企业正确运用Moldflow的流程及实施关键

 

一、前言

当我们引进Moldflow软件后，如何从管理和技术层面，辅助产品、模具开发，把软件用好，真正地做到检验设计，优化设计，减少后续问题，是拥有Moldflow软件的公司值得探讨的事情。

作为专业的Moldflow技术咨询公司，新科益公司始终把客户的利益放在最前面，为客户实际需求做探讨。本文从Moldflow分析的各个环节出发，讨论使用过程中的几个关键技术点，从而消除影响分析结果准确性的各种因素。

希望能帮助所有的Moldflow客户，把Moldflow软件跟公司的发展结合起来，使模流分析嵌入到公司的业务流程中，真正发挥Moldflow技术优势！

 

二、Moldflow工程师素养

要使Moldflow软件充分发挥作用,工程师需具备如下知识： 最好是高分子材料或塑料模具专业教育背景；
1、高分子材料知识；
2、塑料件产品结构知识；
3、塑料模具知识；
4、注塑成型原理及生产工艺；
5、现场试模经历。

　　　　模具结构原理图 　　　　　　　　　　　　注塑成型原理图

 

三、Moldflow分析流程

下图为应用Moldflow进行模拟分析的流程图。首先确定分析目标，再输入产品结构、模具结构、原材料、工艺参数等前提数据，得出初始的分析结果。如果分析结果达不到之前定的目标，则进一步优化各项前提数据，直至消除了潜在的成型缺陷后，分析项目结束。

　　　　　　　　　　　　分析项目流程图

3.1 Moldflow分析目标：
在产品开发的不同阶段，确定相应的Moldflow分析目标。这样，分析项目才有的放矢，才有成效。

3.2 产品和模具结构
3.2.1 功能强大的输入和处理CAD产品模型的接口：
1）、IGS, STL （可直接输入）
2）、Parasolid, STP，Pro/E, CATIA (从Moldflow2014之后这些档案可以直接读取)
3）、Ansys, Patran, Nastran, Hyper-mesh, I-DEAS (可直接输入其它CAE软件生成的三角形和四面体网格模型)

3.2.2 进浇和冷却系统
既可以直接在Moldflow中建构，也可以在CAD软件中建构好流道和冷却系统的中心线后，再通过IGS格式输入至Moldflow。
注意：一定是最新版本的产品和模具结构。

3.3 成型材料
Moldflow最新版本软件(AMI 2015 R1 & AMA 2015)的材料库中，收集了400多个厂商，9000多种塑胶材料。并且随着新版本的推出，该材料库也会持续更新。另外，该材料库也是开放式的，可以自行添加原材料。

3.3.1 Moldflow分析运算需要的塑胶材料性能包括：
1）、热学性能：比热和热传导率；
2）、流变学性能：粘度曲线；
3）、PVT曲线；
4）、推荐的成型工艺参数；         
5）、机械学性能；
6）、收缩性能；
7）、含填充料属性；  
8）、通用属性：供应商、类别和牌号。

3.3.2 成型材料选用优先顺序:
1)、直接在Moldflow材料库中搜索选用；
2)、联系原材料供应商，要求*.udb文件；
3)、要求原材料供应商提供详细材料性能；
4)、通过Moldflow材料实验室测试；
5)、选用性能相近的替代材料。 ：

3.4 成型工艺参数

3.4.1 前期分析:
采用Moldflow推荐的工艺参数，之后根据分析结果，调整工艺参数。从而确定基本的工艺出发点，并最大化成型窗口。

3.4.2 产品试模后：
产品试模后，或Moldflow工程师有丰富的调机经验，可通过更符合实际的螺杆曲线和保压曲线，控制成型过程:

实际生产工艺条件举例

3.4.3 验证分析结果：
经过Moldflow分析并试模后，应详细核对分析工艺参数是否与实际试模参数有差异，并找出差异原因:产品特点、材料特点、注塑机损耗、模架尺寸、注塑工程师水平、环境等。

3.5 网格模型
Moldflow提供三种网格算法:
1)、Midplane中性层网格，适用于平板件及壁厚均匀薄壳零件；
2)、Fusion 双层网格，适用于厚薄较均匀的绝大多数塑料件；
3)、3D 实体网格，适用于较厚的零件；
应根据产品具体的特点，包括尺寸、壁厚等，来选择合适的网格算法，并且对于每一种网格类型来说，都应该达到标准的网格要求，才能保证分析结果的准确度。

3.6 查看分析结果
在分析输入条件准确的前提下，我们就要仔细检查分析结果，从中预测出成型缺陷，并发现可能的成型缺陷原因，为之后的优化方案提供方向。

　　　　　　　　AMA主要分析结果                                                    AMI主要分析结果

3.7 提出合理的优化方案，解决成型缺陷
准确的判断分析结果，结合行业经验，或向有经验的老师傅请教，从而提出合理的优化方案，在Moldflow中加以验证，从而保证在实际开模试模过程前，把潜在的成型缺陷都消除，保证产品质量。这一点才是最难的，最有价值的工作。

　　　　　　　　　　　　　　　　优化方案举例

3.8分析与实际不断对比汇总，建立企业知识库。
每个公司有自己的产品、机台以及检验标准。对于各类产品，需要制定相应的判断标准来检测软件分析所得结果是否超标，例如结构件与外观件判断标准就差别很大；配光、电镀产品与喷漆产品与普通的外观件判断标准又不一样，因为这些产品要求都很特殊，这就需要分析工程师对每个项目进行跟踪对比，不断总结，逐渐建立企业自己的模流分析知识库。

 

四、结论
Moldflow工程师具备相应的知识素养，勤加练习和使用，保证上述提到的分析流程中的各个环节都没有差错，则可保证分析结果的准确性，从而把塑料制品的成型缺陷提前预测出来。之后，再结合自己的行业经验，从产品结构、模具结构、成型材料、工艺参数等方面考虑，找到合理的优化方案，将潜在的成型缺陷消除。从而在产品的开发周期、成本、质量方面，给公司带来巨大的经济效益。