Moldflow高精度高效率分析

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1、高精高效模流分析技术MoldFlow3D分析技术的引进与推广工程部2013年1月9日一、3D分析技术的引进模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求越来越高，传统的模具设计方法已无法适应产品更新换代和提高质量的要求。计算机辅助工程（CAE）技术已成为塑料产品开发、模具设计及产品加工中这些薄弱环节的最有效的途经。同传统的模具设计相比，CAE技术无论在提高生产率、保证产品质量，还是在降低成本、减轻劳动强度等方面，都具有很大优越性。因此，不断加强自身的CAE技术

2、是现代企业赢得市场竞争的关键，同时，这甚至影响着未来企业的生存。模具行业最被广泛应用的CAE技术当数模流分析技术，即将实体划分为有限元进行各项分析，有限元分析一般可分为中面有限元，表面有限元和三维有限元，三者中三维有限元分析精度最接近实际，但由于其3D有限元数量的庞大给计算机带来了巨大的计算量，其分析速度一直制约着CAE技术的发展。但随着计算机产业的发展，计算机的计算方式和运算速度不断地得到提升，三维有限元分析已不再是案台上的花瓶。公司使用的模流分析软件是MoldFlow，其分析方式有中性面分析、双层面分析和3D分析，各种分析均有一一对应的网格。目前公司分析

3、模式：一般采用双层面分析，少数精度要求高的产品采用3D分析。模式形成原因：软件使用上，刚从MPI6.1过渡到MoldFlow2012，6.1的分析思路和分析经验告诉我们：双层面分析精度基本能满足一般要求，3D分析速度是双层面的数倍。为什么要推广3D分析1、因为3D分析精度高它是最接近于实际模型的分析2、因为双层面分析具有局限性A、双层面对网格质量要求高：平均纵横比需小于6；对于流动分析，网格匹配率必须高于85%；而对于翘曲分析，则必须高于90%。对于我们公司的一般产品而言纵横比修到6，要花上大量时间；一般网格匹配率很难高于85%。而3D网格纵横比小于30即可

4、，且无需考虑匹配率问题，因此修补3D网格效率会更高。B、双层面分析对壁厚不均的制品分析结果出入较大。而我们公司多数是壁厚不均，常有尖边存在（厚度小于0.5mm），如有齿形菲涅条纹的制件，一般分析时会提示“厚度超出预期”的警告。这样分析出来的结果通常准确性很低。例一：AI25、C794、C868、C869均出现的问题网格厚度检测公司所有此类齿形花纹模具，双层面分析均会发生厚度与实际不符问题。以上问题均由尖边引起，不但减慢了分析速度，还影响了分析精度（充填时间、冲填压力、锁模力均与实际偏距很大。）例二：AL95网格厚度检测网格厚度与实际一致，但分析结果却偏差很大

5、（见下页）注射压力分析由此可见产品的厚度不均对双层面的分析结果精度是影响巨大的。3、因为3D分析速度已经有了质的飞跃。2009年7月Autodesk公司发布了Moldflow2010版，在这个版本中采用了全新的AMG算法，支持多CPU并行分析和显卡GPU分析，分析效率和精度得到了全面提升。MPI6.1及以前版本仅可单CPU分GPU是显卡的图形处理器，利用CUDA技术提供的处理能力，析，现在工程部电脑多为4核以上配上内置显存，在显卡中能够解决复杂的模拟问题，经过我的CPU，分析速度将是以前的数倍。实际测试，使用此功能能使分析时间缩短20%至30%官方给出的数据

6、现在的3D分析速度与旧版Moldflow的分析速度对比开启GPU分析后，分析时间对比（GPU功能需开启才能使用）相同的模型相同的注射参数同样进行充填+保压未开启GPU分析所得分析时间节约了45分钟，速度提升了29%开启GPU分析所得分析时间3D分析速度与双层面分析速度谁快呢？经过我多个分析项目的测试，3D分析速度基本与双层面分析速度一样（前提是双层面网格不存在质量问题的情况下，否则3D分析还会更快一点）。因此，无论从精度上，还是从速度上，使用全3D分析已然成了最优的选择。3D分析的优势对于薄膜浇口，双层面流动明显与实际情况及与流体动力学不符。双层面分析3D分

7、析3D流动分析可以观看喷射现象，可以预测或验证部分熔接痕的形成原因，而这些在双层面分析中是无法观察到的。熔料在注射过程中从薄腔进入厚腔，发生了喷射现像，制件如图所示产生了熔接线问题。在慢速注射时考虑重力因素的情况，此分析对于我们慢速注射的光导件、超厚制件是有一定意义的。而这在双层面中是无法分析到的。二、3D分析技术的推广源数据处理网格处理分析设置分析•数据优化•划分双层网格•选择分析项目•启动分析•导入数据•修补网格•选择胶料•划分3D网格•确定注射位置•设置工艺条件注意网格划分：划分3D网格之前需先划分双层面网格，并将网格修至：1个连通区域，30以下的最大

8、纵横比（时间允许的话建议尽量修至15以下），无自由边