模流分析技术应用宝典 模流分析入门容易，提高很难。掌握操作容易，提供有效的解决方案很难。 80以上的从业人员都在操作级上徘徊。 由于缺乏实践经验和理论基础的有效结 合，而且大都软件应用者存在很多观念误区，使得很多初学者感到很迷茫，往往 处于进退两难的境地。 本书的宗旨在于加强 Moldflow 在注塑成型加工领域方面的学术交流与技术 合作，提高整个行业的技术水平。全面跟踪技术研究最新进展，世界领先技术及 应用。 倾心为企业的模流分析应用打造先进的解决方案。 与孤立的讲解 Moldflow 基本操作和产品成型分析及模具设计方案优化的基本过程和方法不同， 本书着重 讲解软件使用的正确观念、高级技巧和热点问题，并能够综合运用相关知识对产 品设计和模具设计方案进行分析验证。本书面前企业，不侧重教学，以专业的注 塑领域知识和专家级的模流分析经验，为企业应用打造全面的技术解决方案。 目录 第一章 模流分析技术应用概述. 3 1.1 本书的主旨 3 1.2 模流分析使用者 3 1.3 模流分析应用的正确观念 5 1.4 本书的主要内容 8 第二章 模流分析准确性. 10 2.1 MF 分析的准确性 10 2.2 影响准确性的因素. 15 2.3 如何提高模拟准确性. 17 第三章 模流分析前处理. 26 3.1 前处理工具. 26 3.2 导入类型比较. 27 3.3 模型检查. 29 3.4 模型简化. 29 3.5 网格划分 31 3.6 浇道和水道构建方法. 38 第四章 模流分析参数设定. 48 4.1 充填参数设定 48 4.2 V/P 转换参数设定. 58 4.2 保压参数设定. 59 4.3 冷却参数设定 61 4.4 翘曲参数设定 63 4.5 其它参数的设定 65 4.6 材料选取 65 第五章 模流分析结果判读. 67 5.1 模拟结果判读的目的 67 5.2 模拟结果判读的策略 68 5.3 模拟结果判读的方法 70 5.4.1 短射的判读. 72 5.4.2 流动平衡的判读. 81 1 5.4.3 剪切应力和剪切速率的判读. 86 5.4.4 分子取向和玻纤取向的判读. 87 5.4.5 熔接线的判读. 92 5.4.6 浇口冻结的判读. 105 5.4.7 气泡和烧焦的判读. 107 5.4.8 缩痕的判读. 114 5.4.9 残余应力的判读. 120 5.4.10 收缩和翘曲的判读. 126 5.4.11 颜色和光泽差异的判读. 136 5.4.12 喷射的判读. 144 5.4.13 流痕的判读. 147 5.4.14 顶出的判读. 153 5.4.15 冷却的判读. 156 5.4.16 体积收缩率的判读. 160 5.4.17 飞边的判读. 161 5.4.18 浮纤的判读. 164 第六章 模流分析集成应用. 169 6.1 模流分析集成应用概述 169 6.2 MF 与 Geomagic qualify 集成 169 6.3 MF 与 ANSYS 耦合. 174 6.3.1 型腔残余应力耦合. 175 6.3.2 玻纤影响. 176 6.3.3 壁厚设计. 177 6.4 MF 与 iSIGHT 集成. 177 第一章 模流分析技术应用概述 1.1 本书的主旨 模流分析（MF）的应用远远没有普及。目前在国内主要还停留在软件的操 作和对注塑制品缺陷的诊断上， 在一定程度上讲没有有效的发挥出模流分析的效 益来。 模流分析的广泛深入应用还需要一个过程。 将来每一位塑料产品设计人员、 模具设计人员都必须掌握模流分析技术，模流分析是塑料行业的基本素质之一。 MF 技术也将成为塑料专业大学毕业生必须学习的一门课程。这是知识更新和行 业发展的趋势。 虽然与实际情况有所差距，但是随着软件的发展，现今的模流分析软件已经 具有相当的技术水平。 现在的主要问题是： 模流分析的应用模式还处于初级阶段。 造成这种现状的原因：一个是模流分析使用者大都没有经过系统正规的培训，另 一个是对模流分析的应用还没有健全的流程和制度。 模流分析最早的使用者，大多是从 MF 软件的 Help 来学习的。现在市面上 已经有几本操作级别的书籍。由于偏重软件层面的描述，与企业的实际项目要求 有很多差异，给国内的使用者带来很大的学习障碍。 二、对 MF 正确的认识 MF 软件是一个知识载体，是一个应用平台。MF 是一个进行注塑试验的工 具， MF 是产品设计工程师、模具工程师的辅助工具，而不是一个完全替代他 们工作的工具。软件是工具，重要的是怎么运用软件帮助我们解决问题，有的公 司买 MF 是要应付客户的需求，有的是想要提升产品的质量，有的是要说服客户 修改模具图上的问题，好做模具。不管对 MF 软件的用法及看法如何，提高产品 的质量、缩短项目时间及降低成本是他们的终极目标。 MF 的重要性在于在项目开发的前期对产品的材料选择提供建议、对产品设 计进行改进及优化、对模具设计进行改进与优化，而不是等到试模甚至生产后出 现问题再去验证解决。MF 不仅仅是判断方案行不行，更重要的是比较方案好不 好。MF 的使用者可以当消防员，可以当医生，但 MF 使用者的主要角色应该是 先知和预防员。由于项目人员往往没评估前期应用对提高产品质量、节约项目成 本带来的效益， 使得前期应用的价值没有得到重视。 有一句至理名言： 事前预防， 胜于事后补救。前期应用 MF 分析的优点有： 第二章 模流分析准确性 2.1 MF 分析的准确性 一、如何评价 MF 准确性 人、机、料、法、环、测（人为因素、机台和模具、物料、方法、环境、检 测）都会带来误差，影响 MF 的准确性评价。造成评价误差的原因主要有 6 个因 素： a) 人（Man）：操作者对模流分析的认识、技术熟练程度等； b) 机器（Machine）：机器设备、模具的精度和维护保养状况等； c) 材料（Material）：材料的成分、稳定性、物理性能和化学性能等； d) 方法（Method）：这里包括加工工艺、操作规程等； e) 测量（Measurement）：测量时采取的方法是否标准、正确； f) 环境（Enviroment）：工作地的温度、湿度、季节等。 由于这五个因素的英文名称的第一个字母是 M 和 E，所以常简称为 5M1E。 6 要素只要有一个发生改变就必须重新计算。 评价时，肯定会忽略一些因素， 因此对软件的评价只能是近似的。 考查 MF 准确性要有可比性，保证与实际前提条件一致。什么情况下不具有 可比性呢？当模型几何、材料数据、参数设置等与实际情况不一致时，模拟结果 和实际结果是不具有可比性的。进行对比时，不要用软件的缺省设定和注射机的 设定值，而是要实际测量值，如模温、料温的实测值。模拟工程师要进行现场勘 查，跟踪产品设计、模具设计、试模及实验的实际情况。通过数据跟踪，才能保 证跟实际情况完全一致，避免在模拟过程中走弯路，导致重复徒劳的工作。在试 模过程中，要利用压力、温度传感器测量实际的注射压力、模温、料温等条件， 不要简单记录设定的工艺条件。因为设定值和实测值是有区别的。在测量制品尺 寸时，要考虑夹具对制品变形的影响。工程误差都有一个许可范围，只要模拟结 果处于许可范围之内，一般都是可以接受的。 第三章 模流分析前处理 MF 分析前处理目的是提供优质网格、提供仿真模型，使得求解能够正确捕 捉成型缺陷。前处理包括制品模型简化、模型检查、模具系统建模、网格划分、 网格修补等工作。 3.2 导入类型比较 常用的 CAD 导入模型为 igs、STL 和 UDM。每种模型都有自己的特点，选 用时要根据需求使用。igs 格式和 STL 格式是通用格式，大多 CAD 系统都可导 入导出这两种格式。UDM 格式是 CAD Doctor 生成的专用格式。 一、 iges 格式 由美国国家标准局主持成立了由波音公司和通用电气公司参加的技术委员 会，制订了基本图形交换规范 iges。在 iges 标准中定义了五类元素：曲线和曲面 几何元素、构造实体几何 CSG 元素、边界 B-Rep 实体元素、标注元素和结构元 素。iges 标准定义的文件格式将产品数据看作元素（Entity）的文件。每个元素 是以一种独立于应用的，特定的 CAD/CAM 系统内部产品数据格式可以映像的 格式来表示。iges 为 柔性格式，是由特征面连接而成，可编辑、能够去除一些 区域，能够定义不同区域网格密度；网格自适应（cord height 弦高定义）。缺点 是质量依赖于 CAD 系统，导入后容易出现破孔、自由边等连接性问题。Iges 导 入 MF 后，容易出现重叠面、孔、自由边等缺陷。当模型比较复杂时，这类缺陷 会很庞大，造成修正困难。 2）Fusion 网格的优缺点及适用性 Fusion 网格的优点是模型处理简便，模型的准备时间大大缩短，这样就大大 减轻了用户建模的负担，具有较短的分析时间和丰富的分析结果。缺点是分析精 度较差，算法存在很多不完善。Fusion 网格的上、下对应表面的熔体流动前沿存 在差别。由于上、下表面的网格无法一一对应，而且网格形状、方位与大小也不 可能完全对称，上、下对应表面的熔体流动前沿的差别会影响求解精度。Fusion 网格不能描述惯性效应、重力效应对熔体流动的影响，不能预测喷射现象、熔体 前沿的泉涌现象等。薄壁件一般用 Fusion 即可，这样既保证求解精度，又保证 求解速度。Fusion 技术的表面网格是基于中性面的，仍无法解决中性面的根本问 题。厚壁制品、矮筋、圆柱、凸台不适于用 Fusion 网格。这些特征不符合 Fusion 网格模型的算法假设，流动、收缩和冷却的计算都不准确。Fusion 网格对产品几 何模型的要求比 Midplane 更严格。 第四章 模流分析参数设定 4.1 充填参数设定 一、MF 软件的充填控制方法 充填控制的方法包括自动控制、充填时间控制、流率控制、绝对螺杆速度曲 线和相对螺杆速度曲线。 5.1 模拟结果判读的目的 对 CAE 分析结果的评价很复杂，要求分析人员不仅要精通软件的操作，还 要具备很强的专业知识。现有的结果评价是靠分析人员的经验进行，评价过程对 分析人员的主观依赖很强，分析结果往往得不到有效利用，得不出有价值的评估 方案。为了充分利用 CAE 的分析结果，使评价更加自动化和智能化，有必要建 立起评价体系，降低对分析人员的知识要求，以避免分析和评价的盲目性。未来 的 MF，运用计算机图形学，在计算机屏幕上形象、直观地显示出实际成型中制 品的外观缺陷， 这样就会降低对经验的依赖。 未来的 MF 会利用优化理论及算法， 使 MF 技术“主动”地优化设计，将人工智能技术，如专家系统和神经网络等加 入设计计算中，使模拟程序能“智能”地选择注塑工艺参数、提供修正制品尺寸 和冷却管道布置方案，减少人工对程序的干涉。 1.1 本书的主旨 模流分析（MF）的应用远远没有普及。目前在国内主要还停留在软件的操作 和对注塑制品缺陷的诊断上，在一定程度上讲没有有效的发挥出模流分析的效益 来。模流分析的广泛深入应用还需要一个过程。将来每一位塑料产品设计人员、模 具设计人员都必须掌握模流分析技术，模流分析是塑料行业的基本素质之一。MF 技术也将成为塑料专业大学毕业生必须学习的一门课程。这是知识更新和行业发展 的趋势。 虽然与实际情况有所差距，但是随着软件的发展，现今的模流分析软件已经具 有相当的技术水平。现在的主要问题是：模流分析的应用模式还处于初级阶段。造 成这种现状的原因：一个是模流分析使用者大都没有经过系统正规的培训，另一个 是对模流分析的应用还没有健全的流程和制度。 模流分析最早的使用者，大多是利用 MF软件的 Help 来学习的。现在市面上 已经有几本操作级别的书籍。由于偏重软件层面的描述，与企业的实际项目要求有 很多差异，给国内的使用者带来很大的学习障碍。 本书主旨为解决模流分析在企业应用中面临的实际问题。本书