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本书考虑了读者专业背景、工程背景、软件学习能力的差异，应用案例涉及企业实践和学术研究。本册精进篇针对对象为资深技术人员或高校及研究院所的教师，因此内容不涉及基本软件操作学习和注塑模具相关简要介绍，主要是讲解模流分析的理论原理，结合实例模型完成模拟流程、评估标准、优化结果的内容，让读者掌握模流分析的技巧，进而有自我提升的能力。
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| 內容簡介： |
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本套书包含基础篇和精进篇两册，全面介绍如何基于Moldex3D软件实现注射成型及其革新工艺的模拟分析。零基础的读者可通过基础篇自学Moldex3D软件，快速掌握软件应用；了解材料、工艺、设备及模具结构与模流分析有关的性能和参数，建立工程实践与数值模拟之间的关系，合理选择分析模块、设置分析参数，以便更好地运用软件。本书为精进篇，包括数学模型和数值方法的介绍，便于读者分析模拟结果，结合专业知识建立注塑、气辅/水辅注塑、双色注塑、发泡注塑等模流分析的合理判据，使模拟结果更好地服务生产及科学决策；并结合工程实例，特别是增材制造技术实现的随形冷却水路温控系统、螺杆塑化、正交试验等特色内容，深入讨论数值结果的评价方法及优化，让读者掌握模流分析的高阶技巧。本套书可作为Moldex3D模流分析学习入门及提高的教材，也可作为材料成型、高分子材料科学与工程、机械设计、模具设计相关专业的大学生用书，还可供塑料成型及模具相关行业的设计、研发、生产、管理等从业人员参考。
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| 關於作者： |
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李海梅，郑州大学材料科学与工程学院，教授，硕博导师，主要研究方向为塑料加工工程，注塑成型及数值模拟。曾参与有限元分析软件、（原郑州工业大学）橡塑模具国家工程中心模流分析软件的研发，拥有软件版权4项，主编图书3部，其中2部有再版。讲授研究生本科生《材料加工新技术》《塑料模具CAD/CAE基础》等课程。
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| 目錄：
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第1章 模流分析的材料模型 001
1.1 塑料成型特性概述 002
1.2 黏度模型 006
1.2.1 普适流动曲线与黏度方程 007
1.2.2 Moldex3D中的黏度模型 010
1.2.3 热固性塑料黏度模型 014
1.3 状态方程 016
1.3.1 不可压缩的常数模型 016
1.3.2 三参数单域Spencer-Gilmore模型 017
1.3.3 Tait模型 017
1.4 材料热性能 019
1.4.1 热导率模型 020
1.4.2 比热容模型 022
1.5 结晶动力学模型 023
1.6 Moldex 3D适用材料相关信息 025
1.6.1 性能参数测试方法 025
1.6.2 模流分析中的单位换算 028
1.6.3 成型原料的选用参考 030
1.6.4 Moldex3D数据库及其应用 031
第2章 注射成型模流分析的数学模型和数值方法 047
2.1 聚合物熔体的流动 048
2.1.1 流动类型 048
2.1.2 注射成型过程中熔体的流动 050
2.2 流动/保压模拟的理论与方法 053
2.2.1 基本概念 053
2.2.2 流变学的基本方程 060
2.3 注射成型充模流动的数学描述 071
2.3.1 黏性流体力学的基本方程 071
2.3.2 假设和简化 074
2.3.3 熔体薄壁型腔流动过程的数学模型 075
2.3.4 浇注系统内熔体流动的数学模型 078
2.3.5 黏度模型 079
2.4 熔体薄壁型腔的流动分析——中面模型 079
2.4.1 压力场的离散及求解方法 080
2.4.2 温度场的离散及求解方法 085
2.4.3 跟踪流动前沿 089
2.4.4 小结 093
2.5 基于实体表面的流动分析 093
2.5.1 抽取中面 095
2.5.2 双面流充填模拟 097
2.6 三维流动分析 104
2.6.1 数学模型 105
2.6.2 变分方程 107
2.6.3 数值方法 110
2.6.4 算例分析 116
2.6.5 小结 120
2.7 充填模拟的数据说明 120
2.8 保压模拟 123
2.9 注塑冷却分析 126
2.9.1 数学模型 127
2.9.2 数值方法 132
2.9.3 冷却管网分析模型 133
2.9.4 小结 137
2.10 翘曲分析 139
2.10.1 概述 139
2.10.2 翘曲分析模型及简化 141
2.10.3 翘曲分析离散单元 145
2.10.4 翘曲分析中的一些说明 148
第3章 注塑革新工艺（1）——气辅/水辅注塑 152
3.1 气辅注塑 152
3.1.1 气辅注塑的特点 153
3.1.2 气辅注塑工艺 155
3.1.3 气辅注塑设备 158
3.1.4 气辅注塑工艺参数 159
3.1.5 气辅注塑常见缺陷 160
3.2 水辅注塑 161
3.2.1 水辅注塑的特点 162
3.2.2 水辅注塑工艺 165
3.2.3 水辅注塑主要设备 165
3.2.4 水辅注塑常见缺陷 167
3.3 数学模型与假设 168
3.4 气辅注塑模流分析 170
3.4.1 制品分析 171
3.4.2 前处理 171
3.4.3 成型参数设定和分析 175
3.4.4 后处理 178
3.5 带溢流腔的气辅注塑模流分析 180
3.5.1 制品分析 180
3.5.2 前处理 181
3.5.3 成型参数设定和分析 189
3.5.4 后处理 194
3.6 带溢流腔的水辅注塑模流分析 207
3.6.1 制品分析 207
3.6.2 前处理 207
3.6.3 成型参数设定和分析 207
3.6.4 后处理 212
3.6.5 小结 223
第4章 注塑革新工艺（2）——多组分注塑 226
4.1 多组分注塑简介 226
4.1.1 多组分注塑的种类 227
4.1.2 典型应用 232
4.2 共注塑 234
4.2.1 概述 234
4.2.2 夹芯注塑研究进展 236
4.2.3 夹芯注塑工艺模拟机理 239
4.3 Moldex3D夹芯注塑模流分析 241
4.3.1 前处理 242
4.3.2 参数设置及分析 252
4.3.3 后处理 254
4.3.4 分析案例 257
4.4 双料共注塑 267
4.4.1 概述 267
4.4.2 Moldex3D双料共注塑模流分析 268
第5章 注塑革新工艺（3）——发泡注塑 274
5.1 发泡注射成型简介 274
5.2 发泡注射成型模流分析原理 276
5.2.1 充填保压的数学模型 276
5.2.2 成核和气泡生长模型 277
5.3 Moldex3D发泡注射成型模块 279
5.4 Moldex3D发泡注射成型模流分析 280
5.4.1 建立网格模型 280
5.4.2 成型参数设置及运行 284
5.4.3 模流分析结果查看 292
5.5 化学发泡成型模块 295
5.5.1 概述 295
5.5.2 数学模型和假设 298
5.5.3 Moldex3D化学发泡成型模流分析 300
第6章 注塑设备（螺杆）分析 310
6.1 ScrewPlus简介 310
6.2 ScrewPlus使用流程 312
6.2.1 ScrewPlus的启动 313
6.2.2 ScrewPlus的螺杆特性及工艺设置 326
6.3 ScrewPlus模拟结果的应用 340
第7章 热流道与随形冷却水路分析 345
7.1 热浇道技术 345
7.1.1 热流道技术的特点 346
7.1.2 热流道的形式 348
7.1.3 热流道的应用 355
7.2 Moldex3D热流道分析 355
7.2.1 软件功能简介 355
7.2.2 分析案例 358
7.3 随形冷却水路 373
7.3.1 概述 373
7.3.2 Moldex3D实体水路分析 376
7.3.3 Moldex3D随形冷却水路分析 378
第8章 基于数值模拟的正交试验分析 386
8.1 Moldex3D专家分析模块 386
8.1.1 “DOE精灵”的启动 387
8.1.2 DOE中的控制因子和品质因子 389
8.1.3 “DOE精灵”的“设定” 393
8.1.4 “DOE精灵”的“总结” 394
8.1.5 DOE分析结果 397
8.2 正交试验分析案例 397
8.2.1 制品分析 397
8.2.2 原始工艺参数模拟及结果查看 398
8.2.3 DOE优化 402
第9章 模流分析工程案例 410
9.1 多浇口进料家电面板 410
9.1.1 制品分析 410
9.1.2 模流分析 411
9.1.3 结论 419
9.2 带金属嵌件汽车配件 419
9.2.1 制品分析 419
9.2.2 浇口位置及工艺参数 421
9.2.3 模流分析 422
9.2.4 结论 425
9.3 汽车座椅 425
9.3.1 制品分析 425
9.3.2 模流分析 426
9.3.3 结论 431
参考文献 433
附录 Moldex3D软件错误与警告讯息 436
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| 內容試閱：
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当今世界，对智能制造和高性能制造的需求日益增加，二者的共性特征都是基于建模的数字化制造；而建模，就是要建立材料、结构和工艺参数与产品性能的量化映射关系。模流分析就是能在塑料成型过程中，实现高性能制造的支撑技术之一。模流分析，融合多学科知识和计算机技术，通过对塑料材料性能的研究和塑料成型工艺过程的模拟，为制品设计、材料选择、模具设计、成型工艺的制定及成型过程的控制提供科学依据。
Moldex3D模流软件，是台湾“清华大学”张荣语教授及其团队研究成果市场化的产物。Moldex3D较早完成了真三维塑料制品、模具结构的耦合分析；能考虑材料性能、设备螺杆、模具结构、工艺过程、制品质量预测等全生产周期及多生产周期的模拟；在剪切生热多流道模拟、应力-光弹性能分析预测等方面极具特色。软件功能丰富，模拟结果可靠，获得人们越来越多的关注和喜爱，客户数量和服务质量近几年呈上升态势；且张教授不忘育人初心，同时与多所高校建立了Moldex3D实训基地并免费培训，让学生自由方便地使用Moldex3D软件。笔者与张教授相识于2003年秋，感佩于张教授的专业与专注，基于对软件的使用及理解，加上我国近期关于Moldex3D图书资料较少，因此有意愿完成本书的编写，同时也是对有软件研发经历的自己及张荣语教授课题组研究成果的回顾与总结。
本套书基于Moldex3D 模流软件实现注射成型及其革新工艺的模拟，本书是精进篇，主要包含理论、革新注塑模流分析、工程应用等内容，以便读者掌握模流分析的高阶技巧。首先介绍了模流分析中所用的材料模型（第1章）、数学模型和数值方法（第2章），便于读者理解模流分析机理，合理选择材料、模型、求解器及参数；然后，结合专业知识，具体展示如何实现Moldex3D软件的气辅/水辅（第3章）、多组分（第4章）、发泡（第5章）等注射成型工艺的模流分析，拓展模流分析范围；接着，是模具温控系统、设备塑化系统的数值模拟功能及优化模块应用，即完成螺杆塑化（第6章）、增材制造实现的随形冷却水路温控系统（第7章）、正交试验（第8章）等特色内容模拟，深入讨论数值结果的评价及优化，并给出了工程应用实例（第9章）。
书中所用软件Moldex3D Studio 2022、Moldex3D Studio 2023得到了苏州科盛股份有限公司的鼎力支持，部分案例来自公司和笔者的合作客户，如宇通模具、惠利隆、平和电子等，非常感谢相关企业的理解、支持与合作。特别感谢苏州科盛股份有限公司的牛立国先生，正是由于他的努力协调，使得相关的模拟算例和实际应用案例才更真实，成为图书的特色之一。
本套书由李海梅、底增威、付鹏、侯俊吉、梁振风（双色、螺杆）、王紫阳（入门、气辅/水辅）、李霁雨（黏度、数学模型及数值模拟）、刘春晓（练习案例、发泡、正交试验、附录、工程案例）、肖志华（材料精灵、发泡、异形水路、热流道、工程案例）、姜喜龙（数学模型及数值模拟）等编写完成，部分内容是笔者已毕业研究生马鑫萍（夹芯）、陈金涛（双色）、徐文莉（应力）、姜坤（应力）、张雨标（发泡注塑）、张亚涛（发泡注塑）的工作成果，感谢同事、同学的努力与坚持。此外，在本书编写过程中，参考了有关书籍和资料，特别是笔者的研究生导师申长雨院士及团队的成果，在此向导师及相关作者表示感谢！
模流分析涉及流变学、传热学、流体力学、数值方法、计算机图形学、模具及塑料加工等多个内容，限于编者的水平，书中难免存在不足之处，敬请读者批评指正。
编著者 李海梅
2023年6月
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