(c) 填充过程中熔体温度分布
(d) 制件表面的分子趋向
图3 填充过程模拟得到的结果
(2) 保压过程
在填充过程模拟的基础上，进一步进行保压过程的模拟，可以得到所需的保压时间，并通过优化得到合理的保压压力。图4是采用二级保压压力（70Mpa 3.5s，50 Mpa 3.5s）得到的制件中体积收缩率和缩凹的分布情况。
(a) 保压结束后制件中的体积收缩率
(b) 保压结束后制件表面的缩凹
图4 保压结束后制件的收缩结果
五、结束语
MPI/Flow通过对填充和保压过程的模拟，帮助工艺人员从本质上了解缺陷产生的原因，找出消
除缺陷的对策。在注塑行业的推广使用，将会大大缩短新产品的开发周期和费用，为生产企业带来显著的经济效益。
参考文献 11． 12．
许鹤峰，陈言秋：注塑模具设计要点与图例，化学工业出版社，1999
余卫东，陈建：注塑成型CAE技术，计算机辅助设计与制造，60-62，No.3，2002
MoldFlow软件翘曲分析及应用
Analysis and Application of Warpage with MoldFlow Software
文劲松 麻向军
（华南理工大学聚合物新型成型装备国家工程中心SCUT—MoldFlow高级技术应用培训中心）
一 翘曲产生的原因
1 翘曲分类
Moldflow MPI/WARP模块把翘曲分为两种形式，见图1。
1）稳定翘曲（图1a）：翘曲变形与收缩应变成正比。
2）非稳定翘曲（图1b）：翘曲变形是由于制品弯
曲而产生的。在这种情况下，收缩应变表现为平面应 (a) 稳定翘曲 (b) 非稳定翘曲 变，由于平面应变过大导致制品失稳而弯曲。一般， 图1 翘曲分类 这种翘曲变形很大。
2 翘曲产生的原因
注塑过程中，翘曲是由于制品收缩率不均匀而产生的。收缩率不均匀表现在以下几方面： 1）制品不同部位的收缩率不一样；
2）沿制品厚度方向收缩率不同；
3）与分子取向平行和垂直方向的收缩率不同。 MPI/WARP把翘曲产生的原因归结为以下三点： 1） 冷却不均匀； 2） 收缩不均匀；
3） 分子取向不一致。
因此，MPI/WARP模块的主要目的是确定制品翘曲变形的结果是否满足设计要求，如果不能满足设计要求，给出产生翘曲的主要原因。
二 翘曲分析步骤
1 分析流程的确定
进行翘曲分析之前，冷却、流动分析必须已经完成。在选择分析流程时（菜单命令Analysis下的Set Analysis Sequence命令）,有两种分析流程Cool - Flow - Warp (简称CFW)和Flow - Cool - Flow - Warp (简称FCFW)。CFW在进行冷却分析时假设熔体的前沿温度不变，而FCFW在进行流动分析时假设模壁温度不变。对于翘曲分析，假设熔体的前沿温度不变计算的结果更精确，所以，最好选择Cool - Flow – Warp分析流程。
2 FUSION模型分析步骤
对于FUSION网格模型，MPI/WARP还不能进行弯曲分析，所以分析非常简单，选择Cool - Flow - Warp分析流程后，在设置工艺参数（菜单命令Analysis下的Process Settings命令）的第三步，选取Isolate cause of warpage选项，该选项的作用是判断产生翘曲变形的主要原因。如
果网格数量大于50000个，选取Use iterative solver选项，可显著减少计算时间。
有一FUSION模型如图2所示，采用三条冷却水道。设计要求是：与地面接触的边变形小于1.0
mm，如果达不到这个要求，这条边的中点必须与地面接触；手柄与底板的平行度小于1.5 mm。 图2 FUSION模型
分析结果如图3所示。
图
3
FUSION模型分析结果 从分析结果可看出，该制品的变形不能达到设计要求，尤其是手柄部分。而产生翘曲变形的主要原因是冷却不均
匀，因为冷却不均匀产生的翘曲变形达到了5.3mm，所以，对于这个制品，为减少翘曲变形，首先应考虑优化冷却水道的布置。
3 MIDPLANE模型分析步骤
对于Midplane网格模型，在工艺参数设置第三步，有四种翘曲分析模型可供选择，首先选择Automatic判断制品是否弯曲，如果制品没有弯曲，则选择Small Deflection；如果制品产生弯曲，则选择Bucking。下面以图4的模型来说明，采用热流道，两条冷却水道，设计要求托盘底部四个角必须在同一平面，且底部向上翘曲小于1.5 mm。
图4 MIDPLANE模型
分析步骤如下：
1） 选择分析流程Cool - Flow - Warp；
2） 设置工艺参数，在第三步，选择Warpage analysis type为Automatic；
3） 在屏幕输出文件靠近结尾处，查找图5所示的参数λ（Eigenvalue lambda）。
图5 参数λ输出形式 如果λ没有输出，则制品没有产生弯曲；如果屏幕文件输出了λ值，则以λ大于0的值为判断标准，λ<1，则产生弯曲，否则没有产生弯曲，此例，λ2＝0.86,小于1，所以制品产生弯曲。分析结果如图6所示，不能满足设计要求。
4）如果产生弯曲，则用Bucking模型再次进行翘曲分析。确保Isolate cause
of warpage选项被选中。在屏幕输出文件
靠近结尾处，查找图7结果。 图6 Automatic分析结果
图7 Bucking分析屏幕输出结果
这个结果说明产生翘曲的三种原因哪个起主要作用，以第三项Sensitivity值为判断标准，值最大的为主要原因。此例，Differential Orientation的Sensitivity值最大，说明制品翘曲变形主要是由于分子取向不均匀引起的。
5）如果没有产生弯曲变形，则以Small Deflection模型再次进行翘曲分析，确保Isolate cause of warpage选项被选中。分析结果判断同FUSION网格模型。
从上面的分析可看出，如果对塑料制品的翘曲变形非常严格，进行翘曲分析时，最好采用MIDPLANE网格模型，分析结果更精确。
三 翘曲变形的改善
根据翘曲分析的结果，应采取相应的措施减小翘曲变形以达到制品的设计要求。
1分子取向不均匀
1）确定合理的注塑工艺参数：在允许的范围内，适当提高注塑温度和注射速度。对图4 的制品，注射时间减小0.2秒，注塑温度提高10度，分析结果如图8所示，翘曲变形由原来的10mm减少到4.3mm，效果非常明显。
2）适当减小或增大制品局部地方的