Autodesk Moldflow Insight 2012

Основные программные модули Autodesk Moldflow Insight Basic, Autodesk Moldflow Insight Performance и Autodesk Moldflow Insight Advanced позволяют выполнить моделирование процессов литья полимерных материалов. Интерфейсный модуль Autodesk Moldflow Design Link используется для преобразования CAD-моделей в модели для анализа. Модуль Autodesk Moldflow CAD Doctor помогает устранить дефекты CAD-моделей. Модуль Autodesk Moldflow Communicator обеспечивает удобный доступ партнеров к результатам анализа.

Autodesk Moldflow Insight Basic 2012

Модуль Autodesk Moldflow Insight Basic предназначен для анализа заполнения и уплотнения при литье термопластичных материалов под давлением, анализа течения и отверждения реактопластов и резин.

Анализ заполнения полости расплавами термопластов

Для выполнения анализа в Autodesk Moldflow Insight Basic необходимо задать места впуска, выбрать марку материала из базы данных, определить технологические параметры процесса (температуры расплава и пресс-формы и т.д.) и другие условия расчета.

Моделирование стадии заполнения пресс-формы может быть проведено с применением нескольких алгоритмов, в том числе при разнице температур между матрицей и пуансоном, а также для различных материалов формообразующих деталей (ФОД) пресс-формы. При моделировании можно учесть расположение и геометрию воздухоотводов, процесс вытеснения воздуха из формующей полости движущимся потоком расплава, спрогнозировать недолив, вызванный запиранием воздуха в полости формы.

Анализ с автоматической оптимизацией скорости впрыска помогает выбрать наилучшие условия заполнения пресс-формы. В анализе с планированием эксперимента можно определить факторы, оказывающие наибольшее влияние на процесс литья конкретного изделия (анализ чувствительности Тагути), и найти оптимальные условия (факторный анализ) с учетом взаимовлияния параметров процесса.

Условия стадии впрыска, задаваемые для анализа, соответствуют возможностям современных литьевых машин, в частности, могут использоваться различные способы задания профиля скорости впрыска, условий переключения на режим управления давлением.

Предусмотрена возможность анализа с автоматическим выбором места впуска, построением «окна переработки», автоматической балансировкой литниковых каналов.

Построение моделей литниковых каналов осуществляется как в автоматическом, так и в ручном режимах. Расчет литниковых каналов может быть выполнен для необогреваемых (холодноканальных), обогреваемых (горячеканальных, в том числе запирающихся) и комбинированных (холодноканальных и горячеканальных) литниковых систем, горячеканальных систем с последовательным впуском («каскадное» литье) и, кроме того, для систем с «динамическим» управлением давлением расплава непосредственно в горячеканальном сопле (технология Dynamic Feed).

Графические результаты анализа содержат подробную информацию о процессе заполнения пресс-формы, включая распределение температуры и давления расплава, напряжения и скорости сдвига, время охлаждения, вязкость, плотность, а также расположение спаев и мест запирания воздуха, зависимости от времени распорного усилия, давления, температуры и др.

Анализ уплотнения

Анализ уплотнения в Autodesk Moldflow Insight Basic включает моделирование стадий выдержки под давлением и выдержки на охлаждение при литье термопластов и может проводиться при постоянном давлении выдержки или с использованием ступенчатого профиля, а также профиля с линейным изменением давления выдержки.

В результате моделирования рассчитываются характеристики процесса уплотнения и охлаждения отливки, такие как объемная усадка, температура отливки и т.д.

Задачи, решаемые при моделировании литья термопластов

Autodesk Moldflow Insight Basic используется для решения широкого круга практических задач при выборе конструкторских решений в процессе проектирования литьевого изделия или пресс-формы, при проверке на технологичность разработанной конструкции или при анализе причин брака и поиске способа его устранения для готовой пресс-формы.

Решаемые задачи включают оптимизацию конструкции (например, толщин) литьевого изделия, обеспечивающую наилучшие технологические условия процесса, выбор мест впуска, оптимизацию литниковой системы, расчет времени цикла, оптимизацию технологического режима впрыска, выбор и замену материала (по технологическим параметрам), выбор и замену термопластавтомата, оценку экономической эффективности конструктивно-технологических решений. В ходе анализа можно рассмотреть различные варианты конструкции изделия и литниковой системы пресс-формы, спрогнозировать многие виды дефектов изделий, такие как недолив, облой, некачественные спаи и др.

Анализ специальных технологий литья

Некоторые специальные технологии литья могут быть смоделированы в Autodesk Moldflow Insight Basic. К таким технологиям относятся некоторые варианты двуцветного или двукомпонентного литья.

Моделирование двуцветного или двукомпонентного литья может быть использовано, например, при двуслойном литье, когда второй компонент впрыскивается в пресс-форму с закладным элементом из 1-го компонента или при последовательном впрыске 1-го и 2-го компонентов в одном литьевом цикле.

Анализ течения и отверждения реактопластов и резин

В анализе течения и отверждения реактопластов моделируются процессы литья под давлением, литьевого формования (RIM, SRIM, RIM-MBI) и трансферного формования.

Autodesk Moldflow Insight Performance 2012

Модуль Autodesk Moldflow Insight Performance предназначен для анализа заполнения и уплотнения при литье термопластичных материалов под давлением, анализа охлаждения пресс-формы, анализа коробления, анализа линейной усадки, анализа ориентации волокнистого наполнителя, анализа с автоматической оптимизацией профилей скорости впрыска и давления выдержки, прогнозирования поведения литьевого изделия при эксплуатации, анализа деформаций знаков и пуансонов, анализа течения и отверждения реактопластов и резин.

Autodesk Moldflow Insight Performance включает Autodesk Moldflow Insight Basic и предоставляет рассмотренные ниже дополнительные возможности.

Дополнительные возможности для анализа заполнения и уплотнения

Autodesk Moldflow Insight Performance позволяет выполнить анализ с автоматической оптимизацией профиля скорости впрыска и давления выдержки с учетом количества ступеней и других особенностей системы управления литьевой машины.

Анализ охлаждения пресс-формы

В анализе охлаждения пресс-формы моделируется процесс теплопереноса между отливкой и формой с учетом конструкции системы охлаждения, материалов пресс-формы и других факторов, влияющих на процесс отвода тепла от отливки.

Для анализа охлаждения применяется модель пресс-формы с внешней границей, контурами охлаждения и линиями разъема. Модель охлаждающих контуров может включать соединенные шлангами охлаждающие каналы (в том числе каналы с фонтанирующей трубкой и перегородкой), изготовленные из различных материалов закладные элементы — вставки изделия (извлекаются вместе с отливкой) и формы (не извлекаются). При анализе может учитываться предварительный нагрев закладных элементов.

Анализ охлаждения пресс-формы позволяет учесть влияние неравномерности охлаждения пресс-формы на процесс литья, оптимизировать конструкцию охлаждающих каналов и технологический режим охлаждения пресс-формы (расход и температуру хладагента) для обеспечения равномерного охлаждения отливки и сокращения литьевого цикла, определить требования к термостату пресс-формы.

Моделирование может выполняться для стационарных и нестационарных условий с использованием соответственно метода конечных разностей и метода конечных элементов. При моделировании в стационарных условиях учитывается среднее в цикле литья распределение температуры формующей поверхности. Анализ в нестационарных условиях позволяет учесть влияние на процесс литья изменения температуры формующей поверхности в литьевом цикле, а также оценить время выхода на стабильный тепловой режим пресс-формы при запуске процесса.

При анализе литья на подложку (полимерную пленку, ткань и др.) учитывается влияние теплофизических характеристик материала подложки и ее толщины на неравномерность отвода тепла от формуемого изделия.

Анализ коробления

Анализ коробления включает анализ устойчивости, анализ линейных и нелинейных деформаций отливки, а также анализ причин коробления. Расчеты могут проводиться с использованием методов остаточных деформаций или остаточных напряжений.

Анализ линейной усадки

В анализе линейной усадки рассчитываются значения технологической усадки и оценивается возможность использования средних значений усадки для изготовления ФОД с учетом допусков на размеры литьевого изделия. Пользователь может определить распределение усадки по изделию, найти средние значения усадки в направлении осей координат и по всему изделию, а также усадку между узлами отливки.

Прогнозирование поведения литьевого изделия при эксплуатации

Прогнозирование поведения литьевого изделия в условиях эксплуатации производится при статических кратковременных и долговременных (анализ ползучести) нагрузках для изотропного или анизотропного полимерного материала.

Анализ ориентации волокнистого наполнителя

Данный вид анализа применяется для полимерных материалов, содержащих короткое или длинное жесткое волокно (стекловолокно, углеродное волокно и др.). Анализ позволяет спрогнозировать ориентацию частиц наполнителя в полимерной матрице, а также определить механические характеристики полученного композита, такие как продольный и поперечный модули упругости и сдвига. Эти данные применяются для анализа коробления или прогнозирования поведения литьевого изделия при эксплуатации с учетом анизотропии материала, вызванной ориентацией наполнителя.

Анализ деформаций знаков и пуансонов

Данный вид анализа позволяет выполнить расчет деформаций знаков и пуансонов под действием неравномерного распределения давления в полости формы на стадиях заполнения и уплотнения.

Дополнительные возможности для анализа течения и отверждения реактопластов и резин

Autodesk Moldflow Insight Performance включает анализ процессов герметизации интегральных микросхем.

Autodesk Moldflow Insight Advanced 2012

Модуль Autodesk Moldflow Insight Advanced предназначен для анализа заполнения и уплотнения при литье термопластичных материалов под давлением, анализа охлаждения пресс-формы, анализа коробления, анализа линейной усадки, анализа ориентации волокнистого наполнителя, анализа с автоматической оптимизацией профилей скорости впрыска и давления выдержки, прогнозирования поведения литьевого изделия при эксплуатации, анализа деформаций знаков и пуансонов, анализа двулучепреломления, анализа сэндвич-литья, анализа компрессионного формования, анализа литья с газом, анализа литья с микровспениванием по технологии MuCell, анализа течения и отверждения реактопластов и резин.

Autodesk Moldflow Insight Advanced включает Autodesk Moldflow Insight Performance и предоставляет рассмотренные ниже дополнительные возможности.

Анализ двулучепреломления

Расчет двулучепреломления для изделий оптического назначения выполняется с использованием оптического закона напряжений.

Анализ специальных технологий литья

В анализе двукомпонентного сэндвич-литья моделируется течение расплава при последовательной подаче в литниковую систему и полость формы материалов, а также его уплотнение.

Анализ компрессионного формования (литья с подпрессовкой) позволяет смоделировать процесс заполнения формы и уплотнение расплава за счет подпрессовки.

Анализ литья с газом используется для моделирования различных вариантов процесса литья с газом при подаче газа в расплав полимера (Gas-assisted injection molding).

Анализ литья со вспениванием позволяет смоделировать процесс по технологии микровспенивания MuCell (разработка компании Trexel).

Технологии анализа

В продуктах Autodesk Moldflow Insight анализ может выполняться с использованием технологий трехмерного моделирования (3D), моделирования на сетке, построенной на оболочке объемной модели (Dual-Domain), а также по «средней линии» (Midplane).

Подготовка геометрической модели

Интерфейс STL, встроенный в основные программные модули, обеспечивает чтение модели литьевой детали практически из любых систем автоматизированного проектирования. Основные модули включают также интерфейс для чтения модели из Autodesk Inventor.

Модель детали можно создать с помощью поверхностного моделировщика, который поставляется в составе основных модулей. Генератор сетки позволяет автоматически построить сетку заданного типа (3D, Dual-Domain, Midplane), в том числе получить сетку по «средней линии» из «твердотельной» модели. Имеются широкие возможности по выявлению дефектов и «лечению» сетки с использованием автоматических или «ручных» алгоритмов.

Приложение Autodesk Inventor Fusion, включенное в основные программные модули, содержит дополнительные средства для быстрого изменения твердотельной модели изделия, импортированной из CAD-систем.

Модель пресс-формы может импортироваться из AutoCAD Inventor Tooling Suite.

Модуль Autodesk Moldflow Design Link, поставляемый в трех вариантах, расширяет возможности стыковки с CAD-системами и обеспечивает чтение модели отливки в форматах Parasolid, CATYA V.5, SolidWorks, STEP и IGES.

Модуль Autodesk Moldflow CAD Doctor помогает устранить дефекты CAD-моделей.

Базы данных

Все основные программные модули включают стандартную базу данных Moldflow, содержащую более 8000 марок полимерных материалов, и базу данных по литьевым машинам. В модули Autodesk Moldflow Insight Performance и Autodesk Moldflow Insight Advanced добавлены также базы данных по материалам пресс-форм и хладагентам.

Пользователь имеет возможность создавать и редактировать свои базы данных.

База данных по отечественным термопластичным материалам (содержит более 250 марок) поставляется компанией CSoft.

Обмен данными с другими системами инженерного анализа

Модули Autodesk Moldflow Insight Performance и Autodesk Moldflow Insight Advanced включают интерфейсы, обеспечивающие передачу результатов расчета для дальнейшего анализа в Autodesk Simulation, ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA, NEi NASTRAN.

Сравнение продуктов Autodesk Moldflow 2012

Анализ литья термопластов

• Анализ течения дополнен моделированием вытеснения воздуха из формующей полости движущимся потоком расплава с учетом расположения и геометрии воздухоотводов и возможностью прогнозирования недолива, вызванного запиранием воздуха в полости формы.
• Полностью переработан метод планирования эксперимента, позволяющий оценить влияние технологических параметров на процесс литья и определить оптимальный режим литья.
• В анализ охлаждения пресс-формы добавлен конечно-элементный 3D-анализ, который предоставляет возможность моделирования нестационарного процесса охлаждения пресс-формы с учетом изменения температуры формующих поверхностей в цикле литья. Кроме того, можно оценить время выхода пресс-формы на стабильный тепловой режим при запуске процесса.
• В анализ ориентации волокнистого наполнителя добавлена новая расчетная модель ориентации короткого волокна (модель RSC), и модель ориентации длинного волокна (модель ARD).
• 3D-анализ усадки и коробления дополнен расчетом нелинейных деформаций для области устойчивости, а также возможностью исключения элементов из анализа.
• Введены улучшения в расчетные алгоритмы 3D-анализа впрыска, анализа впрыска с автоматическим определением мест впуска, анализа впрыска с автоматической оптимизацией скорости впрыска, анализа уплотнения, анализа компрессионного формования, анализа двухслойного литья, анализа сэндвич-литья, анализа литья с газом и др.

Анализ течения и отверждения реактопластов и резин

• Анализ процессов герметизации микросхем дополнен новыми результатами и возможностью учета влияния проволочных контактов на растекание материала в формующей полости.

Подготовка модели, обмен данными

• В основные модули Autodesk Moldflow Insight интегрировано приложение Autodesk Inventor Fusion, обеспечивающее динамическое изменение твердотельной модели изделия, импортированной из CAD-систем.
• Модель пресс-формы может импортироваться из AutoCAD Inventor Tooling Suite.
• Расширен инструментарий для выявления и устранения «дефектов» сетки.
• Добавлена возможность обмена данными для оптимизации технологического режима литья с использованием сторонних продуктов.
• В модули Autodesk Moldflow Design Link добавлена возможность прямого импорта файлов сборок (.sat) из Autodesk Inventor.

База данных

• Обновлена база данных по полимерным материалам.

Пользовательский интерфейс, управление расчетами, система помощи

• Расширены возможности быстрой ориентации модели.
• В графическое окно добавлен «суперштурвал», обеспечивающий доступ к широкому набору инструментов навигации.
• Введены улучшения в управление расчетами.
• Улучшена система помощи, в которую добавлены видео-файлы и др.

Для 32- или 64-разрядных вариантов Autodesk Moldflow Insight для Windows

• 32-битный вариант: операционная система Windows 7 Professional, Enterprise, Ultimate; Windows Vista Business, Enterprise, Ultimate (SP1); Windows XP Professional (SP3)
• 64-битный вариант: операционная система Windows 7 Professional, Enterprise, Ultimate; Windows Vista Business, Enterprise, Ultimate (SP1); Windows XP Professional (SP2); Windows Server 2003 (SP1); Windows Server 2008 (SP1)
• Быстродействие процессора: 2 ГГц или более
• Оперативная память: 2 Гб или более
• Виртуальная память / файл подкачки: 2 Гб или более
• Свободное место на жестком диске: 750 Мб для инсталляции, 4 Гб или более для работы
• Графическая карта с поддержкой OpenGL, оперативная память — 512 Мб или более
• Качество цветопередачи: 24-бита или выше при разрешении экрана 1280x1024
• Браузер: Windows Internet Explorer 7 или выше
• Ethernet card
• Привод DVD-ROM
• Мышь, совместимая с Microsoft Mouse
• Adobe Flash Player 9
• Соединение с интернетом для загрузки через сеть

Для 64-разрядного варианта Autodesk Moldflow Insight для Linux

• Операционная система: Red Hat Enterprise Linux 5 (64-bit)
• Быстродействие процессора: 1 ГГц или более
• Оперативная память: 2 Гб или более
• Виртуальная память / файл подкачки: 1 Гб или более
• Свободное место на жестком диске: 600 Мб для инсталляции, 4 Гб или более для работы
• Ethernet card
• Привод DVD-ROM