【正文】 、塑料成型模擬軟件簡介由于塑料成型數(shù)值模擬越來越重要的作用，以及實(shí)際的需要；國內(nèi)外相繼開發(fā)了相應(yīng)的商品化軟件，主要有：澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系列軟件；美國ACTech公司的CMOLD系列軟件（已被MOLDFLOW公司并購）；美國SDRC公司的Polyfill和PolycoolII，德國IKV研究所的CADMOULD系列；法國CISIGRAPH的STRIM 100；我國華中科技大學(xué)的華塑CAE 3DRF 。這些軟件功能不一，有的與塑料模具CAD/CAM集成，有的分析功能十分強(qiáng)大，包括從流動(dòng)分析、冷卻保壓分析到工藝參數(shù)優(yōu)化和一些特種注射成型（如氣體輔助注射）的分析等多種功能。以下主要介紹華塑CAE 3DRF . 華塑CAE 3DRF 華塑CAE 3DRF 。該軟件系統(tǒng)，無論在數(shù)學(xué)模型、算法、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)還是商品化程度和主要功能上均可與國際同類軟件相媲美；但具有非常高的性價(jià)比，價(jià)格比國外同類軟件低很多。該系統(tǒng)是HSCAE軟件的最新版本，采用了新的三維圖形核心和分析數(shù)據(jù)模擬顯示技術(shù)，應(yīng)用了先進(jìn)的三維真實(shí)感流動(dòng)分析技術(shù)；同時(shí)，該CAE軟件與華塑CAD模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與計(jì)算校核軟件進(jìn)行集成，實(shí)現(xiàn)了塑料成型工藝與模具的CAD/CAE/CAM一體化。目前，該軟件已有流動(dòng)分析和冷卻分析兩大模塊。該系統(tǒng)硬件環(huán)境要求較低，并支持Windows98/NT中文簡、繁體和英文操作系統(tǒng)。該軟件系統(tǒng)的主要技術(shù)特點(diǎn)和功能有：幾何模型的輸入 ——自帶幾何造型系統(tǒng)，并支持通用三維CAD系統(tǒng)的STL文件輸入；先進(jìn)的圖形和結(jié)果顯示功能 —— 實(shí)現(xiàn)模型及分析結(jié)果三維顯示，快速旋轉(zhuǎn)、平移、縮放；流動(dòng)分析結(jié)果可隨意按時(shí)間步顯示和回溯；操作方便 —— 系統(tǒng)具有良好的中文界面，支持相關(guān)的中國國標(biāo)，優(yōu)良的設(shè)計(jì)操作性能，采用可折疊的目錄樹管理操作進(jìn)程和分析數(shù)據(jù)，讓用戶能有效的控制整個(gè)分析過程的實(shí)現(xiàn)；先進(jìn)的流動(dòng)分析技術(shù) —— 采用三維真實(shí)感注射成型流動(dòng)分析；強(qiáng)大的分析功能 —— 準(zhǔn)確地分析流動(dòng)前沿、溫度場、壓力場、剪切力與剪切速率場；自動(dòng)預(yù)測熔接縫和氣穴的位置等；開放的數(shù)據(jù)庫 —— 支持國內(nèi)外塑料數(shù)據(jù)庫，并可以測試并添加新獲得的塑料流變數(shù)據(jù)。圖711是運(yùn)用華塑CAE 3DRF 。. MOLDFLOW系列軟件MOLDFLOW系列軟件是由專門從事注射成型CAE軟件開發(fā)和市場經(jīng)營的跨國公司MOLDFLOW公司開發(fā)的。該系列軟件根據(jù)功能差別分為MPA（Moldflow Plastics Advisers）和MPI（Moldflow Plastics Insight），其中MPI功能非常強(qiáng)大，包括流動(dòng)分析、冷卻分析、翹曲分析、收縮分析、結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析、氣體輔助注射成型分析、注射工藝參數(shù)優(yōu)化等。以下是MPI的主要技術(shù)特性和功能。MPI/FLOW Base Modules——基本模塊模型及幾何建模 —— 能夠?qū)Ω鞣N復(fù)雜的產(chǎn)品曲面進(jìn)行造型，并能對(duì)模具冷流道、熱流道及冷卻管道方便的進(jìn)行造型，并能自動(dòng)進(jìn)行有限單元網(wǎng)格劃分；結(jié)果顯示 —— 能夠?qū)τ?jì)算機(jī)計(jì)算結(jié)果按等值線、光照或按照有限單元、單元節(jié)點(diǎn)等多種方式顯示，并能方便的放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移顯示結(jié)果；標(biāo)準(zhǔn)圖形接口 —— 能夠?qū)AD/CAM/CAE軟件的IGES格式造型文件方便地輸入到Moldflow造型模塊，節(jié)省造型時(shí)間，方便產(chǎn)品分析；有限單元文件接口 —— 能夠?qū)NSYS、Patran、IDEAS、CMOLD軟件產(chǎn)生的產(chǎn)品造型網(wǎng)格文件通過此接口直接傳入到Moldflow軟件中，方便的用于分析，無須再對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行造型；材料、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫 —— Moldflow材料、工藝參數(shù)數(shù)據(jù)庫中包括近5000種樹脂材料和各種常用的模具材料、冷卻液、注塑機(jī)，方便的為您在模擬分析時(shí)提供選擇；另外，此模塊還可根據(jù)產(chǎn)品尺寸和所選材料為您提供初步的工藝參數(shù)，包括熔料溫度、填充時(shí)間、鎖模力、注塑壓力等；實(shí)體模型網(wǎng)格自動(dòng)生成 —— 此模塊可以將CAD軟件(如:UG、Pro/E、SolidWorks)中的三維幾何產(chǎn)品造型通過STL格式直接劃分成Moldflow網(wǎng)格文件，進(jìn)行Moldflow分析；該模塊使用戶能更好的將已有的CAD軟件與Moldflow軟件配合使用，減少產(chǎn)品重復(fù)造型，方便快捷，是橫跨其他CAD軟件和Moldflow軟件之間的一座天橋；流動(dòng)分析 —— 在產(chǎn)品造型、材料、工藝確定后，通過Moldflow流動(dòng)分析模塊的模擬，您可以得到在注塑過程中，熔融樹脂填充模具型腔時(shí)的各種結(jié)果及參數(shù)，如：型腔溫度、壓力、熔料推進(jìn)過程、鎖模力大小、熔接痕出現(xiàn)位置、氣穴出現(xiàn)位置等；并能根據(jù)產(chǎn)品的幾何形狀優(yōu)化注塑時(shí)注塑機(jī)的螺桿曲線。其他模塊MPI/FUSION雙層面網(wǎng)格前處理器 —— 將IGES面模型、STL格式文件、STEP格式文件、Parasolid格式文件等直接劃分有限元網(wǎng)格，即通過此模塊可以直接將CAD模型轉(zhuǎn)為Moldflow分析模型，無須再建模；MPI/COOL 冷卻分析 —— 通過Moldflow冷卻分析模塊，可以優(yōu)化模具設(shè)計(jì)方案的冷卻系統(tǒng)，包括：冷卻管道的數(shù)目、位置、尺寸，冷卻過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)等；優(yōu)化后的方案可以減少動(dòng)、定模溫差，縮短生產(chǎn)周期，提高生產(chǎn)效率；MPI/ SHRINK 收縮分析 —— 了解制品各個(gè)部分及各個(gè)方向的收縮情況及其原因，并可預(yù)測縮痕、收縮翹曲情況等；MPI/ WARP 翹曲變形分析 —— 能夠精確的計(jì)算因冷卻及收縮不均勻而產(chǎn)生的產(chǎn)品收縮和變形，并分析其原因；幫助模具設(shè)計(jì)師收放模具型腔尺寸，優(yōu)化設(shè)計(jì)模具結(jié)構(gòu)使得制出的產(chǎn)品收縮變形減少，保證裝配尺寸；MPI/FIBER 纖維取向分析 —— 纖維取向分析模塊可以對(duì)添加了纖維材料的塑料填充全過程進(jìn)行模擬，確定纖維在制品中的取向，保證制品性能。MPI/STRESS 殘余應(yīng)力分析 —— 能夠計(jì)算模具型腔在填充、保壓、冷卻等各個(gè)時(shí)期內(nèi)，由于因冷卻不均勻、收縮不均勻、模壁摩擦等原因引起的產(chǎn)品各部分出現(xiàn)內(nèi)因力；通過此模塊的優(yōu)化，可以保證制出的產(chǎn)品有較好的機(jī)械性能、強(qiáng)度、韌性；MPI/OPTIM 優(yōu)化設(shè)計(jì)專家 —— 能優(yōu)化流道尺寸、澆口位置，使型腔填充均勻，避免由填充不均勻所導(dǎo)致的殘余應(yīng)力、翹曲變形；提供優(yōu)化的填充、保壓階段的螺桿行程—速度曲線及其他工藝參數(shù)，確保熔料在型腔中均勻前進(jìn)。使用者無需豐富的經(jīng)驗(yàn)，也可設(shè)計(jì)出合理的澆注系統(tǒng)，設(shè)定合理的工藝條件；MPI/GAS 氣體輔助成型分析 ——?dú)怏w輔助成型分析模塊可以對(duì)采用氣體輔助成型的工藝進(jìn)行塑料流動(dòng)，氣體穿透情況分析，并提供相應(yīng)的注塑工藝及氣體穿透參數(shù)，如注射時(shí)間、開始充氣時(shí)間、保壓時(shí)間、氣體保壓壓力曲線、螺桿變速曲線等等；MPI/TSETS 熱固性塑料成型分析 —— 模擬熱固性塑料在型腔中從物料熔融塑化到反應(yīng)成型固化的過程，并預(yù)測樹脂填充型腔時(shí)的各種參數(shù)，如：型腔溫度、壓力、熔料推進(jìn)過程、鎖模力大小、熔接痕出現(xiàn)位置、氣穴出現(xiàn)位置等；MPI/FLOW3D真三維流動(dòng)分析 —— 該模塊是建立在四面體立體網(wǎng)格上的真三維流動(dòng)、保壓分析。主要用于厚壁制品的分析，預(yù)測成型過程中的各種參數(shù)，包括熔料推進(jìn)過程、溫度、壓力、剪切應(yīng)力等，通過以上結(jié)果可以分析制品成型后可能產(chǎn)生的缺陷，包括熔接痕、氣穴、縮痕等。27 / 27