技术分享 | 材料特性UDB文件如何影响注塑模流仿真分析准确性
模流分析主要用于塑料模具设计和制造过程中，通过模拟和分析塑料在模具中的流动、冷却和翘曲等行为，帮助工程师更好地理解塑料成型过程，预测和解决潜在的问题，优化模具设计和生产工艺参数。具体来说，模流分析具有以下作用
优化产品设计：通过模流分析，可以评估产品设计的可行性和可靠性，预测并解决潜在的问题，如充填不足、困气、流痕等，从而优化产品设计，提高产品质量和性能。
优化模具设计：模流分析可以帮助工程师了解模具中塑料流动和冷却过程，预测模具温度、冷却时间和冷却效果等，从而优化模具设计，提高模具质量和寿命。
优化生产工艺参数：模流分析可以帮助工程师了解塑料在模具中的流动和冷却行为，预测最佳的注射压力、注射时间和模具温度等生产工艺参数，从而提高生产效率和产品质量。
减少试模次数：通过模流分析，可以在制造模具之前预测并解决潜在的问题，从而减少试模次数，缩短研发周期，降低研发成本。
提高产品质量和性能：模流分析可以帮助工程师了解产品结构和性能特点，预测并解决潜在的问题，从而提高产品质量和性能。
影响仿真结果的七大要素
在过去的30年里，模流仿真技术取得了长足的进步。但是即便是在今天，也需要对模流仿真软件操作+注塑工艺+模具设计+材料特性等要素都了解的分析人士才能做出贴合实际的仿真结果。模流分析的过程不是一个简单的软件操作流程，而是一个系统工程的结果。
模流仿真结果的准确性取决于如下七大主要的因素，分别为：
材料特性
网格
算法
模具设计
注塑机
工艺过程与用户
分析类型
其中排在第一位的就是材料数据，它以UDB文件的形式导入模流分析软件。目前主流模流分析软件如Autodesk Moldflow、Moldex3D、 Sigmasoft3D等都能提供高精度的注塑仿真分析，但没有使用准确的材料数据，它们的结果可能就一文不值——有一句老话叫做rubbish in，rubbish out (输入垃圾,输出的也是垃圾)。不同厂家或不同牌号的材料，即使是相同的类型，也可以在成型过程中表现以截然不同的结果，比如压力、收缩、变形等。因此进行精准的材料测和拟合尤为必要。
（常规UDB文件示意图）
模流软件材料数据库包含数百种类型的热塑性塑料、弹性体和热固性塑料，但还有很大一部分材料数据并不在其中。一 些改性料，或者小厂家材生产材料基本都没有。为提高分析准确性、服务于广大模流分析用户以及材料厂商，国高材分析测试中心提供材料测试及udb文件制作服务，目前主要服务的客户为汽车主机厂、汽车配件一级供应商、 连接器、电子电气生产厂商、材料厂商以及广大的模具厂。
不同材料UDB文件所需的特性参数
1）热塑性材料
剪切粘度
比热容
热导率
密度
转变温度
P.V.T.
机械性能
热膨胀系数
2）热固性材料
反应粘度
固化动力学
比热容
热导率
密度（未固化和固化）
P.V.T. （未固化和固化）
机械性能
热膨胀系数
3）橡胶、硅胶
反应粘度
固化动力学
比热容
热导率
密度（未固化和固化）
P.V.T.（未固化和固化）
机械性能
热膨胀系数
主要测试设备与方法
流动指数MFR测试
熔体流动指数 (MFI) 或后来称为熔体流动速率 (MFR) 是塑料行业最古老、使用最广泛的流变质量控制工具之一，测试仪器有多种形状和配置，但基本形式都是毛细管流变仪。针对特定材料引用的 MFI 值是在等温恒定负载挤压下以设定的时间间隔收集的材料“截断”的平均重量。该仪器还用于确定熔体体积速率 (MVR)，它得出在给定负载和温度下，已知体积的材料通过模具挤出所需的时间。
PvT（压力、体积、温度）测试
利用 Rapra 技术 PvT 设备的 PvT 测量 PvT 数据（压力、体积、温度）描述了材料的比容随压力和温度变化的方式。比容在聚合物注塑成型等过程中遇到的高温和高压下会发生显著变化，并且是成型周期的保压和冷却阶段的主要因素。
PvT 信息对于准确预测收缩和翘曲的流动模拟软件至关重要。采用高压间接膨胀测量系统测量 PvT 行为，通过位移传感器监测与温度和压力变化相关的体积变化，使用含有流体的样品能够以固体和液体形式表征。
测试单元被密封压力容器内的高温油包围。可以在一系列温度（23°C 至 420°C）和压力（5 MPa 至 200MPa）内进行测量。从测试中得出的曲线族被拟合到数学模型中，以提供模流分析软件Moldflow所需的系数。
来源：国高材分析测试中心
