第6章  车门把手：熔接痕消除
【内容提要】
本章结合车门把手的实例，介绍在发现产品表面熔接痕缺陷后，通过MPI 的分析，不断地调整和修改设计方案，最终消除熔接痕缺陷的过程和方法。
【学习重点】
● 分析前处理过程中产品3D 模型简化的方法和意义；
● 产品表面熔接痕的消除方法； ● 不同类型浇口的创建。
6.1  概    述
本章介绍的实例是汽车车门上的开门把手，如图6-1所示。
图6-1  车门把手
该产品模具的初步设计没有经过Moldflow 的分析验证，在生产试模过程中发现，车
门把手表面出现了比较严重的熔接痕缺陷，而且通过调整工艺参数的方法不易去除，因此考虑修改和调整模具的设计方案。
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第6章  实例4：车门把手—— 熔接痕消除
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本章的内容侧重于介绍利用MPI 的模拟仿真，对设计方案进行调整和修改，希望在原有模具设计的基础上到一种合理的修改方案，从而能够消除产品的表面缺陷。
本章主要包括以下一些内容： ● 对原始设计方案进行分析； ● 增加加热系统后的分析； ● 改变浇口形式后的分析。
6.2  原始方案的填充分析
在第2章Moldflow 分析基础中，已经介绍了熔接痕产生的一些原因，其中主要包括： ● 熔体流动性不足，料温较低； ● 模具设计本身存在缺陷，包括浇口位置、类型和尺寸不合理等；
● 塑料产品结构设计不合理； ● 模具排气不良。 因此，在对设计方案进行修改和调整之前，首先要对原始设计方案进行分析，希望到出现熔接痕缺陷的主要原因。
产品的原始设计方案如图6-2所示。
图6-2  原始设计方案
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Moldflow 模具分析应用实例
200 6.2.1  分析前处理
在对原始设计方案进行成型分析之前，所要完成的前处理工作主要包括以下内容： ● 产品模型的简化；
● 项目的创建和模型的导入； ● 网格模型的建立；
● 型腔布局及浇注系统的创建； ● 材料选择和工艺过程参数的设定。 1. 产品模型的简化
在进行Moldflow 分析之前，我们往往需要对被分析的产品模型在CAD 系统中进行必要的简化和合理的修改。这是由于，分析能否顺利进行，以及分析结果是否可靠，都与产品的网格模型有着直接的联系，而网格模型又是在产品的3D 模型上直接生成的。因此，产品3D 模型是否合理直接决定了最终分析结果的可靠性。过于复杂的3D 模型，不仅在网格生成时容易出现错误，而且相应网格模型的修改也非常复杂和繁琐。
合理的用于MPI 分析的产品3D 模型应该经过以下一些简化和修改： ● 尽量减少过小的倒角；
● 去除对分析结果影响不大的细小、细微结构；
● 在不影响分析结果的前提下，尽量保证面与面之间的棱线过渡，而避免小圆角过渡。 由于产品网格模型是由大量具有公用边的三角形单元组成的，因此细小、细微结构，以及小的倒角和过渡圆角的存在，必然导致三角形单元的激增和网格质量的下降，如图6-3所示。
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R ＝1mm
(a) 产品3D 模型
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第6章  实例4：车门把手—— 熔接痕消除
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(b) 产品网格模型
(c) 圆角过渡处的网格情况
图6-3  小的圆角过渡对网格模型的影响
从图6-3中可以清楚地看到，由于三角形网格直接“首尾相连”，因此1mm 的圆角过
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Moldflow 模具分析应用实例
202 渡对网格模型有很大的影响。而在实际的生成和设计过程中，大量的、更小的过渡圆角会出现在更为复杂的产品模型中，因此合理的简化模型会对网格模型的创建带来极大的方便，同时有利于MPI 分析计算准确性的提高。
本案例中的车门把手，不仅结构上非常复杂、具有许多小的细节，而且具有很多的圆角过渡，如图6-4所示。
图6-4  产品原始3D 模型
根据上面讲述的模型简化原则，对车门把手在CAD 系统中进行简化，简化结果如图6-5所示。
图6-5  简化之后的模型
为了比较两种模型在生成网格时的差异，这里将两个模型所生成的网格进行比较。将
产品原始模型和简化后的模型的STL 文件分别导入MPI 系统，进行网格划分，自动划分后网格初步模型的诊断结果(Mesh Statistics)如图6-6所示。 w
汽车门把手
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图6-6  模型网格诊断结果对比
从图6-6中可以看出，模型经过简化，网格数量大大减少，网格的质量也有所提高，例如，三角形单元的纵横比大大降低，网格匹配率有所提高。
为了方便读者进行练习，简化前后产品模型的STL 文件都附带在配书光盘中(光盘:\door_handle\)。
2. 项目创建和模型导入
在指定的位置创建分析项目door_handle ，并导入简化后的车门把手的STL 格式模型
handle.stl 。
【操作步骤】
(1) 创建一个新的项目。选择File(文件)→New Project(新建项目)命令，此时，系统会
弹出项目创建路径对话框，在Project name 文本框中填入项目名称door_handle ，单击OK 按钮，默认的创建路径是MPI 的项目管理路径，当然读者也可以自己选择创建路径，如图6-7所示。
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