体单元、测量工具、移动/复制、查询实体、删除等。“网格”工具栏包括的功能：网格类型的设置、定义网格密度、生成网格、生成3D管道网格、生成3D模具网格、网格统计、网格修复向导、网格诊断、网格修复等。（5）“网格”命令：单击

按钮，弹出图1-2-28所示的“网格”工具栏。（6）“热塑性注塑成形”命令：单击

按钮，弹出的下拉菜单，可以进行成形工艺的设置。热塑性注塑成形包括七个选项：热塑性塑料重叠注塑、热塑性注塑成形、微发泡注射成形、反应成形、微芯片封装、底层覆晶封装和传递成形或结构反应成形。（7）“分析序列”命令：单击

按钮，弹出的“选择分析序列”对话框，可以根据分析的需要进行分析类型的选择，主要包括：填充、填充+保压、快速充填、填充+保压+翘曲、冷却、冷却+填充+保压+翘曲、成形窗口、浇口位置、冷却（FEM）、冷却（FEM）+填充+保压+翘曲等。（8）“选择材料”命令：单击

按钮，弹出的下拉菜单选项，单击“选择材料A”选项，弹出图1-2-32所示的“选择材料”对话框，可以自行选择所需要的材料。

（9）“注射位置”命令：单击

按钮，鼠标会变成

形状，只需要在制品上合适的位置单击一下就可以完成浇口位置的设置。（10）“工艺设置”命令：单击

按钮，弹出的“工艺设置向导”对话框，对话框的内容根据用户所选分析序列的不同而有所不同。

在Moldflow2015软件中，对于不同的分析序列，软件会提供默认的工艺参数，供用户分析时参考。用户可结合材料的“推荐工艺”等信息对默认的工艺条件参数进行修改，以满足实际分析的需要。（11）“优化”命令：单击

按钮，弹出“优化方法”对话框，可根据需要选择优化的方法“参数化方案”或“实验设计（D

OE）”等。（12）“边界条件”命令：单击

按钮，弹出“边界条件”工具栏。“边界条件”工具栏包括的功能：设置注射位置、编辑阀浇口时间控制器、选择注射材料、设置气体辅助注射成形分析的气体入口位置、设置冷却液入口、设置关键尺寸、设置约束、设置载荷、设置排气位置、设置控制器、测量工具、移动/复制、查询实体、删除等。（13）“开始分析”命令：单击

按钮，弹出“选择分析类型”对话框，如果分析序列、工艺参数等均已设置完毕，单击“确定”按钮就可以进行分析。（14）“日志”命令：单击

按钮，会打开“日志”窗口，包括“网格日志”“分析日志”等，可以查看网格划分、分析过程等一些信息。（15）“作业管理器”命令：单击

按钮，弹出“作业管理器”对话框，可以查看任务队列、分析进程、分析完成百分比等。（16）“结果”命令：单击

命令，弹出“结果”工具栏，用户可以对分析结果进行查询，也可以通过适当的处理，得到个性化的分析结果。“结果”工具栏包括的功能：新建图形、检查结果、添加注释、设置图形属性、保存图形属性、设置动画、设置比例、缺陷查看、导出和发布Moldflow结果、编辑/移动剖切平面、设置窗口、锁定视图等。（17）“报告”命令：单击

命令，弹出“报告”工具栏，可以使用“报告向导”生成分析结果报告，具体步骤详见课本。

“工具”菜单“工具”菜单下的命令如图所示。“工具”菜单栏包括的功能：搜索数据库（含材料、参数、工艺条件、几何/网格等）、新建数据库、编辑数据库、录制宏、播放宏、设置应用程序选项等。其中，单击“应用程序选项”按钮，弹出“选项”对话框，可以根据个人习惯和需要设置操作和显示属性。

“查看”菜单“查看”菜单下的命令如图所示。“查看”菜单栏包括的功能：外观显示、编辑剖切平面、移动剖切平面、设置用户界面、清理屏幕、切换窗口、平铺窗口、拆分窗口、层叠窗口、新建窗口、关闭窗口、排列窗口、锁定视图、锁定图、锁定动画、全导航控制盘、选择实体、平移、缩放、动态观察、测量工具等。

“开始并学习”菜单“开始并学习”菜单下的命令如图所示。“开始并学习”菜单栏包括的功能：新建工程、打开工程、查看新增功能、这里开始（新用户快速入门）、学习途径、教程（帮助）、视频、帮助（用户手册）等。其中，“这里开始”“学习途径”“教程”“视频”“帮助”等命令主要是帮助初学者进行查阅和学习。

“社区”菜单“社区”菜单下的命令如图所示。“社区”菜单栏包括的功能：讨论论坛、IdeaStation（MoldflowIdeas）社区、AutodeskUniversity、AutodeskLabs、获得认证、Autodesk材料实验室、客户参与等。2.1.4Moldflow2015软件的学习方法

帮助文件用户也可以单击“开始并学习”菜单下的“这里开始”“学习途径”“教程”“视频”“帮助”等按钮打开帮助文件、视频、网站或用户手册等来进行Moldflow软件的学习。

常用学习论坛（1）ICAX开思论坛

网址：/（2）中国模具论坛

网址：/（3）CAE联盟论坛

网址：/（4）燕秀模具技术论坛

网址：/index.php2.2

Moldflow软件分析流程Moldflow2015分析流程可分为前处理和后处理两部分，前处理分为建立网格模型和设定分析参数两个步骤。后处理是指模拟分析结果的提取与应用。划分网格网络检查与修复选择分析类型选择成形材料创建浇注系统创建冷却系统设置工艺参数分析计算查看分析结果制作报告建立网格模型设定分析参数模拟分析结果前处理后处理新建工程项目导入或新建CAD模型

建立网格模型

建立网格模型包括新建工程项目、导入或新建CAD模型、划分网格以及网格的检查与修复。导入或新建CAD模型时，通常需要根据分析的具体要求，对模型进行一定的简化。Moldflow2015需要根据分析对象新建一个分析模型，软件自身提供了点、线、面等简单的几何造型功能，可以在软件中建立诸如流道、浇口、冷却水道等简单的CAD模型。同时，Moldflow2015利用数据格式提供功能更为强大的外部输入CAD模型，如UG、Pro/E等CAD软件或ANSYS、NASTRAN等CAE软件建立的模型。

设定分析参数

设定分析参数包括选择分析类型、成形材料种类及设置工艺参数等。参数设置中首先需要根据分析的主要目的选择对应模块，从而确定分析类型，再从材料库中选择成形材料种类或自行设定材料的各种物理参数。在选择分析类型后，可根据需要创建的包含主流道、分流道、浇口等在内的整套浇注系统，设定浇口的位置。此外，也可以根据需要创建冷却系统。

模拟分析结果

完成前处理的所有流程后，可进行模拟分析计算，即进入后处理部分。根据模型的大小、网格的数量与质量、分析类型等因素，分析时间不尽相同。由于计算需要一定的时间，需要注意对计算机相关硬件提前进行确认。从分析结果可以看到产品成形过程中充填过程、温度场、应力场等变化，也可以看到产品成形后的变形以及可能产生的缺陷。2.3

Moldflow网格划分和修改2.3.1Moldflow2015支持的网格Moldflow2015支持四种网格形式，即Midplane、Fusion、Solid（3D）和Beam，分别是中性面网格、双层面（表面）网格、实体网格和一维梁单元，如下图所示。（a）中性面网格（b）双层面网格（c）实体网格

（d）一维梁单元2.3.2Moldflow网格划分生成一个Moldflow2015网格的步骤如下（详细图解见课本）。（1）打开Moldflow2015软件，新建一个项目，在“工程”项目里单击右键，选择“导入”，输入所需分析的模型。（2）在弹出的对话框里有三种网格类型：中性面、双层面、实体（3D）和单位选项（如果是以IGES格式输入，则无单位选项），根据实际情况，选择合适的网格类型和单位，本例中选择双层面网格类型。（3）在任务窗格中双击“创建网格”按钮，在打开的“生成网格”对话框中对网格属性进行设置，单击“立即划分网格”按钮，生成网格。（4）生成的双层面网格如图1-2-60所示。在主菜单里选择“网格”→“网格统计”，查看网格统计信息。双层面网格统计各项参数简单解释如下。（1）实体统计。①三角形单元的数量（双层面网格和中性面网格）。②节点数。③一维梁单元数量，如果没有构建流道等，则该值应为零。④连通区域的数量，Moldflow2015能够分析的连通区域的数量必须为1个，否则域与域之间无熔体流动，分析报错，此时必须仔细分析网格的连通情况，查找网格断点，使用合并节点等方法修改网格，将多个连通区域连为一体。⑤网格面积。⑥网格体积。（2）三角形单元的纵横比信息。①最小纵横比：网格中纵横比的最小值。②最大纵横比：网格中纵横比的最大值。对于双层面网格和中性面网格来说，推荐的最大纵横比是6。对于3D网格来说，推荐的最大纵横比是50，最小纵横比是5，平均15左右。③平均纵横比：全部纵横比的数量平均值。（3）边细节：单元边的详细信息。①自由边的数量，自由边是指仅参与构建一个单元而不为其他单元所共享的边。自由边只可以存在于中性面网格中，在双层面和3D网格中存在的自由边必须修正。②共用边。共用边是指参与构建了两个单元的边。交叠边可存在于中性面、双层面和3D网格中，在双层面网格中只存在共用边。③多重边。多重边是指构建了三个或三个以上单元的边。多重边只存在于3D网格中。（4）取向细节：单元取向信息。取向不正确的单元：该值应该为0。（5）交叉点细节：单元交叉信息。①相交单元，如图所示，图（a）是正确的，图（b）则发生了单元与单元的相互交叉穿越，这是不允许的。②完全重叠的单元，如图所示，图（a）所示的单元没有重叠；图（b）所示的两单元部分重叠；图（c）所示的单元完全重叠。图（b）和图（c）所示的两种情况是不允许存在的。（a）

（b）

（a）

（b）

（c）（6）匹配百分比：匹配率。这是双层面网格特有的参数，表示模型上下表面网格单元的相互匹配程度。匹配率的高低直接影响模流分析的精度。通常流动分析的匹配率要在85%以上，翘曲分析的匹配率要更高一些，而3D网格要在双层面网格的基础上生成，推荐预生成的双层面网格的匹配率在90%以上。①匹配百分比。②相互百分比。2.3.3Moldflow网格诊断

纵横比诊断“最小值”和“最大值”处分别输入最小纵横比值、最大纵横比值，凡是纵横比在这两个最值之间的单元将被选中和显示。“首选的定义”是选择使用的纵横比格式，推荐使用“标准”格式。“将结果置于诊断层中”复选框用于确定是否生成一个新的层，以容纳选中的单元，推荐选择该选项，将纵横比较大的单元全部置入新层，然后选择仅显示该层，在该层中进行修改整理。“限于可见实体”复选框用于确定是否仅检查屏幕可见的单元。“显示网格/模型”复选框用于确定是否显示网格和模型，取消该选项后，整个网格和模型将不可见，仅显示出纵横比诊断彩色引线。图1-2-69是一个纵横比诊断实例，纵横比大于设定的“最小值＝7”的单元全部由引出线标示出来，而引出线的颜色则代表了纵横比的大小（与左侧色柱比较）。图1-2-69纵横比诊断结果

重叠单元诊断“重叠单元诊断”对话框如图所示，“查找交叉点”和“查找重叠”复选框允许用户只选择查找交叉单元或重叠单元。其余选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-71是一个重叠单元诊断实例，比较网格颜色和左边的色柱就可以确定单元是否存在重叠或交叉，红色表示交叉，蓝色表示重叠。存在重叠或交叉单元时，必须仔细观察，理解各单元在空间的相互位置，然后才能对症下药，进行网格修补。图1-2-71重叠单元诊断结果

取向诊断“取向诊断”对话框如图所示，各选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-73是一个网格取向诊断实例蓝色表示顶面取向，红色表示底面取向。图1-2-73取向诊断结果

连通性诊断网格“连通性诊断”对话框如图1-2-74，在“从实体开始连通性检查”里输入或点击网格单元，那么，网格连通性检查就从输入的单元开始，凡是与之相连的就以蓝色显示，反之，以红色显示。图1-2-75是网格连通性诊断的一个实例，从任何一个单元开始，连通性显示红色，表明整个网格连通性诊断时存在未连通的单元，需要修改。图1-2-75连通性诊断结果

自由边诊断“自由边诊断”对话框如图，通过“查找多重边”复选框可以确定在分析自由边时是否考虑多重边。如果只是诊断自由边，可以取消该选项。一般来说，自由边以红色显示，而多重边以蓝色显示。其余选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-77是一个自由边诊断实例，发现有自由边和多重边时，应根据网格类型决定是否修改。Moldflow2015网格类型与单元边参如表2-1。建议将诊断出的自由边或多重边置入诊断层，仔细分析局部网格情况，通过节点移动、单元删除、单元新建等方法进行网格修补。图1-2-77自由边诊断结果

厚度诊断网格“厚度诊断”对话框如图，输入窗口“最小值”和“最大值”表示显示出厚度在“最小值”和“最大值”之间的全部网格。灵活调整“最小值”和“最大值”的值，可以查看网格中极薄或极厚的单元。其余选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-79是网格厚度诊断的实例，左边的色柱表明整个网格的厚度在0.0233～1.825mm之间。图1-2-79厚度诊断结果

出现次数诊断“出现次数诊断”对话框如图，各选项的功能参见纵横比诊断。出现次数诊断的结果是显示出网格中单元的运算次数。在一模多腔时，基于每腔填充状况一致，可以使用多次出现次数，从而减少计算机运行时间，降低对硬件的要求。图1-2-81是出现次数诊断的一个实例，左边的色柱表明，全部网格按一次计算。图1-2-81出现次数诊断结果

网格匹配诊断“双层面网格匹配诊断”对话框如图，通过“相互网格匹配”选项可以确定在计算双层面网格的匹配率时，是否考虑相互匹配。其余选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-83是双层面网格匹配诊断的一个实例，红色表示“非匹配的”，绿色表示“边”（侧壁），蓝色表示“匹配的”。一般来说，匹配率越高，分析结果越可靠。图1-2-83双层面网格匹配诊断结果

零面积单元诊断“零面积单元诊断”对话框如图，在“查找以下边长”（查找单元边长度小于）窗口里输入一个极限值，“相等的面积”窗口就会显示相应的当量面积（灰色，不可改）。凡是单元边长度小于该极限值的单元以蓝色显示。其余选项的功能参见纵横比诊断。图1-2-85是零面积单元诊断的一个实例，蓝色单元表示其单元边长度小于设定的值，应仔细观察，确定是否要修改。一般来说，极小的单元边或极小的面积应该避免。图1-2-85零面积单元诊断结果2.3.4Moldflow2015网格修复向导主菜单里选择“网格”→“网格修复”→“网格修复向导”，弹出如图1-2-86所示的网格修复向导第一页对话框。图1-2-86网格修复向导——缝合自由边

缝合自由边图1-2-86为缝合自由边的网格修复向导，在“缝合公差”输入框里输入缝合公差，系统自动查找符合要求的自由边进行缝合，“默认”值为0.1mm，也可以在“指定”输入框里自行设定缝合公差。通过“显示诊断结果”和“显示模型”复选框可以确定是否显示相应项目。“上一步”“前进”和“跳过”按钮用于在网格修复向导中翻页。其中，“上一步”按钮用于返回上一页；“前进”按钮用于完成本页修复后，再进入下一页；“跳过”按钮则不进行本页修复，直接进入下一页。“修复”按钮用于完成本页修复，但暂不进入下一页。“完成”按钮则用于直接完成全部7页的修复，然后进入第8页，即修复摘要页。

填充孔图1-2-87为填充孔的网格修复向导。系统可以自动查找网格破孔进行修复。图1-2-87网格修复向导——填充孔

突出（单元）图1-2-88为突出单元的网格修复向导。系统可以自动查找突出单元进行修复。图1-2-88网格修复向导——突出单元2.3.4.4退化单元图1-2-89是退化单元的网格修复向导，在“公差”输入框里输入修复公差，系统就会自动查找三角形单元的高小于修复公差的退化单元进行修复，“默认”值为0.001mm，也可以在“指定”输入框里自行设定修复公差。图1-2-89网格修复向导——退化单元2.3.4.5反向法线图1-2-90为反向法线的网格修复向导，系统可以自动查找未正确定向的单元进行修复。图1-2-90网格修复向导——反向法线2.3.4.6修复重叠图1-2-91为修复重叠的网格修复向导，“算法”选项里可以选择“基本”或“高级”，前者修复重叠单元的速度较快，后者修复重叠单元的数量较多。图1-2-91网格修复向导——修复重叠2.3.4.7折叠面图1-2-92为折叠面的网格修复向导，系统可以自动查找折叠面进行修复。图1-2-92网格修复向导——折叠面2.3.4.8纵横比图1-2-93为纵横比的网格修复向导，在“目标”输入框里输入最大纵横比，系统将按照设定的纵横比自动进行修复，为了更有效地进行网格修复，推荐使用“修复”按钮修复两次，如果依然存在纵横比缺陷，必须通过手动模式进行网格修复。图1-2-93网格修复向导——纵横比2.3.4.9摘要图1-2-94为网格修复向导摘要，“摘要”记录了整个修复过程所完成的工作。图1-2-94网格修复向导——摘要2.3.5Moldflow2015网格工具在主菜单里选择“网格”→“网格修复”，出现如图1-2-97所示的“网格修复”工具栏。用户可根据网格修复的需要选择所需要的网格修复工具。图1-2-97“网格修复”工具栏

自动修复自动修复对话框如图1-2-98。使用自动修复工具，系统将自动修复重叠、交叉和纵横比等缺陷，然后文本显示修复结果。使用该工具并不一定能全部修复网格缺陷，但仍然建议在使用其他手动修复工具前，先使用自动修复，以尽量较少其他修复工作量。图1-2-98“自动修复”对话框

修改纵横比“修改纵横比”对话框如图1-2-99，“当前最大纵横比”显示在第一行，第二行是“目标最大纵横比”，输入一个期望最大纵横比值，系统会按照该纵横比值自动修复。修复完成后，文本显示修复结果。推荐两次使用“应用”按钮，以尽量修复更多的纵横比缺陷。图1-2-99“修改纵横比”对话框

整体合并“整体合并”对话框如图1-2-100，在“合并公差”输入框里输入设定的数值，系统会自动查找距离小于合并公差的节点，将其合并，合并公差的缺省值是0.1mm。通过“仅沿着某个单元边合并节点”复选框可以确定是否将节点合并的范围限制在同一三角形单元内，建议勾选该选项，否则可能造成节点跨单元合并，带来其他网格缺陷。图1-2-100“整体合并”对话框

合并节点“合并节点”对话框如图1-2-101，在“输入参数”输入框里输入或点选节点作为合并的最终目标，在“要从其合并的节点”输入框里输入或点选节点，输入或点选的节点可以是多个，这些节点以“要合并到的节点”为目标进行合并。通过“仅沿着某个单元边合并节点”复选框可以确定是否将节点合并的范围限制在同一三角形网格内。图1-2-101“合并节点”对话框“合并节点”工具大量应用在纵横比修复工作中，图1-2-102是使用合并节点工具的示意图，图（a）中存在两个纵横比较大的单元，可以将节点Ⅱ向节点Ⅰ合并，得到图（b）所示的结果，从而删除纵横比较大的单元，优化网格质量。可见，在处理纵横比缺陷时，“合并节点”工具是很有效的工具之一。（a）合并前

（b）合并后

图1-2-102合并节点示意图

交换边“交换边”对话框如图1-2-103，在“选择第一个三角形”和“选择第二个三角形”输入框里输入或点击一对有共用边的单元，点击“应用”按钮后，这两个单元的共用边即交换。图1-2-103“交换边”对话框一般来说，使用该工具可以修复两个相邻的纵横比较大的一对单元，图1-2-104是交换单元边的示意图。图（a）中的两个单元纵横比较大，应用“交换边”工具后，转换成图（b）所示的结果，降低了纵横比，优化了网格质量。（a）交换前

（b）交换后图1-2-104交换边示意图

匹配节点“匹配节点”对话框如图1-2-105。使用该网格工具，要先在“要投影到网格中的节点”项中输入或点选需要投向另一面的节点，在“用于将节点投影的三角形”项中输入或点选另一面被投影的三角形单元，这样，在另一面所选单元就生成了一个新的节点，根据具体情况，可以将这个新的节点进行编辑，使网格匹配。通过“将新节点置于层中”复选框可以确定将新节点置入哪一个层里。图1-2-105“匹配节点”对话框图1-2-106是匹配节点示意图，手动修复网格后，节点Ⅰ和节点Ⅱ错位，如图（a）所示，应用“匹配节点”工具，新建节点Ⅰ＇，如图（b）所示，然后节点Ⅱ向节点Ⅰ＇合并，如图（c）所示，这样就完成了节点匹配，提高了网格的匹配率。（a）匹配前

（b）投影节点

（c）合并节点图1-2-106匹配节点示意图

重新划分网格“重新划分网格”对话框如图1-2-107。在“选择要重新划分网格的实体”输入框里输入、点选或窗选网格，然后在“目标边长度”输入框里输入期望的单元边长度，系统即按照设定的长度重新划分所选网格。使用该工具一般是为了在局部区域加密网格。图1-2-107“重新划分网格”对话框图1-2-108是使用该工具的一个示意图，图（a）为原始网格，图（b）为局部加密后的网格。一般来说，当塑件某些区域较为复杂，特征较少时，用户可以在该区域进行局部网格加密，以提高CAE分析的准确度。必须注意的是，加密网格的工作要同时在塑件的两面进行，以保证匹配率，为此，在选择加密区域时，要保证塑件的两面一齐被选上。（a）原始网格

（b）局部加密后图1-2-108重新划分网格示意图

插入节点“插入节点”对话框如图1-2-109，“创建新节点的位置”包含三个选项：三角形边的中点、三角形的中心、四面体单元的中心，用户可以根据实际需要选择创建节点的位置。下面以选择“三角形边的中点”为例，在“节点1”和“节点2”输入框里分别输入或点选某一单元边的两个节点，系统自动在两个节点中间插入一个新节点（为该单元边的中点），并将共享该单元边的两个相邻单元分别分割为两个单元。图1-2-109“插入节点”对话框图1-2-110是该网格工具使用的示意图，图（a）是插入节点前的两个单元，图（b）是插入节点后两个单元变为四个单元。必须注意的是，插入节点后，应该在网格的另一面进行同样的操作，以避免网格匹配率的下降。

（a）插入节点前

（b）插入节点后图1-2-110插入节点示意图

移动节点图1-2-111是“移动节点”对话框，在“要移动的节点”输入框里输入或点选所需移动的节点，在“位置”输入框里输入坐标，系统即将节点移动至指定的坐标。坐标的输入有“绝对”和“相对”两种。除了输入坐标外，也可以用鼠标实时拖动节点，方法是点选所需移动的节点，按住鼠标左键不放，拖动节点到预定位置后，放开鼠标，单击“应用”按钮，即可实现节点移动。同样地，节点移动后，必须注意保持网格另一面节点与已移动节点相匹配，防止匹配率下降。图1-2-111“移动节点”对话框0对齐节点“对齐节点”对话框如图1-2-112。在“对齐节点1”“对齐节点2”输入框里分别输入或点选一个对齐节点，然后在“要移动的节点”输入框里输入或点选所需的移动节点（可多选）。系统按照前面选取的两个对齐节点构成的直线，将全部移动节点对齐到该直线上。图1-2-112“对齐节点”对话框图1-2-113是对齐节点示意图，图（a）是对齐节点前的网格状态，选择节点Ⅰ和Ⅳ作为对齐节点，选择节点Ⅱ和Ⅲ作为移动节点，单击“应用”按钮后，节点对齐，如图（b）所示，四个节点在同一条直线上。对应地，另一面的节点也应作相应调整，防止网格匹配率下降。（a）对齐节点前

（b）对齐节点后图1-2-113对齐节点示意图1单元取向“单元取向”对话框如图1-2-114，在“要编辑的单元”输入框里输入、点选、多选或窗选需要编辑的单元，除了可以在“要编辑的单元”输入框里输入单元外，Moldflow2015还提供了两种搜索方法来选择需要编辑的单元，即在“参考”输入框里输入或点选单元，单击“搜索”按钮，大批单元即被选取。图1-2-114“单元取向”对话框2填充孔如果双层面网格上存在破孔，网格检查或系统分析时就会报错，必须进行填充孔工作，网格工具里的“填充孔”对话框如图1-2-115，在“选择”输入框里输入或点选节点，注意选择的节点必须依顺时针或逆时针封闭破孔边界。然后，单击“应用”按钮，系统即在破孔处生成网格单元。图1-2-116是填充孔示意图。图1-2-115“填充孔”对话框图1-2-116填充孔示意图3缝合自由边“缝合自由边”对话框如图1-2-117，在“选择”输入框里输入或点选需要缝合的自由边的节点，在“缝合公差”输入框里设置公差，如果输入的节点的距离小于设置的缝合公差，节点就会合并，从而消除自由边。图1-2-117“缝合自由边”对话框图1-2-118是缝合自由边示意图，如图（a）所示，两个单元之间存在间隙，依次点选节点Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ，并且在“缝合公差”里设置好公差，系统将自动缝合自由边，结果如图1-2-118（b）所示。（a）缝合自由边前

（b）缝合自由边后图1-2-118缝合自由边示意图4创建区域“创建区域”对话框如图1-2-119，在“公差”里选择“平面”或“角度”选项并输入公差值，公差值越大，创建的区域就越少，反之则越多。通过“创建自”可以确定是从STL模型或者是“网格”中创建区域，如果是从STL模型中创建区域，还可以在“创建为”输入框中指定其属性，属性可以在“指定属性”对话框中预先编辑，如图1-2-120所示。图1-2-119“创建区域”对话框图1-2-120“指定属性”对话框5平滑节点“平滑节点”对话框如图1-2-121。在“节点”输入框里输入、点选或窗选节点，单击“应用”按钮即可使节点移动，与节点相关的单元更加平均、光顺。通过“保留特征边”复选框可以确定是否将节点的移动限制在特征边上，选择该选项后，节点只能在特征边上移动。一般来说，在进行一些手动修复网格后，为了提高网格质量，建议在网格纵横比较差的地方使用该工具。图1-2-121“平滑节点”对话框图1-2-122是平滑节点示意图，在图（a）中，节点Ⅰ周围的网格单元相差较大，使用平滑节点工具，点选节点Ⅰ，单击“应用”按钮，如图（b）所示，网格质量得到改善。（a）平滑节点前

（b）平滑节点后图1-2-122平滑节点示意图6创建柱体单元“创建柱体单元”对话框如图1-2-123，在坐标栏“第一”和“第二”输入框里分别输入或点选柱体单元的起点和终点坐标，然后在“柱体数”输入框里输入单元数量，并且在“创建为”输入框里选择单元属性，单击“应用”按钮即可创建柱体单元。使用本工具可以新建流道、冷却水道等柱体单元。图1-2-123“创建柱体单元”对话框7投影网格“投影网格”对话框如图1-2-124，当网格出现畸形，网格单元与原始模型不相符时，可以使用该工具。在“选择”输入框里输入、点选或窗选单元，单击“应用”按钮，所选单元即投影回原始模型。需要注意的是，本工具不适合STL原始模型。图1-2-124“投影网格”对话框8创建三角形“创建三角形”对话框如图1-2-125，该工具可以手动创建三角形单元，在修复网格工作中具有重要作用，特别是当网格出现一些交叉、重叠或复杂情况时，可以适当删除部分单元，然后再使用本工具重建三角形单元。在三个节点“节点1”“节点2”和“节点3”处输入节点坐标或直接点选节点，即可构建三角形单元。图1-2-125“创建三角形”对话框（a）创建三角形前

（b）创建三角形后图1-2-126创建三角形示意图图1-2-126是创建三角形示意图，图（a）中存在一个三角形缺口，分别点选节点Ⅰ、节点Ⅱ和节点Ⅲ，生成如图（b）所示的新三角形单元，并且单元属性与周围相邻的单元一致。9删除实体“删除实体”对话框如图1-2-127，在“要删除的实体”输入框里输入、点选或窗选单元、节点、曲线、面等实体，单击“应用”按钮，被选实体即被删除。该命令并不能删除参与构建单元的有用节点。图1-2-127“删除实体”对话框0清除节点“清除节点”对话框如图1-2-128。在手动修复网格后，往往存在一些已经不参与构建单元的节点。使用清除节点工具，单击“应用”按钮后，这些无用的节点即全部被清除。图1-2-128“清除节点”对话框1创建四面体“创建四面体”对话框如图1-2-129，利用该工具可以手动创建四面体单元。在四个节点“节点1”“节点2”“节点3”和“节点4”处输入节点坐标或直接点选节点，即可构建四面体单元。通过“从邻接处继承属性”复选框可以确定是否将相邻单元的属性赋予新建的四面体单元。建议使用该选项，否则必须手动赋予新单元属性。图1-2-129“创建四面体”对话框2重新划分四面体的网格“重新划分四面体的网格”操作是在已经划分网格的基础上对四面体单元再进行网格的划分，以达到对四面体单元的网格要求。“重新划分四面体的网络”对话框如图1-2-130所示。图1-2-130“重新划分四面体的网格”对话框2.4

Moldflow2015浇口位置分析2.4.1Moldflow2015浇口位置分析的作用浇口是熔体进入型腔的入口，浇口设计对于塑件的品质影响巨大。浇口位置的选择，应该确保熔体均匀、快速地填充，Moldflow2015的最佳浇口分析正是基于熔体流动前锋的均匀充模来计算的。如果模型中没有指定浇口，系统将自动给出最佳浇口位置，如果模型中已经存在一个浇口，系统将给出另外一个最佳浇口的位置。2.4.2Moldflow2015浇口位置分析步骤（1）导入塑件模型。本例使用STL格式输入，选择双层面网格。如图1-2-131所示，这是一个鼠标外壳塑件，在进行其他CAE分析之前，先使用Moldflow2015得到一个推荐的浇口位置。图1-2-131导入模型（2）划分网格，选择单元长度为2.5mm，网格分析结果显示纵横比大于6的单元有14个，并且这些缺陷单元大多数集中在小倒角和加强筋处，用户可以在导入Moldflow2015前使用原始CAD系统或者CADDoctor等工具将这些小特征删除或隐藏起来。本例中使用网格工具进行纵横比修复，最后得到如图1-2-132所示的网格。图1-2-132划分网格（3）双击“方案任务”里的“填充”选项，将其修改为“浇口位置”，如图1-2-133所示。一般来说，导入模型到Moldflow时，默认的分析项目是“填充”。图1-2-133“选择分析序列”对话框（4）选择对应的塑件材料。Moldflow2015材料库拥有世界上许多大公司的塑料材料数据，这些材料均经过Moldflow实验室检测其性能，如果在材料库中没有找到实际使用的材料，可以查找相近材料替代，或者自建材料库，但自建材料库的难度较大，普通用户很难提供Moldflow材料库所需的全部材料性能参数。（5）指定第一浇口位置。如果确定只使用一个浇口，本步骤可以跳过。（6）指定注塑工艺参数。由于这是浇口分析，可以使用默认设置。（7）双击“开始分析”按钮，分析开始进行。一定的运算时间后（取决于网格的数量和复杂程度），计算机屏幕显示分析完成，如图1-2-134所示，该信息框表明分析项目完成，所有的Moldflow分析项目在分析结束后都会显示这个信息框。此时，用户就可以查看分析结果了。图1-2-134分析完成信息框2.4.3Moldflow2015浇口位置分析结果解释Moldflow2015的浇口位置分析结果有两个，分别是“流动阻力指示器”“浇口匹配性”，如图1-2-135所示。图1-2-135浇口位置分析结果信息

流动阻力指示器单击“结果”里的“流动阻力指示器”选项，即可看到如图1-2-136所示的分析结果。通过流动阻力指示器，可以查看模型上各部分的流动阻力大小。其中，左边的色柱红色部分表示流动阻力最大，而蓝色部分表示流动阻力最小。图1-2-136流动阻力指示器结果

浇口匹配性单击“结果”里的“浇口匹配性”选项，即可看到如图1-2-137所示的分析结果。左边的色柱从蓝色“最好”到红色“最差”，表明最佳浇口位置为蓝色区域，推荐在蓝色区域进浇，尽量避免在红色区域进浇。事实上，对于这种中心对称的塑件，Moldflow2015分析得出的最佳浇口位置一般也在对称中心上。Moldflow2015更适合在形状复杂、壁厚变化较多的塑件分析中迅速找到最合适的浇口位置。图1-2-137浇口匹配性结果除了以色柱显示最佳浇口位置外，Moldflow2015还将最佳浇口位置的节点编号也显示了出来。单击“分析日志”按钮，屏幕显示如图1-2-138所示的最接近的节点编号为6146号。图1-2-138最佳浇口位置的节点编号在实际生产中，塑件浇口位置的确定并不能只依赖于Moldflow2015的分析结果，浇口位置的确定还牵涉多方面的内容，例如：（1）在塑件有表观要求的地方不能设置进浇口，即使这是最佳浇口位置。（2）浇口位置的确定必须考虑模具结构是否允许。（3）浇口位置的确定必须考虑熔接痕对塑件的影响。（4）浇口位置的确定还必须考虑排气对塑件的影响。2.5

Moldflow2015填充分析2.5.1填充分析的目的填充分析是后续分析的基础，注塑制品的许多性能其实在填充阶段就已经确定，譬如塑件高分子的取向、最终困气位置和熔接痕位置等。因此，研究熔体的填充行为对于制品的最终性能具有重要意义。填充分析为制品设计、模具设计和注塑工艺设置提供了全面的解决方案。2.5.2填充分析工艺条件的设置进行首次填充分析时，用户只需确认模具表面温度和熔体温度，其余各项参数可以按照默认设置，如图1-2-139所示。各项工艺设置说明如下。图1-2-139“工艺设置向导－充填设置”对话框

模具表面温度“模具表面温度”输入框用于设置模具温度，在熔体填充过程中，假设模具表面温度不变。

熔体温度“熔体温度”输入框用于设置进口处熔体温度，一般应根据材料的加工工艺性能设置。对于以上这两个温度，Moldflow2015根据选择的成形材料的推荐工艺进行设置。

充填控制“充填控制”选项用于设置熔体的填充控制方式。Moldflow2015提供了6种填充控制方式，如图1-2-140所示。图1-2-140填充控制方式（1）自动：在自动填充模式下，系统会自动计算一个合适的填充速度，并以该速度完成全部填充过程，直到进行V/P转换为止。（2）注射时间：系统在设定的注射时间内完成全部填充过程，直到进行V/P转换为止。（3）流动速率：在设置熔体流动速率后，系统按该流动速率完成填充过程，直到进行V/P转换为止。（4）螺杆速度曲线：也就是螺杆直线前进的速度变化曲线。在此可以设置多段填充速度，该速度的控制可以是时间、位置等。螺杆速度曲线又可以分为相对螺杆速度曲线和绝对螺杆速度曲线。

速度/压力切换速度/压力切换即V/P切换控制，是指注塑机由速度控制转换到压力控制的切换方式，即设定在什么设备情况下进入保压阶段。图1-2-141速度/压力切换方式（1）自动：系统自动计算V/P转换点，一般是在填充量到达95%～99%以上进行转换。（2）由%充填体积：熔体填充量达到设定值后，发生V/P转换。（3）由螺杆位置：当螺杆位置达到设定值后，发生V/P转换。（4）由注射压力：当注塑压力达到设定值后，发生V/P转换。（5）由液压压力：当机器液压压力达到设定值后，发生V/P转换。（6）由锁模力：当锁模力达到设定值后，发生V/P转换。（7）由压力控制点：需要设定两个值，其一是节点编号，其二是注塑压力，当达到设定节点的注塑压力值后，发生V/P转换。（8）由注射时间：当注塑时间达到设定值后，发生V/P转换。（9）由任一条件满足时：使用该选项，需编辑如图1-2-142所示的对话框。在可供选择的七种方式中，勾选其中两种或多种，并且在相应的输入框中写入合适的数值。系统根据首先到达的其中一种控制方式进行转换，这和实际使用的注塑机的控制方式非常相似。图1-2-142速度/压力切换设置：由任一条件满足时

保压控制填充分析不包括保压。保压控制将在下节“2.6Moldflow2015流动分析”中介绍。

如果有纤维材料进行纤维取向分析对于含纤维的材料，使用该选项选择并设置纤维取向分析。

纤维求解器参数利用该选项可以设置纤维取向分析时的一些参数。

高级选项“高级选项”里包括更详细的控制参数设置，对于实际生产意义重大，在设置里面的一些参数时必须要与实际成形所用参数一致。“高级选项”对话框如图1-2-143所示。图1-2-143“高级选项”对话框（1）成形材料：按生产实际情况选择，如果无此牌号物料，可选择参数最接近的物料。（2）工艺控制器：包含相关分析中所涉及的各种控制参数。工艺控制器可以设置曲线/切换控制、温度控制、MPX曲线数据以及时间控制。（3）注塑机：可以设置分析所用的注塑机参数。用户选择的注塑机应该与实际成形所用的注塑机一致。①

“描述”页面对当前注塑机进行说明。②

“注射单元”设置页面如图1-2-144所示。根据实际注塑机的参数如最大注射行程、最大注射速率、螺杆直径等进行设置，其余设置可保持默认状态。③

“液压单元”用于设置注射压力。注塑机压力限制分为两类：注塑机最大注射压力和注塑机液压压力，它们之间相差一个增强比率。④

“锁模单元”用于设置注塑机的锁模力。如果不想在分析时超过注塑机最大锁模力，可以勾选“不要超出最大锁模力”复选框。注塑机选项包含4部分：描述、注射单元、液压单元和锁模单元。（4）模具材料：该选项用来设置模具所用的材料，默认模具材料为P20。图1-2-144注塑机－注射单元对话框（5）求解器参数：“求解器参数”对话框如图1-2-145所示，可以设置求解过程中的一些参数。图1-2-145“热塑性塑料注射成形求解器参数”对话框2.5.3填充分析结果解释图1-2-146填充分析结果填充分析结果的内容非常丰富，如图1-2-146所示。除分析结果外还有两个分析日志（“分析日志”和“填充”日志），分析日志有一条重要信息，此信息描述了填充的过程，尤其注意V/P转换时刻的体积及压力，还有充填时间等。（详见课本）2.6

Moldflow2015流动分析Moldflow2015的流动分析实际上是在填充分析的基础上，加上保压分析得出的。在Moldflow早期版本里，带圆圈的F实际上是Fill，即为填充分析，而带圆圈的F+P其实就是Fill+Packing（保压+填充），即为流动分析。在填充分析的最终，熔体以一定的压力填满了型腔，如果此时撤走注塑压力，熔体就会从浇口处倒灌出型腔，型腔内压力大幅下降。注塑成形中的保压工艺是保证制品质量很重要的一项工艺。2.6.1流动分析的目的进行流动分析是为了获得最佳保压阶段设置，从而尽可能地降低由保压引起的制品收缩、翘曲等质量缺陷。2.6.2流动分析工艺条件设置Moldflow2016的流动分析过程与填充分析是一样的，只是在工艺参数设置中，必须设定保压工艺。保压工艺的设置有四种方式，通常以最常用的第一种方式进行设置。保压压力通常为V/P转换时注塑压力的80%。保压控制方式有四种，分别介绍如下。（1）%填充压力与时间：使用该选项，用户可以设置保压压力（按最大填充压力的百分比设置，是相对值）随时间变化的曲线。（2）保压压力与时间：使用该选项，用户可以设置实际保压压力（绝对值）随时间变化的曲线。（3）液压压力与时间：设置液压压力随时间变化的曲线。（4）%最大注塑机压力与时间：设置注塑机压力（按最大注塑机压力百分比设置，是相对值）随时间变化的曲线。2.6.3流动分析结果解释（1）冻结层因子：显示冻结层因子的分析结果。通过动画的形式观察冻结层的变化，找出浇口完全冻结的时间。如果直到压力释放之后浇口或制件都没有冻结，那么应该延长保压时间。（2）第一主方向上的型腔内残余应力：显示第一主方向上的型腔内残余应力的分析结果，也就是制品在顶出时，取向方向上的残余应力。残余应力的存在，可能导致制品翘曲或开裂，使用Moldflow2015分析、对比注塑方案时，应该尽量减少残余应力值。（3）第二主方向上的型腔内残余应力：显示的是第二主方向上的型腔内残余应力，也就是制品顶出时，垂直取向方向上的残余应力。（4）缩痕指数：表示制品可能出现缩痕的地方，通常由缩痕所在面的另一面的特征引起。在壁厚较厚的地方和对面有筋肋等特征时，容易出现缩痕。缩痕指数的大小表示可能出现缩痕的可能性的大小。保压压力的大小对缩痕指数的大小有直接影响。（5）体积收缩率：体积收缩率分析结果表示每个单元相对于自身原始体积的收缩率。体积收缩率是中间数据结果，最大收缩率是在填充结束那一刻预测的制品最大体积收缩率，而在保压结束的那一刻体积收缩率最大值才是用户关心的数据。很明显，浇口附近的体积收缩率是最小的。2.7

Moldflow2015冷却分析2.7.1冷却分析的目的在注塑成形中，模具的温度直接影响到制品的质量和生产效率。通过温度调节，保持适当的模具温度，可减轻制品变形，增强制品力学性能，改善制品的表观质量，提高制品尺寸精度。影响注塑模冷却的因素有很多，如制品的形状，冷却介质的种类、温度、流速，冷却管道的几何参数及空间布置，模具材料，熔体温度，工件要求的顶出温度和模具温度，制品和模具间的热循环交互作用等。Moldflow2015冷却分析通过分析模具冷却系统对模具和制品温度场的影响，优化冷却系统的布局，以达到使塑件快速、均衡冷却的目的，从而缩短注塑成形的冷却时间，提高生产效率，减少废品，增加经济效益。2.7.2冷却系统建模选择菜单“几何”→“冷却回路”命令，弹出图1-2-150所示的“冷却回路向导－布局”对话框。图1-2-150“冷却回路向导－布局”对话框建立三维CAD系统构建冷却回路曲线步骤（1）在三维CAD系统中构建冷却回路曲线。用户借此可以构建出复杂的冷却系统，比如圆形或异形回路。另外，最好在原始塑件图中构建冷却回路曲线，这样可以非常清晰地观察到塑件和冷却系统的位置关系。（2）将曲线以IGES格式导出。导出时必须保证冷却曲线与导出的塑件使用相同的坐标系。（3）输入冷却回路曲线。在Moldflow2015中单击主菜单“文件”→“添加”命令，将冷却回路曲线叠加到现有的塑件模型上来。（4）给曲线赋予属性。给曲线赋予冷却回路属性，然后生成柱体单元（一维单元）网格。注意一维单元的长径比在1～2之间。最后需要设置冷却剂入口。2.7.3冷却分析工艺条件设置图1-2-151“工艺设置向导－冷却设置”对话框（1）熔体温度：设定熔体的起始温度。（2）开模时间：模具从冷却结束到下一次填充开始的时间间隔，包括了顶出时间和开合模时间。（3）注射+保压+冷却时间：该时间加上开模时间就是整个注塑周期。注塑周期有两种确定方式：指定和自动。系统自动计算的依据是塑件的冷却状态达到了顶出标准，顶出标准的设置如图1-2-152所示。“顶出温度”是指塑件在何种温度下可以承受顶出力而被顶出，一般来说，顶出温度应该小于塑料的玻璃化转变温度。“顶出温度下的最小零件冻结百分比”是指塑件中冻结部分体积占全部体积的百分比为多少时可以顶出，一般为80%即可，特别情况下，比如塑件壁厚比较大时可以降低该百分比。图1-2-152“目标零件顶出条件”对话框（4）冷却求解器参数：点击该选项后，弹出图1-2-153所示的对话框，里面有一些冷却求解的重要参数设置。“模具温度收敛公差”是指模具温度迭代运算时收敛成功的公差，默认值为0.1。如果收敛不成功，可以适当调高该参数。“最大模温迭代次数”是指模具温度迭代运算的最高次数，默认值为50，如果在规定的迭代次数里收敛不成功即显示错误警告信息，此时可适当调高迭代次数。图1-2-153“冷却求解器参数”对话框（5）高级选项：通常有四个高级选项，分别是“成形材料”“工艺控制器”“模具材料”和“求解器参数”。2.7.4冷却分析结果解释冷却分析结果如图1-2-154所示，详细解读见课本。图1-2-154冷却分析结果2.8

Moldflow2015翘曲分析塑料在成形过程中，由于收缩不均匀而在材料分子之间产生内应力，在这种内应力的作用下，产品就产生了变形翘曲。Moldflow2015将翘曲分为两类：稳定翘曲和非稳定翘曲。（a）稳定翘曲

（b）非稳定翘曲图1-2-155翘曲的种类Moldflow2015将翘曲的原因细化为以下三点：（1）收缩不均匀：是指塑件区域性的收缩不均匀，主要是由于塑件本身的厚度和形状的变化造成的。（2）冷却不均匀：是指塑件内外表面由于