Moldflow注塑模流分析从入门到精通

Moldflow 是当今注塑模具行业流行的模流分析软件。近年来，随着模流分析技术在注塑模具行业的应用与普及，Moldflow 也逐渐成为国内外大专院校、职业院校模具专业学生必修的软件之一。

本书采用Autodesk Moldflow 2018作为软件基础， 系统概述了使用Moldflow软件进行注塑制品模流分析的流程与方法。全书分为常规分析与特定分析两部分。第1～13章为常规分析部分，包括注塑工艺与CAE技术、模流分析基本流程及Moldflow操作基础、CAD模型准备与导入、CAE模型准备、材料选择、浇口位置设置、成型窗口分析与充填分析、浇注系统的创建与优化、冷却系统的创建与优化、保压分析与优化、翘曲分析与优化、分析报告的创建及注塑模流分析完整过程示例。第1章和第2章为基础，第3～12章按照模流分析流程编排，第13章为模流分析过程完整示例。第14～22章为特定分析部分，包括收缩分析、纤维取向分析、应力分析、工艺优化分析、气体辅助注射成型分析、共注射成型分析、重叠注射成型分析、带嵌件注射成型分析和型芯偏移分析。本书按照注塑模流分析的内在逻辑进行编排撰写，不仅有软件操作过程的详细介绍，还对涉及的材料、模具、工艺过程机理、分析及优化的思想与思路等均作出简明扼要的阐述，并辅以实例演示与说明。让读者不仅会操作，还会分析。

本书是一本以实践为主、理论结合实际的实用性书籍。既适用于初学者快速入门，也适用于老用户学习新版软件、系统学习、巩固提高之用，通过本书的学习，读者能够系统掌握注塑模流分析的思想、思路、流程与具体操作方法，能够系统完成注塑模流分析并实现对注塑制品设计、模具设计及注塑工艺的优化。

随书配套有练习素材及示例讲解视频，读者扫描二维码，即可自行练习自学。

本书由匡唐清、周大路编著，甘乐、陈碧龙、颜小芹、黄薇、杨帆等也参与了本书的资料整理工作。

因作者水平有限，难免有疏漏之处，还望广大读者与同仁不吝赐教！

编著者

2019年5月

本书采用Autodesk Moldflow 2018作为软件基础,系统讲述了使用Moldflow 软件进行注塑制品模流分析的流程与方法。全书分为常规分析与特定分析两部分。常规分析部分(第1～13章),包括注塑工艺与CAE技术、模流分析基本流程及Moldflow操作基础、CAD 模型准备与导入、CAE模型准备、材料选择、浇口位置设置、成型窗口分析与充填分析、浇注系统的创建与优化、冷却系统的创建与优化、保压分析与优化、翘曲分析与优化、分析报告的创建及注塑模流分析完整过程示例。特定分析部分(第14～22章),包括收缩分析、纤维取向分析、应力分析、工艺优化分析、气体辅助注射成型分析、共注射成型分析、重叠注射成型分析、带嵌件注射成型分析和型芯偏移分析。

本书按照注塑模流分析的内在逻辑进行编写,不仅有软件操作过程的详细介绍,还对涉及的材料、模具、成型过程机理、分析及优化的思想与思路等均作出简明扼要的阐述,并辅以实例演示与说明。

通过本书的学习,读者能够系统掌握注塑模流分析的思想、流程和具体操作方法,能够系统完成注塑模流分析并实现对注塑制品设计、模具设计及注塑工艺的优化。

本书既适用于初学者快速入门,也适用于具有一定基础的用户学习新版软件、系统学习和巩固提高之用。本书可作为高等院校、职业院校、技能培训机构的学生以及相关专业技术人员的学习和参考书籍。

本书配有示例讲解视频,扫描二维码即可观看。

匡唐清，华东交通大学，教授，南昌大学材料加工工程专业博士，长期从事高分子材料成型加工的教学与研究工作，担任材料成型及控制工程专业《高分子材料成型加工原理》、《材料成型计算机仿真（注塑模流分析）》等多门专业课程的教学。主持2项国家自然科学基金项目和多项江西省科技厅、教育厅的科研项目；发表注塑成型工艺及模具相关论文60余篇。

第1章  注塑工艺与CAE技术 / 1

　1.1　注塑工艺 / 1

　　1.1.1　过程 / 1

　　1.1.2　注塑产品质量影响因素 / 2

　1.2　CAE 技术概述 / 5

　　1.2.1　CAE 技术的原理 / 5

　　1.2.2　CAE 技术的实现 / 7

　　1.2.3　CAE 分析的精度 / 8

　1.3　CAE 技术在注塑中的应用 / 8

　　1.3.1　作用 / 9

　　1.3.2　常用注塑模流分析软件 / 10

　本章小结 / 14

第2章  模流分析基本流程及Moldflow操作基础 / 15

　2.1　注塑模流分析基本流程 / 15

　2.2　Moldflow2018 操作基础 / 16

　　2.2.1　操作界面 / 16

　　2.2.2　常用菜单与选项卡 / 19

　　2.2.3　视图操作 / 36

　　2.2.4　文件管理 / 36

　本章小结 / 37

第3章  CAD模型准备与导入 / 38

　3.1　可导入的CAD 模型格式 / 38

　3.2　Moldflow2018 中建模 / 39

　　3.2.1　局部坐标系 / 39

　　3.2.2　创建几何 / 41

　　3.2.3　实用程序 / 50

　3.3　CAD 模型的检查、修复和简化 / 53

　3.4　CAD 模型的导入 / 55

　3.5　CAD 模型准备与导入实例 / 56

　本章小结 / 63

第4章  CAE模型准备 / 64

　4.1　概述 / 64

　4.2　注塑CAE 技术与网格类型 / 65

　　4.2.1　注塑CAE 技术 / 65

　　4.2.2　网格类型 / 65

　　4.2.3　网格类型的选择 / 66

　　4.2.4　网格要素 / 67

　4.3　网格质量要求与分析精度 / 68

　　4.3.1　网格几何 / 69

　　4.3.2　网格密度 / 72

　　4.3.3　产品细节 / 74

　4.4　网格划分 / 75

　　4.4.1　定义网格密度 / 75

　　4.4.2　网格划分设置 / 76

　　4.4.3　网格属性的编辑与类型更改 / 81

　　4.4.4　网格划分实例 / 82

　4.5　网格质量诊断与修复 / 83

　　4.5.1　网格统计 / 83

　　4.5.2　网格诊断 / 84

　　4.5.3　网格修复 / 90

　　4.5.4　网格诊断与修复实例 / 101

　本章小结 / 104

第5章  材料选择 / 105

　5.1　塑料性能 / 105

　　5.1.1　塑料分类 / 105

　　5.1.2　塑料性能 / 106

　5.2　常见塑料性能与选择 / 107

　5.3　Moldflow 中材料的选择与属性查看 / 109

　　5.3.1　概述 / 109

　　5.3.2　材料选择 / 110

　　5.3.3　材料属性查看 / 113

　5.4　材料选择实例 / 125

　本章小结 / 133

第6章  浇口位置设置 / 134

　6.1　浇口设置原则 / 134

　6.2　浇口位置分析 / 137

　　6.2.1　概述 / 137

　　6.2.2　分析设置 / 138

　　6.2.3　结果查看 / 140

　6.3　浇口位置填充效果评估 / 140

　　6.3.1　填充预览 / 141

　　6.3.2　快速填充分析 / 141

　6.4　浇口位置设置实例 / 142

　　6.4.1　分析准备 / 142

　　6.4.2　结果分析 / 145

　本章小结 / 148

第7章  成型窗口分析与充填分析 / 149

　7.1　成型窗口分析 / 149

　　7.1.1　概述 / 149

　　7.1.2　分析设置 / 149

　　7.1.3　结果查看与工艺参数的确定 / 152

　7.2　充填分析 / 156

　　7.2.1　概述 / 156

　　7.2.2　分析设置 / 156

　　7.2.3　结果查看 / 162

　7.3　分析实例 / 167

　　7.3.1　分析准备 / 167

　　7.3.2　成型窗口分析 / 171

　　7.3.3　充填分析 / 176

　本章小结 / 182

第8章  浇注系统的创建与优化 / 183

　8.1　浇注系统的设计与原则 / 183

　　8.1.1　浇口类型与建模 / 183

　　8.1.2　流道布局与尺寸 / 188

　　8.1.3　流道系统的设计原则 / 189

　8.2　浇注系统的建模 / 190

　　8.2.1　多模腔的布局创建 / 190

　　8.2.2　浇注系统的构建 / 192

　　8.2.3　浇注系统的创建实例 / 195

　8.3　流道平衡及尺寸优化 / 204

　　8.3.1　流程 / 204

　　8.3.2　流道平衡分析 / 205

　　8.3.3　流道平衡及尺寸优化实例 / 208

　本章小结 / 222

第9章  冷却系统的创建与优化 / 223

　9.1　冷却系统的设计优化流程与准则 / 223

　　9.1.1　冷却系统的设计优化流程 / 223

　　9.1.2　冷却系统的设计优化准则 / 224

　9.2　冷却系统组成及其创建 / 226

　　9.2.1　概述 / 226

　　9.2.2　基本水道的“冷却回路向导”创建 / 227

　　9.2.3　冷却管路的手动创建 / 228

　　9.2.4　模具镶块的创建 / 230

　9.3　冷却分析 / 231

　　9.3.1　分析设置 / 231

　　9.3.2　结果查看 / 233

　9.4　冷却系统的优化 / 235

　9.5　冷却系统创建与优化实例 / 235

　　9.5.1　模腔充填的分析优化及浇注系统的创建优化 / 236

　　9.5.2　冷却系统的创建 / 242

　　9.5.3　冷却分析 / 248

　　9.5.4　冷却优化 / 252

　本章小结 / 255

第10章  保压分析与优化 / 256

　10.1　概述 / 256

　10.2　分析设置与结果分析 / 256

　　10.2.1　分析设置 / 256

　　10.2.2　结果查看 / 257

　10.3　保压优化流程 / 258

　10.4　保压分析与优化实例 / 261

　本章小结 / 267

第11章  翘曲分析与优化 / 268

　11.1　概述 / 268

　　11.1.1　收缩 / 268

　　11.1.2　收缩与翘曲 / 268

　　11.1.3　翘曲的影响因素 / 270

　　11.1.4　翘曲分析流程 / 272

　11.2　分析设置与结果查看 / 274

　　11.2.1　分析设置 / 274

　　11.2.2　结果查看 / 276

　11.3　翘曲优化 / 279

　11.4　翘曲分析与优化实例 / 280

　本章小结 / 289

第12章  分析报告的创建 / 290

　12.1　分析报告生成向导 / 290

　12.2　分析报告内容的添加 / 290

　12.3　分析报告的编辑、查看和发送 / 290

　12.4　分析报告创建实例 / 291

　　12.4.1　创建分析报告 / 291

　　12.4.2　添加分析报告内容 / 292

　　12.4.3　分析报告的编辑、查看、发送 / 293

　本章小结 / 293

第13章  注塑模流分析完整过程示例 / 294

　13.1　概述 / 294

　13.2　分析前的准备 / 294

　　13.2.1　CAD 模型准备 / 294

　　13.2.2　CAD 模型修复与简化 / 294

　　13.2.3　CAE 网格模型的准备 / 295

　13.3　充填分析及优化 / 296

　　13.3.1　浇口位置选择 / 296

　　13.3.2　快速充填分析 / 298

　　13.3.3　成型窗口分析 / 299

　　13.3.4　充填分析 / 301

　13.4　流道平衡分析及优化 / 303

　　13.4.1　添加浇注系统 / 303

　　13.4.2　填充分析 / 304

　　13.4.3　流道平衡 / 304

　13.5　冷却分析及优化 / 305

　　13.5.1　添加冷却系统 / 305

　　13.5.2　冷却分析 / 305

　　13.5.3　冷却优化 / 306

　13.6　保压分析及优化 / 308

　　13.6.1　初始保压 / 308

　　13.6.2　恒压保压 / 309

　　13.6.3　保压优化 / 309

　13.7　翘曲分析 / 312

　本章小结 / 313

第14章  收缩分析 / 314

　14.1　收缩概述 / 314

　14.2　收缩的性质 / 314

　　14.2.1　收缩的主要原因 / 314

　　14.2.2　成型收缩的特点 / 315

　　14.2.3　收缩率的计算模型 / 315

　　14.2.4　影响注塑制品收缩率的因素 / 315

　14.3　收缩分析 / 316

　　14.3.1　收缩分析的主要功能 / 316

　　14.3.2　注塑工艺和收缩率的关系 / 317

　　14.3.3　收缩分析的材料选择 / 318

　　14.3.4　收缩分析的分析序列 / 322

　14.4　收缩分析实例 / 322

　　14.4.1　导入模型并划分网格 / 322

　　14.4.2　收缩分析设置 / 325

　　14.4.3　分析结果解读 / 326

　　14.4.4　收缩分析优化 / 328

　　14.4.5　收缩分析优化结果 / 332

　　14.4.6　关键尺寸比较 / 334

　本章小结 / 334

第15章  纤维取向分析 / 335

　15.1　纤维取向概述 / 335

　　15.1.1　纤维取向分析原理 / 335

　　15.1.2　注塑工艺对纤维取向的影响 / 336

　15.2　纤维取向分析 / 336

　　15.2.1　分析设置 / 337

　　15.2.2　结果查看 / 338

　15.3　纤维取向分析实例 / 339

　　15.3.1　导入模型划分网格 / 339

　　15.3.2　选择分析序列和材料 / 340

　　15.3.3　选择注射位置设置工艺参数 / 341

　　15.3.4　结果分析 / 341

　15.4　纤维取向分析优化 / 344

　　15.4.1　分析前设置 / 344

　　15.4.2　纤维取向分析优化结果 / 344

　本章小结 / 345

第16章  应力分析 / 346

　16.1　应力分析概述 / 346

　16.2　应力分析类型 / 346

　16.3　应力分析实例 / 347

　　16.3.1　导入模型划分网格 / 347

　　16.3.2　分析序列设置 / 348

　　16.3.3　应力设置 / 348

　　16.3.4　材料设置 / 349

　　16.3.5　浇口设置 / 349

　　16.3.6　工艺设置 / 349

　　16.3.7　分析结果 / 350

　本章小结 / 354

第17章  工艺优化分析 / 355

　17.1　概述 / 355

　17.2　模型准备与分析序列选择 / 356

　17.3　分析设置 / 356

　17.4　结果查看 / 360

　17.5　工艺优化分析实例 / 360

　　17.5.1　模型准备与材料选择 / 361

　　17.5.2　流动分析 / 362

　　17.5.3　工艺优化分析 / 364

　本章小结 / 368

第18章  气体辅助注射成型分析 / 369

　18.1　气体辅助注射成型概述 / 369

　　18.1.1　工艺过程 / 370

　　18.1.2　工艺特点 / 370

　　18.1.3　质量影响因素 / 370

　18.2　气体辅助注射成型分析 / 372

　　18.2.1　分析设置 / 372

　　18.2.2　结果查看 / 373

　18.3　气体辅助注射成型分析实例 / 374

　　18.3.1　分析前处理 / 374

　　18.3.2　分析结果 / 379

　18.4　带溢料井的气体辅助分析 / 381

　　18.4.1　气体辅助分析前处理 / 381

　　18.4.2　分析结果 / 385

　本章小结 / 387

第19章