注塑模流分析报告
华东交通大学
螺丝刀盒moldflow实训说明书
QZ
2015/11/30
课程：材料成型计算机仿真
学校：华东交通大学
学院：机电工程学院
专业：材料成型及控制工程
班级：2012模具2班
姓名：覃钊
学号：20120310040
指导老师：匡唐清
1、三维造型
利用UG8.0设计出模型如下图1.1、1.2表示
图1.1 实物图图1.2三维图
模型参数长宽高为143*85*19.5，主壁厚为1.5mm。二维图如图1.3
图1.3二维图
壁厚均匀，但在盖钩和挂孔处厚度和壁厚相差较大，体积收缩率在这两个地方应该会出现一些问题。主分型面在上表面，侧面有卡勾及圆孔，需要做侧抽芯。材料选用普通PP材料。
模型建好之后导出为IGES格式。
2、模型修复与简化
打开CAD Doctor后导入IGES模型，检查并修复，直到所有错误都为0，修复完
成之后将模型导出，格式为udm格式。
3、moldflow模流分析
3.1网格划分
（1）新建工程，输入工程名称，导入模型，在导入窗口选择双层面。
（2）网格划分，网格变长取壁厚的3倍，为4.5mm，合并容差默认为0.1，启用弦高控制0.1mm，立即划分网格，划分之后打开网格统计，看到网格的基本情况，不存在自由边和多个连通区域的问题后进行下一步。一般来说初始划分的网格纵横比都比较大，所以要进行修复。纵横比诊断结果如图3.1.1：最大纵横比达到了45.57。
图3.1.1初次纵横比诊断
3.2网格诊断与修复
点击【网格】——【网格修复向导】，前进到选择目标纵横比，输入6，点击修复。之后在进行手动修复，通过合并节点移动节点等方式进行，直到得到满意的结果。如下图
3.2.1：
图3.2.1修改后的纵横比诊断
修复后的纵横比为13.68，只出现少数，可以接受。修复后的网格统计如下图3.2.2：
图3.2.2网格统计
由统计结果知，匹配率都达到了91%以上，合理。
3.3确定浇口位置
重复上述方案并冲命名为【浇口位置确定】，设置分析序列为【浇口位置】，选择材料为默认的PP材料（由于产品上信息为PP，且没有太高使用要求故选用默认的PP材料），该材料的推荐工艺如下图3.3.1：最大剪切速率为100000（1/s）,最大剪应力为0.25MPa。
图3.3材料推荐工艺
分析并等待结果，得到最佳的浇口位置如下圈出的位置
图3.3.2浇口位置分析
由于该零件比较小，需要大批量生产，故应做成一模多腔的形式，且考虑到美观的问题，浇口应设置在边沿位置，做成侧进浇，如下图3.3.3和3.3.4：方案1：
图3.3.3方案一浇口
方案2：
图3.3.4方案二浇口
考虑过双浇口，但是快速成型分析发现双浇口的熔接痕比单浇口的要多，成型质量也相差无机。因此放弃，综合考虑之下选择这两个方案进行对比。
【充填时间的差别】：
方案一为1的充填时间为1.151秒，
图3.3.5方案一充填时间
方案二的充填时间为1.135秒，相差不大。
图3.3.6方案二充填时间
【压力之间的对比】方案一为38.26MPa,方案2为36.68，方案二的压力更小一些。达到顶出温度的时间对比：
方案一为22.40秒：
图3.3.7方案一达到顶出温度时间
方案二为24.40秒，方案2要更多2秒。方案一更优。
图3.3.8方案二达到顶出温度时间
【熔接痕的对比】方案一的：
图3.3.9方案一熔接痕
然后方案二的：
图3.3.10方案二熔接痕
从图中可以看出方案2的熔接线更少，出现的位置也不是很影响美观，因此方案2更优。
但总体来说两个方案是差不多的。相差不大
【气穴】方案一的：
图3.3.11方案一气穴
方案二的：
图3.3.12方案二气穴
从此处可以看出方案2的气穴更多，方案一更优。
但总的来说，从前面分析结果来看，两个方案的结果相差都不太大，因而下面先尝试着用方案一进行下面的分析工作。
3.4成型窗口分析
（1）复制上述方案重命名【成型窗口】，并设置分析序列为【成型窗口】
（2）设置工艺条件：注塑机最大注塑压力为140MPa，高级选项如图3.4.1。
图3.4.1成型窗口高级选项
（3）得到结果：
质量成型窗口3.4.2
图3.4.2质量xy图
最大剪切应力3.4.3（远小于材料的0.25MPa,可以接受）
图3.4.3最大剪切应力
区域切片图3.4.4，因此可以选择注射时间为1S.
图3.4.4区域切片图
因此，选用此方案，模具温度为42（42.2）°C,熔体温度为250（249.5）°C。
3.5充填分析
（1）复制上方案并命名为【充填分析】，设置分析序列为充填，
（2）设置工艺参数：模具温度42°C，熔体温度250°C，注射时间1s，【速度/压力切换】设置为【由%充填体积】，取值99%，其他取默认值。
（3）分析结果：
充填时间图3.5.1：
图3.5.1充填时间图
可看出等值线的间距基本一致，说明料流前锋的前进速度一致。
壁上最大剪切应力，图3.5.2，均小于材料的许用最大剪切应力0.25，
图3.5.2壁上压力图
注射位置处的压力，图3.5.3，最大为38.25MPa。
图3.5.3注射位置处压力图
最大锁模力为20.8吨，均发生在速度/压力切换的时候。
3.6流道平衡分析
（1）复制上方案并重命名为【流道系统】
（2）设置浇注系统，因为结构比较简单，不需要手工创建浇口和流道，因此利用型腔重复向导，设置一模两腔，列间距设置为200，如图3.6.1。（UG8.0注塑模向导中初始化后一个模具内工件长为195，因此取200）。
图3.6.1型腔参数
利用流道系统向导创建流道，分型面选择浇口平面，图3.6.2
图3.6.2流道参数
之后下一步，分流道按表8-1，查的直径为5-10mm，取6mm，计算得主流道直径为7.56mm，长度依据模具模架取60，拔模角去2.4deg(取值范围1-3deg)，浇口为直浇口，入口直径为3mm，长度为1.5mm，拔模角2.4deg，点击完成，如图3.6.3、3.6.4。得到流道系统如图3.6.5。通过连通性诊断无误后准备进行下一步【流道平衡分析】。
图3.6.3流道参数
图3.6.4浇口参数
因为是边缘浇口（标准浇口），设置在分型面上，所以浇口形状应为矩形。
按照标准，将浇口设置为厚度h=1.5mm,宽度W=4.5mm，长度L=0.5mm，所以浇口的设置如图3.6.5
图3.6.5浇口设置参数
图3.6.7浇注系统
复制上方案，设置分析序列为【流道平衡】充填控制选为自动，压力选择38MPa。分析结果
如下
图3.6.8：
图3.6.8流道优化结果
优化为分流道的体积更改-12.58%，说明流道设计比较合理。
注射处压力最大为42.64MPa。
3.7冷却分析
（1）复制上方案并重命名【冷却分析】，设置分析序列为冷却。
（2）设置冷却系统
由于模型工件结构简单、规则，方方正正，没有大的曲面，因此采用冷却回路向导设计冷却回路。指定水管与直径为10mm，其他选择默认。管道数量设置为4，如图3.7.1。得到冷却回路（图3.7.2）并进行分析。
图3.7.1冷却回路参数