常用模流分析软件简介

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常用模流分析软件简介

作者：宁波蓝天电脑培训学校，时间：201511.24

常用模流分析软件简介

Moldflow

美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量，MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量，缩短了开发周期，也降低了生产成本，MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。

模流分析：MOLDFLOW。模流分析（Mouldflow）早期主要应用于结构体强度计算与航天工业上，而各领域的CAE应用功能不尽相同。但应用于塑料注射与塑料模具工业的CAE在台湾被称为模流分析,这最早是由原文MOLDFLOW直译而来。

　　MOLDFLOW是由此领域的先驱 Mr. Colin Austin在澳洲墨尔本创立﹐早期(1970~)只有简单的2D流动分析功能,并仅能提供数据透过越洋电话对客户服务﹐但这对当时的技术层次来说仍有相当的帮助﹔之后开发各阶段分析模块, 逐步建立今日完整的分析功能。

　　同一年代﹐美国Cornell大学也成立了CIMP研究项目,由华裔教授Dr.K.K.Wang所领导﹐针对塑料射出加工做系统理论研讨,产品名为C-MOLD。自1980年代起,随着理论基础日趋完备,数值计算与计算机设备的发展迅速,众多同类型的CAE软件渐渐在各国出现﹐功能也不再局限于流动现象探讨。约1985年工研院也曾有过相似研发,1990年起清华大学化工系张荣语老师也完成CAE-MOLD软件提供会员使用,目前则由科盛公司代理销售。

　　MOLDFLOW公司创办人Colin Austin是个机械工程师﹐1970年前后在英国塑料橡胶研究协会工作。1971年移民澳洲﹐担任一家射出机制造厂的研发部门主管﹔在当时﹐塑料材料在应用上仍被视做一种相当新颖的物料﹐具备了一些奇异的特性。但在塑料加工领域工作了几年后﹐他开始对一般塑料产品的不良物性感到疑虑﹐一般的塑料制品并没有达到物品的适用标准﹐相反的﹐塑料已逐渐成为'便宜'、'低质量'的同义字﹔但他却发现﹐多数主要不良质量的成因却是因为不当成品设计与不良加工条件所造成的﹐所以他开始省思﹐产品设计本身需同时考虑成型阶段﹐才是成功最重要的关键。

　　他开始花费大量时间在研究塑料流动的文献上﹐但发现这些理论并不能合理解释他在工厂现场所看到的许多问题﹔因此他开始换角度去思考这些问题﹐将射出机台视为一整组加工程序﹐螺杆正是能量的传递机构﹐而模具内部的流动形态﹐才是决定成品质量的最主要因素。具体的关键问题是﹐浇口位置?在何处进浇? 几个浇口? 尺寸为何?

　　这是一个革命性观念的启始，模具内部的流动形态才真正决定了产品品质，而不仅是机台参数设定或产品外观设计；最佳产品是需要完整考量、系统化的设计观念才有办法得到！

　　但即使了解了这个观念，问题仍未解决，因为在当时，模具内部成型时的流动形态，仍无法在试模前判断；而要去预测流动形态，必须依据非常复杂的流体力学与热传问题的联立方程式求解，以人力来做几乎是不可能。但随著学术理论发展，电脑计算功能的进步，正式为模流CAE开启了一扇门，1978年，MOLDFLOW公司成立，提供初步的电脑辅助分析技术给世界上不同国家的塑胶制造公司，包括汽车业，家电业，电子业，以及精密模具业等。

　　现今，模流技术已普遍为世界各国所肯定，功能也加强到成型各不同阶段；而台湾正是起步阶段，坊间自三重五股以至於台南高雄乡间的模具厂，总数可能超过五千家，九成以上仍传承著师徒相授与摸索得来的经验，不知其所以然但仍努力接单，持续著台湾经济的奇迹；只是订单愈来愈少，利润愈来愈薄，竞争愈来愈激烈...

　　现在正是一个转型的时机，可以预见，当电脑技术帮助缩短成本与时间的同时，没有跟上脚步的会愈落后愈远，可能终将被淘汰！

Moldex3D

Moldex3D 领先业界之三维模流分析技术，可充分运用於各类型塑胶射出产品。利用实体混合网格，搭配高效能有限体积计算方法(HPFVM)，可於深度设计验证及问题解决的面向上，精确预测产品制造的可行性与建议出最佳化设计方案。即便产品属于粗厚件、厚度差异大、难以定义中间面，甚或产品设计的几何结构相当复杂，皆可藉此独门技术真实呈现全三维模拟分析。
Moldex3D为应用最广泛的高效能模流分析技术，除可模拟分析热塑性塑料在充填保压、成型冷却、纤维配向及塑件翘曲等射出制程情形外，另外还提供多材质射出成型(MCM)或反应射出成型(RIM)等特殊制程的模拟分析。此外，I2介面模组可连结Moldex3D与一般结构分析软体，包含ANSYS, ABAQUS,NASTRAN,LS-Dyna等知名软体提供使用者全方位整合式产品设计与分析方案。Moldex3D 不只拥有全大计算核心，同时对针CAE模流分析的需求，更开发出许多专属的网格建置与编修工具，，除可让使用者高效建置模型网格外，其面面俱到的使用者介面更可让使用者快速上手。除此之外，Moldex3D更独创自动化真实三维网格技术(eDesign)，其强大的效能，大幅降低使用者建置网格的人工时间。同时，Moldex3D亦支援大多数CAD图档以及CAE有限元素网格档，不仅可直接连结使用者惯用的CAD与CAE系统，同时提供图形编修与网格建置等多项重要功能。Moldex3D 领先业界率先推出完整平行计算功能，其平行运算技术是业界『唯一』可以完整支援充填、保压、冷却、翘曲、玻纤排向、多材质多射成型等计算模组，让使用者得以利用多核心或多CPU共同分析的优势，大幅缩短运算时间，在搭配目前主流的多核心个人电脑，能有效提升运算效能高达数倍以上，让您轻松精简成本，创造更高的工作效能。

Moldex3D为全方位的问题解决工具，它提供的三项主要产品，於塑胶射出产业中受到广泛应用，包含：Moldex3D/Solid、Moldex3D/Shell以及Moldex3D/eDesign。Moldex3D/Solid三维实体系列，为独步全球的先进三维实体模流分析技术；Moldex3D/Shell三维薄壳系列，为最广泛应用的高效能模流分析技术；Moldex3D/eDesign快速实体系列，为快速又简单的真实三维模流分析技术。

Moldex3D (模流分析軟件)

Moldex3D为全球塑料射出成型产业中的CAE模流软件领导品牌，以最先进的真实三维模拟分析技术，帮助全球各产业使用者，解决各种塑料产品设计与制造问题，缩短产品上市时程，最大化产品利润。Moldex3D独步全球的特点:

	创新真实三维模拟技术 Moldex3D 领先业界之三维模流分析技术，可充分运用于各类型塑料射出产品。利用实体混合网格，搭配高效能有限体积计算方法(HPFVM)，可于深度设计验证及问题解决的面向上，精确预测产品制造的可行性与建议出优化设计方案。即便产品属于粗厚件、厚度差异大、难以定义中间面，甚或产品设计的几何结构相当复杂，皆可藉此独门技术真实呈现全三维模拟分析。
	全方位整合式分析能力 Moldex3D为应用最广泛的高效能模流分析技术，除可模拟分析热塑性塑料在充填保压、成型冷却、纤维配向及塑件翘曲等射出制程情形外，另外还提供多材质射出成型(MCM)或反应射出成型(RIM)等特殊制程的模拟分析。此外，I2接口模块可链接Moldex3D与一般结构分析软件，包含ANSYS,ABAQUS,NASTRAN,LS-Dyna等知名软件提供用户全方位集成产品设计与分析方案。
	强大自动化三维网格建置引擎 Moldex3D不只拥有全大计算核心，同时对针CAE模流分析的需求，更开发出许多专属的网格建置与编修工具，，除可让用户高效建置模型网格外，其面面俱到的用户接口更可让用户快速上手。除此之外，Moldex3D更独创自动化真实三维网格技术(eDesign)，其强大的效能，大幅降低使用者建置网格的人工时间。同时，Moldex3D亦支持大多数CAD图文件以及CAE有限元素网格文件，不仅可直接连结使用者惯用的CAD与CAE系统，同时提供图形编修与网格建置等多项重要功能。
	高分辨率边界层网格技术 (BLM) 为精确计算射出成型过程所产生的强大剪切应力及摩擦生热现象，产品厚度方向上的高分辨率三维网格占有举足轻重之地位。而Moldex3D独创的边界层网格技术(BLM)，即可直接、快速建置厚度方向上的高精度高质量网格，大幅增进黏滞加热效应及压力分析的精确度，同时缩短使用者建置高精度网格的时间，也大幅提高翘曲预测的精确度。
	高效能多核心并行计算 Moldex3D领先业界率先推出完整并行计算功能，其平行运算技术是业界『唯一』可以完整支持充填、保压、冷却、翘曲、玻纤排向、多材质多射成型等计算模块，让用户得以利用多核心或多CPU共同分析的优势，大幅缩短运算时间，在搭配目前主流的多核心个人计算机，能有效提升运算效能高达数倍以上，让您轻松精简成本，创造更高的工作效能。

Moldex3D产品线
Moldex3D为全方位的问题解决工具，它提供的三项主要产品，于塑料射出产业中受到广泛应用，包含：Moldex3D/Solid、Moldex3D/Shell以及Moldex3D/eDesign。Moldex3D/Solid三维实体系列，为独步全球的先进三维实体模流分析技术；Moldex3D/Shell三维薄壳系列，为最广泛应用的高效能模流分析技术；Moldex3D/eDesign快速实体系列，为快速又简单的真实三维模流分析技术。

HsCAE 7.5

华塑塑料注射成型过程仿真集成系统7.5（HsCAE3D 7.5）是华中科技大学模具技术国家重点实验室华塑软件研究中心推出的注射成形CA E系列软件的最新版本，用来模拟、分析、优化和验证塑料零件和模具设计。它采用了国际上流行的OpenGL图形核心和高效精确的数值模拟技术，支持如STL、UNV、INP、MFD、DAT、ANS、NAS、COS、FNF、PAT等十种通用的数据交换格式，支持IGES格式的流道和冷却管道的数据交换。目前国内外流行的造型软件（如Pro/E、UG、Solid Edge、I-DEAS、ANSYS、Solid Works、InteSolid、金银花MDA 等）所生成的制品模型通过其中任一格式均可以输入并转换到HsCAE3D系统中，进行方案设计、分析及显示。HsCAE3D包含了丰富的材料数据参数和上千种型号的注射机参数，保证了分析结果的准确可靠。HsCAE3D还可以为用户提供塑料的流变参数测定，并将数据添加到H sCAE3D的材料数据库中，使分析结果更符合实际的生产情况。

HsCAE3D 7.5能预测充模过程中的流前位置、熔合纹和气穴位置、温度场、压力场、剪切力场、剪切速率场、表面定向、收缩指数、密度场以及锁模力等物理量；冷却过程模拟支持常见的多种冷却结构，为用户提供型腔表面温度分布数据；应力分析可以预测制品在出模时的应力分布情况，为最终的翘曲和收缩分析提供依据；翘曲分析可以预测制品出模后的变形情况，预测最终的制品形状；气辅分析用于模拟气体辅助注射成型过程，可以模拟具有中空零件的成形和预测气体的穿透厚度、穿透时间以及气体体积占制品总体积的百分比等结果。利用这些分析数据和动态模拟，可以极大限度地优化浇注系统设计和工艺条件，指导用户进行优化布置冷却系统和工艺参数，缩短设计周期、减少试模次数、提高和改善制品质量，从而达到降低生产成本的目的。

UG NX Moldwizard

mw是华中科技大学的一个人开发的，名字大约是李志，后来李志去美国了，中间似乎经常回国。mw曾经一度在徐吉人的管理之下，现在mw似乎在上海研发中心负责开发，负责人夏新。mw的核心技术也没啥，主要是wave技术和clone

Moldwizard是UG NX系列软件中注射模设计的专业应用模块它按照注射模设计的一般顺序来模拟设计的整个过程只需根据一个产品的三维实体造型从而建立一套与产造型参数相关的三维实体模具能够进行复杂模具的分型处理。

Pro/ENGINEER Plastic Advisor

在开发模具之后发现的问题总是要付出高昂的代价才能解决，而且非常恼人。对于塑料零件设计和制造，在现实中有一个更好的方法。通过模拟注塑零件的塑料填充过程，Pro/ENGINEER Plastic Advisor 使工程师能够以可制造性为导向进行设计，揭示问题并提出补救建议，同时减少开发时间和费用。

Plastic Advisor ( 塑料顾问) 是Pro/Engineer Wildfire自带的一种具强大的分析、计算和动态仿真功能的模流分析模块,主要用于塑件在模具型腔内注射成型分析,用户可直观地观测塑料融体的流动情况、塑件的填充状态、注射力的变化情况等,并得到可靠的反馈信息和建议,从而使零件和模具在设计阶段就能得到完善与改进,达到用户的设计要求和最终使用目的。

Plastic Advisor提供了浇口位置分析、充模动画、描述设计、可塑性的图形以及熔接线和气泡可能出现的位置,模拟塑料熔体在模具型腔中的流动、保压、冷却过程,预测制品可能发生的翘曲等,其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有重要的指导意义。

Plastic Advisor主要分析功能如下：1、选择合适的注射材料和合理的成型工艺参数；2、确定浇口的合理位置和分析型腔充填状况；3、成型条件分析和缩痕、熔接痕及气泡分析；4、制品品质和冷却质量的预测。