注射成型程计算机模拟---实验指导书.doc

《注射成型计算机模拟技术 目 录 实验一 MoldFlow软件流动分析及应用…………………………………………………………1 【实验目的】…………………………………………………………………………………………1 【实验器具】…………………………………………………………………………………………1 【实验原理】………………………………………………………………………………1 【实验步骤】………………………………………………………………………………1 【实验报告】…………………………………………………………………………………………5 实验二 MoldFlow软件翘曲分析及应用………………………………………………… 6 【实验目的】………………………………………………………………………………6 【实验器具】…………………………………………………………………………………………6 【实验原理】………………………………………………………………………………6 【实验步骤】………………………………………………………………………………7 【实验报告】…………………………………………………………………………………………10 附录 MoldFlow软件介绍…………………………………………………………………………11 【应用领域】…………………………………………………………………………………………11 【软件组成及作用】…………………………………………………………………………………11 【主要模块】……………………………………………………………………………………………12 实验一 注射过程流动（Flow）分析实验 【实验目的】 掌握MoldFlow软件的网格划分、网格诊断、网格修复等前处理操作技术； 了解塑料材料在模具内流动中注射工艺参数对注射制品缺陷的影响，预测注射成型制品的缺陷，控制塑料材料在模具中的流动方式，掌握保压工艺曲线的优化方法，改善成型制品的缺陷，提高一次试模的成功率。 【实验器具】 微型计算机（台/人）； MoldFlow软件。 【实验原理】 塑料在不同形状的模具流道和模具型腔中流动时，由于塑料本身特有的粘滞特性，塑料熔体内部具有粘滞力，管壁存在摩擦力，塑料熔体沿管道流动和在模具型腔中流动时会引起压力降和流速的变化，模具流道和模具型腔本身截面形状和尺寸的变化，也会引起流体压力、流速分布和流量的变化，将对塑料制品的性能产生重要的影响。研究不同塑料材料的流动特性，涉及到流体力学、材料流变学、计算数学等知识，通过对塑料熔体在流动过程中建立相应的控制方程，根据对应的边界条件，对塑料熔体流动过程中的速度场、温度场以及剪切应力、剪切速率、体积流量、粘度等参数变化进行求解，从而预测注射成型制品的缺陷，改变注射工艺参数，改善成型制品的缺陷，提高一次试模的成功率。 Moldflow软件中MPI/Flow模块能够对注塑成型工艺过程提供全面的解决方案，主要体现在以下几个方面： (1) 制品能否充满，特别是对于大型制品； (2) 最佳的浇口位置与数量、类型； (3) 流道系统的优化设计。通过流动分析，帮助模具设计人员设计出压力平衡、温度平衡或者压力、温度均平衡的流道系统，并最大程度地减少流道部分的体积； (4) 通过对熔体温度、模具温度、注射时间等主要注塑加工参数对制品工艺性能提出一个目标趋势，从而帮助注塑成型者确定各个加工参数的正确值并确定其可变化范围，得到更加稳定的成型工艺条件； (5) 对于制品在预定的标称厚度的条件下，可以对两种以上塑料材料的成型性能进行比较，选择成本、质量、可加工性较好的设计方案； （6）通过填充过程的分析，进一步进行保压分析，根据保压分析的结果，检查制品出现的缺陷，包括熔接线长短、气穴大小与位置、是否短射、体积收缩的均匀性，优化出合适的保压工艺参数，改善成型制品的缺陷。 【实验步骤】 MPI/Flow模块可使注塑成型从制品设计、模具设计到注塑工艺的确定完全在并行工程的环境下进行，不仅可克服传统串行设计存在的产品开发周期长的缺点，而且可提高开模的成功率；通过优化注塑成型的工艺条件，可降低产品的开发和制造成本，典型的流动分析过程如图1所示。 图2 模型及其浇注系统 本次实验制件选一汽车零件，材料为聚丙烯（PP），一模两腔，实验步骤如下： 1．建模 在Pro/ENGINEER中建模，通过STL文件格式读入MPI。制件模型及浇注系统如图2所示。考虑到对称性，只取其1/2进行填充和保压过程的模拟。 2．工艺条件 根据所选材料聚丙烯（PP）的工艺要求，工艺参数为：熔体温度260oC，型腔温度60oC，注射时间为1.2