MoldflowCAE分析经验和原理整理

[MOLDFLOW]绝对原创：MoldflowCAE分析经验和原理整理(自己总结)。[复制链接]huangpanjiayou头像huangpanjiayou本版等级总等级帖子数22个人空间1#字体大小:发表于2012-12-1813:05|只看楼主前面有陆续发过一些有关moldflow分析的经验总结，现在将我刚开始学习moldflow软件时总结整理的东西分享给大家，文档内容主要来自Moldflow设计指南、先进塑胶成型技术论坛、自己经验的总结等，一共28页，150个经验分享，其中肯定会有部分内容存在表述不清或不准确的地方，大家可择其善者而从之，其不善者而改之。该文档主要作技术交流学习用，不要做商业用途。其实关于moldflow还有一些比较高级的研究方向，限于某种原因，不方便发出。这也是我发的有关moldflow或模具成型方面的最后一贴，后续精力主要用于其它仿真软件的学习和应用。骐骥一跃，不能十步；驽马十驾，功在不舍。技术就是这样，需老老实实的学习探索，才能渐入佳境，最后海阔天空。1.FUSION的cornereffects是为了计算因产品存在明显拐角而在模内对产品产生的应力，是为了计算变形用的，而不是充填，至少5倍壁厚，这个是不能忽略的，并不是每个带折边的产品都要选cornereffects，有时甚至会带来负面效果。的确有时是否选CornerEffect比较难把握，5倍以上壁厚的深度是基本的。CornerEffect是针对Fusion和Midplane这样2.5D求解器的，因为它们不能考虑厚度方向的应力，但3D就可以考虑三维的应力。故在无法把握CornerEffect时，可以考虑用3D来直接分析。2.模流分析与实际成型压力相差较大很正常。首先要了解你看到的成型压力是在哪里得到的。是成型条件表上的，还是成型机监测页面的？MF分析压力仅仅是sprue处的压力，与实际成型压力存在差异很正常。3.高温蒸汽加热水冷却的方式可以实现无痕注塑，现在市面有卖无痕注塑的液晶电视产品。有孔就肯定会熔接，但是能控制角度的话强度会好很多。关键是这个汇合角度的控制，不太容易。4.3D变形分析要注意算法的设置，网格聚合选项在3DWARP分析的参数设置页。对于矮胖形产品（宽厚比小于1：4）时选择网格聚合以节省分析时间，对于薄壁产品则不适合选用网格聚合。5.流动+收缩分析：在选材料的时候，先查看一下材料的收缩选项中是否有测试。6.igs是通用格式转换文件，STL是表面模型文件，都能直接读入到mf中，STL划分的网格质量比igs差，模型容易失真，但是igs文件如果原始系统精度较高的话导入后自由边会比较多，最好的方法是将igs导到caddoctor里转换一下内核，直接输出udm格式的文件好些。7.理论上，纯的变形值＝Moldflow计算值－材料收缩值。材料收缩这一项很不好确定，非常多的影响因素，特别是玻纤增强材料。8.Midplane，fusion，3D是moldflow分析所涉及的3中模型。midplane和fusion本质相同，适用于薄壁产品。midplane抽取产品的中性面进行分析，网格处理工作量大，且对于有些产品，抽取中性面甚至是不可能的。fusion则采用产品外表面作为分析模型，处理起来比较方便，但对匹配率有要求。3d用3维四面体单元作为基本分析单元，适合厚壁或者壁厚变化较大的产品，但对计算机的要求要高些，详细内容见moldflow的帮助文件。9.玻纤取向是指加玻纤的材料在剪切作用时排布，玻纤取向的差异化一般也是加玻纤材料翘曲的主要因素，分子取向通常指高分子链在剪切作用下的排布。大家也可以看到moldflow分析之后一般不加玻纤材料翘曲值这个选项是o，很小很小。玻纤取向和分子取向和流动方向不是一个概念，下面我发表下自己对这个概念的理解：分子取向是指所有高分子材料的分子链结构，在熔体的流动停止以前，由于流动剪切应力的作用而发生的定向，改变原分子无规则运动，这个过程称之为分子的取向。由于模腔表面剪切应力较大，芯部剪切应力较小，因此分子取向也是有一个梯度的。另外随着充模的完成，熔体流动也将停止，原来沿流动取向的高分子链此时又会由于热运动作用开始无规则运动，但由于冷却速度很快，无规则运动只进行一半就停止了，另一部分则被冻结在材料中，在高分子科学中称之为残余取向，这部分残余取向最终会发生松弛，并形成翘曲。由上可知，压力才是形成取向的根本原因，温度使取向发生松弛，流动只是提供剪切应力，它是产生取向的直接原因，流动并不能完全表示取向，因为流动停止后，取向仍在继续，并将千变万化。取向在高分子科学中用取向度karman函数定义表示，它是时空域的标量函数f（x，y，z，t），它与普通双折射实验的双折射度成正比。10.MPI里面的熔合线计算的方式是角度。前面都已经回答了，MPI里计算熔接线是以角度，不是以温度，你调整温度，对熔接线结果的显示位置、长短是没有影响的。KINGLHW说的是结果的叠加，就是结果显示的是角度大小多少，还是温度高低，就跟填充图是以云图显示，还是以等值线显示一样，在结果的属性里调整。11.后结晶问题（对于本例可能内侧模温高初始结晶大收缩大向内翘，外侧模温低初始结晶不充分后结晶大致使反翘。当然不排除顶出应力的叠加作用，待考察），改善的目标可以围绕成型时充分结晶减少后结晶来考虑，模温的均匀以及适当高可以使结晶充分而均匀。MF目前还不能考虑后结晶，处在研发阶段，最新2012版本可考虑后结晶。12.flow中的timetofreeze和cool中的timetofreeze有何区别，分别为：flow中的timetofreeze、cool中的timetofreeze，他们都各不一样！估计产品的成型周期是看那个结果呢？还有他们有什么区别？这个问题在以前的帖子讲过了，冷却分析是一个静态的结果，不考虑后续熔胶的热补充。填充分析则是动态的分析结果，考虑了热补充，时间会更长些，故填充分析得到的冷却时间更接近实际。13.MOLDFLOW可以用来分析热固性塑料吗?完全可以，选择ReactiveMolding，不同之处为工艺条件设定不一样。14.超薄件需要高速高压，分析时需要考虑粘度的压力依赖性，Cross-WLF的D3系数应该考虑。超薄件要考虑的因素比一般注塑要多：1、剪切热很大，超过50％；2、热传导急剧；3、由于速度很快，有粘滑运动；4、粘度的压力依赖型。目前3DSIGMA和3DTIMON是做超薄流动分析最好的软件。15.3DSIGMA是德国的和Moldflow一样的模流分析软件，和铸造CAE软件MAGMA是同一家公司。3DTIMON是日本的和Moldflow一样的模流分析软件，东家是TORAY和TOYOTA汽车。这两款软件3D的功能很强大，特别是SIGMA，其3D的分析是所有模流软件中最强大的。16.楼主说的不能重新划分移动过的beam，我理解是这样的。比如你建立了一个带有锥度的流道，之后可以通过右键属性来改变整个流道的尺寸。但是当你移动了他之后，你再右键属性的时候，就已经不能对整条流道进行修改了，而只是对每一段beam进行修改。造成这个的原因是，移动的时候，你只移动了beam本身，而没有把属于它的带有属性的线一起移动。线和beam分开了，就无法对整条流道进行修改了。解决方法就是要把beam和他的中心线一起移动。17.小弟愚见：缩有痕深度0.03mm以下在安全范围内。缩痕深度的分析结果准确性，与型腔压力的准确建立密切相关，建议LZ尽可能使用矫正过C1，C2，D3的材料，并且确保流道尺寸与3D一致，确认试模射出保压曲线与分析的一致性。。从某种意义上来说，即便条件限制，不能作上述拟合确认，只要LZ不使用偏激的射胶保压曲线图，留出宽阔的分析窗口，实际便一定可以做到。小弟经常看到现场试模参数表，其中错误百出，LZ必要时请对此表示怀疑，并亲自动手证明之。18.fengyifei研究的报告非常精彩，但只是提给一些建议，希望研究能深入研究下去：1、对于结晶性材料（不加玻纤），是以收缩为主，所以应从从收缩的角度讨论；2、对于无定性材料比如ABS或加玻纤材料，取向的影响应考虑，薄的Rib取向比较大；3、薄的Rib结构刚性会减弱，但增加深度可以增加Part的整体刚性，但内应力会加大，所以可以考虑深度的影响。19.光影MOLDFLOW分析不好的。通常光影都出现在浇口背面，顶针背面这些特定的地方，设计时注意开设浇口方式，并将顶针部分加咬花处理下，另外注意注塑工艺的调整就是了，这是个很难缠的问题，很难通过软件来解决的。20.优化纵横比选项。用来优化那些有很多圆角和表面曲率比较大的模型的。第一个会根据模型局部表面曲率自动调整网格大小，从而尽可能划出比较规则的等边三角形来减小纵横比。第二个是在一些模型边界比较密集的地方采用尽可能多的网格来表达模型特征。简单点说这两个都是可以起到局部网格加密作用的。但不建议使用，首先是分析时间会显著增长，其次出来的网格质量也并不一定好。这两个选项的启用主要是针对划Fusion然后转3D的，保证局部位置网格的密度。如果仅仅是Fusion建议一般不要采用。另优化纵横比最好的方法是用CADDoctor简化特征。21.我在冷却分析时，分析结果显示由保压引起的翘曲变形是主要的因素，请问应该怎么样通过调节保压来减小翘曲变形量？主要通过控制体积收缩率来调节翘曲变形，即保证体积收缩尽可能均匀：1、浇口位置，流动的平衡很重要，可以确保保压的均衡性；2、壁厚尽可能均匀化（结晶材料更为重要）；3、保压工艺的优化，合理的分级保压促使填充末端和浇口位置的收缩趋于一致。个人一点认识体积收缩图的观察不可单单看整体是否均匀，更要看一些关键特征的体积收缩与整体的收缩差异，这个是很重要的，比如裙边，比如加强筋。22.未做残余应力校正（CRIMS）的材料不能进行收缩分析的，请选择经CRIMS后的材料来分析23.管道表面属性设置。如果是水管的话，就不用调动，如果是隔水片，两根线都调为0.5，因为隔水片相当于是把一根水管分为2部分了，所以每部分的热传导系数都为0.5，如果是喷泉，就将内部的热传导系数调为0，外部的调为1。因为喷泉内部是不考虑和模具有热交换的，所以设为0，而外部是以整个圆管的形式和模具接触，所以为1。软件里暂不考虑内部管和外部管的热交换。24.流长比只是个参考，没有定数的。每款产品，每个工艺，都会有不同的流长比。假设你拿块平板做实验，给定壁厚，找出一个最大流动长度，可是当你温度一变，压力一变，你之前找出的数值也就跟着变了。所以不要刻意去寻找这个具体的数值，试图拿moldflow来模拟这个数值更是不可取的，心中有个大概就好。25.两股料流相遇了，但由于其中一股料流压力较大，会推动另一股料流使其发生逆向的流动，即潜流。若两股熔料在交汇处的性质差异较大，占优势的熔胶波前会推挤弱势的熔胶波前，使熔接痕发生移位现象。在靠近模壁侧，塑料熔体率先固化，表面形成的熔接痕就定型不变；在远离模壁的中央，内部塑料尚未完全固化，弱势熔体会因为强势流动波前的推挤作用，造成内部缝合面发生位移。这种因为内部熔胶流动造成的熔接痕或熔接面移位现象，称作潜流效应。26.为何Fusion的Edge厚度设定为邻接厚度的75%？Moldflow在利用Edge的厚度时其实不一定都是75％；Flow、Fiber分析是按75％求解；Warp分析是按1/6来求解，这是基于数值评估的，属于算法内部考虑的内容，鉴于商业机密，Moldflow并不告诉真实的用意。Cool分析采用的是BEM边界元法，不需要考虑Edge的厚度。FUSION模型在计算时不考虑侧边散热，而实际上侧边是有散热的。我推测可能是标识出相应的单元，在内部算法中区别与侧边相邻的单元与内部单元，用较小的厚度以补偿侧边的散热效果。请各位指正。如果是球体，请不要使用fusion模型，因为fusion模型里面的算法采用的是Hele-shaw数学模型，适用于薄壁产品。球体应采用3D分析。27.金属嵌件预热有时候是很必要的，可远不止这点好处对于金属和塑料的结合是很关键的。如果不预热，