注塑模拟软件可以为您做什么

无论您在塑料注射成型中扮演什么角色,都有一种工具可以改善您的游戏结局。

使用DassaultSystèmesSOLIDWORKS的SOLIDWORKS Plastics对注模成型的多针电子连接器进行填充仿真。图片由DassaultSystèmes提供。


I不只是一部分这是过程。塑料零件的成功注塑成型包括三个阶段:竟彩篮球要生产的零件;竟彩篮球相应的工具/模具;并定义填充模具以进行制造的过程。对于零件竟彩篮球人员,模具竟彩篮球人员或零件生产人员的每个阶段,仿真软件包都可以随时识别和指导优化方法,并带来令人赞叹的结果。

使用Vero Software的VISI注塑仿真软件进行的保形冷却分析。图片由Vero Software提供。 使用Vero Software的VISI注塑仿真软件进行的保形冷却分析。图片由Vero Software提供。

周到的竟彩篮球将艺术与工程结合在一起(请参阅 “注塑成型的竟彩篮球注意事项”)通常需要在调整零件竟彩篮球,模具竟彩篮球和/或过程之间进行权衡。 Autodesk提供了三个级别的Moldflow注塑仿真软件,介绍了制造商在该领域面临的基本挑战:模具是否可以完全填充?最终零件会翘曲还是有视觉缺陷?可以对零件的几何形状,材料,壁厚或浇口(注入口)位置进行哪些更改以改善零件或工艺?减少循环时间或温度如何影响零件质量?以这些问题为出发点,专家们知道还有很多工作要做。

注塑模拟软件产品

幸运的是,随着涉及注射成型的材料,机械和思想的进步,相关的仿真软件解决此类问题的能力也随之提高。这些软件包无论是来自美国,英国,法国,德国或日本的公司,都以不同的方式划分了任务,解决了该领域每个人的担忧。

欧特克提供了两个相关的软件包,每个软件包都有多个级别:Moldflow Adviser(高级版和Ultimate版)和Moldflow Insight(标准版,Premium版和Ultimate版),但有部分重叠。 Autodesk Moldflow产品经理Hanno Van Raalte指出,例如,Adviser Ultimate和Insight Premium均涵盖冷,热流道模具竟彩篮球,但针对不同的用户。 Van Raalte表示:“顾问是针对对成型过程有基本了解但需要快速解答的竟彩篮球师或制造工程师的,”典型问题包括:“该零件竟彩篮球是否适合注塑成型?”我竟彩篮球了一个多腔模具”,“我的选择将如何影响产品质量和制造成本?”

使用原始模具(左)通过注塑成型制造的步枪备件臂架零件中的温度分布前后,以及采用保形冷却的重新竟彩篮球。线性AMS,需要减少每个循环的冷却时间。通过使用Moldex3D仿真软件,他们确定了热量积聚的区域,然后在内部和外部区域增加了保形冷却。循环时间从112秒降低至35秒。图片由Linear AMS提供。 使用原始模具(左)通过注塑成型制造的步枪备件臂架零件中的温度分布前后,以及采用保形冷却的重新竟彩篮球。线性AMS,需要减少每个循环的冷却时间。通过使用Moldex3D仿真软件,他们确定了热量积聚的区域,然后在内部和外部区域增加了保形冷却。循环时间从112秒降低至35秒。图片由Linear AMS提供。

Moldflow Adviser Premium是针对零件竟彩篮球师的,而Adviser Ultimate在此软件包的基础上还可以帮助模具工程师。 Van Raalte解释说:“ Moldflow Insight产品线是Adviser的哥哥,更适合于专业用户,通常是塑料工程师或专业制造工程师。调整Moldflow Adviser的速度是可以的,而调整Moldflow Insight可以提供对成型过程非常详细和定量的了解。”

两条Moldflow产品线均可访问包含9500多种材料的相同塑料材料数据库,每种材料均具有注塑成型仿真功能。 Autodesk还有一个重要的模具材料数据库,可在Moldflow Insight中获得,该数据库可让用户评估使用铝制工具代替使用P20工具钢制成的工具之间的差异。该公司最近添加了新功能,可自动执行竟彩篮球更改,以针对不同质量目标优化零件。

DassaultSystèmes支持其两个主要产品线的注塑成型仿真。在其SIMULIA仿真产品系列中,该公司为塑料零件竟彩篮球师提供Simpoe-Mold ENG,为零件竟彩篮球师,模具竟彩篮球师和模具制造商提供Simpoe-Mold TOOL(包括ENG)。

例如,DassaultSystèmesSIMULIA的增长高级解决方案顾问Dwayne Sawyer解释说,虽然ENG可以让用户模拟模具内部零件的填充和包装以及冷却阶段,但TOOL随后为分析模具本身的冷却线提供了支持,使用CFD(计算流体动力学)来预测需要冷却的位置,并使用FEA(有限元分析)来计算潜在的零件翘曲。

该公司还在开发这些软件包的增强版本,这些增强版本将集成到完整的DassaultSystèmes3DEXPERIENCE中。这样做的好处是,高级用户无需在Abaqus,CATIA和Simpoe-Mold之间来回切换,而只需在一个平台上工作即可。索耶说,未来的热门话题包括能够对型芯进行分析并改善热流道和冷流道的仿真能力。

对于基于SOLIDWORKS CAD的用户,DassaultSystemès提供了Simpoe-Mold的改编版,它使用相同的仿真引擎,但具有自己的GUI(图形用户界面),并提供三种版本。 SOLIDWORKS Plastics Standard面向零件竟彩篮球师,提供诸如填充时间,自动浇口位置和下沉标记预测等信息。 SOLIDWORKS Plastics Professional适用于模具竟彩篮球师或制造商,包括多型腔布局,流道竟彩篮球向导,填充分析和气体辅助注射分析。 SOLIDWORKS Plastics Premium具有所有这些功能以及高级功能,因此CAE分析人员和其他人员可以从事诸如竟彩篮球复杂的冷却线布局,预测零件翘曲和优化工艺参数等任务。

使用Moldex3D模拟软件包进行类似的按角色和任务分组的突破:eDesign Basic,eDesign,Moldex Professional和Moldex Advanced。 “零件竟彩篮球师可能不需要了解热流道喷嘴的详细竟彩篮球,因此他或她不必在我们的高级包装上使用先进的热流道模块,” Moldex3D产品支持部门的部门经理Tober Sun说。 。 “但是他或她必须确定某个凸台是否会在填充过程中引起问题,因此Moldex3D eDesign和Professional将帮助他们评估零件竟彩篮球中的几何问题,而忽略更详细的模具竟彩篮球和加工条件。”

所有四种Moldex3D产品均采用完整的3D边界层网格划分方法,可提供非常快的处理时间。每个版本还支持许多附加模块。根据Moldex3D North America的支持工程师Susan Lin所说,保形散热插件是他们最畅销的产品之一。 Lin表示:“让使用者容易接受的是,适形冷却通道的好处,只要这些通道的竟彩篮球正确即可。他们必须从确切的高温区域吸热,并使零件之间以及半模之间的温度均匀。这就是为什么需要模拟的原因。从仿真结果中可以量化出减少周期时间和改善翘曲的好处。”

其他Moldex3D模块包括对实验竟彩篮球,气体和水辅助成型以及粉末注射成型的支持; Sun表示,下一个软件版本将添加新模块,例如用于化学发泡。 Moldex3D材料数据库具有7000多个条目(包括热固性材料,冷却剂材料和模具材料),并允许用户测量和添加自己的材料属性信息。为了增加易用性,Moldex3D eDesign SYNC附加组件与SOLIDWORKS,PTC Creo和Siemens PLM Software NX连接,而FEA接口则支持SIMULIA Abaqus,ANSYS,MSC Nastran,LS-DYNA等高级分析程序包。

Creo模具分析(CMA)是基于Moldex3D技术的PTC产品。尽管其功能与Moldex3D eDesign SYNC相似,但它在PTC Creo上工作,其用户界面和工作流程与Moldex3D有所不同。 “分析对象是竟彩篮球模型,因此CMA直接在Creo中为初始产品竟彩篮球提供了注塑过程仿真。这减少了使用外部工具执行交换操作的需要。” PTC Creo产品管理经理Russell Hsu解释说。他指出,未来CMA版本的两个愿望清单项目将包括竟彩篮球优化和云计算功能。

图片显示了两个概念的温度分布。左侧的概念显示了型腔芯上的热点,而右侧的布局导致了更均匀的温度分布。图片由SIGMA Engineering提供。 图片显示了两个概念的温度分布。左侧的概念显示了型腔芯上的热点,而右侧的布局导致了更均匀的温度分布。图片由SIGMA Engineering提供。

另一家提供补充注塑成型软件包(以VISI家族名称命名)的公司是Vero Software。 VISI模块化结构的巨大优势在于,可以在各个部门之间共享许可证,从而支持诸如零件分析,几何形状验证甚至是预防性流量分析之类的任务,而这一切在模具竟彩篮球师竟彩篮球模具型芯/型腔并计划模具竟彩篮球之前就可以完成。 Vero Software集团行销总监Marc Freebrey指出。

首先,VISI Analysis提供了用于验证和准备模型几何的解决方案,包括将模型分为型芯和型腔;产生离别和遮断面;检查吃水角度和半径;并自动检查竟彩篮球更改。其次,基于专有的混合网格技术,VISI Flow使用3D流动模拟来预测和可视化塑料熔体前沿的发展,以及预测和测量最终成型的形状。它涵盖了零件/模具竟彩篮球人员和注塑成型技术人员的完整过程,从填充分析到翘曲计算再到热优化分析,以及添加或修改其材料数据库的选项。

使用DassaultSystèmesSOLIDWORKS的SOLIDWORKS Plastics对注模成型的多针电子连接器进行填充仿真。图片由DassaultSystèmes提供。 使用DassaultSystèmesSOLIDWORKS的SOLIDWORKS Plastics对注模成型的多针电子连接器进行填充仿真。图片由DassaultSystèmes提供。

第三个相关产品VISI Mold是针对工具竟彩篮球者的,它允许用户使用实体,曲面,线框或这三种格式的组合来获得最大的灵活性。用户可以访问竟彩篮球向导来简化创建冷却通道的过程,导入智能标准组件,其尺寸会自动调整以适合模具参数,并可以轻松创建底切释放机制,例如侧面动作和提升器。

点菜还是全包?

其他模拟公司以不同的方式构建其注塑软件产品。 Simcon在其Cadmould 3D-F系列中销售三种基本软件包:ESSENTIAL,RAPID和FILL,它们均基于同一个高端求解器—以及针对不同材料,过程,分析类型等的25个附加模块或独立模块。

Cadmould ESSENTIAL被称为启动软件:它可以模拟填充过程,以便用户可以优化浇口的位置和数量,检测焊接线和气阱并确定冷却时间和零件体积。 Cadmould RAPID与自动浇口放置一起执行这些任务,并生成自定义报告。 Cadmould FILL建立在RAPID之上,并通过添加任务(例如可视化热流道和冷流道系统,平衡多浇口零件的浇口系统以及使用DOE(实验竟彩篮球)来优化工艺参数)将其带入专家级。

辛孔的Cadmould FILL的附加模块具有高级功能。例如,Cadmould WARP模拟了脱模时以及冷却至室温后的零件收缩和翘曲,并考虑了填充过程中的压力分布等参数。 Cadmould COOL计算常规的,保形的和脉冲式的冷却功能,并处理不同的冷却剂和不同的模具和嵌件材料。 Cadmould附加组件FIBER,FOAM,RUBBER和THERMOSETS可帮助用户使用这些特定材料,同时还提供捆绑软件(例如,Warp Expert包括FILL,PACK,FIBER和WARP)。

模制零件的收缩和翘曲(冷却至室温后),这是通过Simcon的Cadmould 3D-F系列注塑软件产品进行模拟的。图片由Simcon提供。 模制零件的收缩和翘曲(冷却至室温后),这是通过Simcon的Cadmould 3D-F系列注塑软件产品进行模拟的。图片由Simcon提供。

辛孔董事总经理Bernhard Helbich表示,该公司非常专注于零件,模具和过程的自动优化,因此考虑到这一点开发了更多产品。名为Varimos的软件包将注射成型仿真与实验竟彩篮球和优化相结合,该公司表示可以将模具迭代次数减少多达50%,将开发时间减少多达30%。而且,通过与PART Engineering的合作,Simcon推销了CONVERSE,这是一种先进的机械分析软件包,可将过程和结构相互作用(如熔接线和纤维取向)耦合在一起,以预测零件的刚度或失效。

适马工程采用略有不同的方法,基于有限体积的单一虚拟成型原理构建了SIGMASOFT产品,该原理创建了流动,热通量和翘曲的3D模拟。这使零件竟彩篮球者,工具制造商和零件制造商可以在多个连续的生产周期中复制加工条件,该公司表示,这对于理解达到平衡所需的复杂传热条件至关重要。 SIGMA Engineering构建其仿真产品以满足特定最终材料或工艺的要求,提供SIGMASOFT Thermoplast,SIGMASOFT Thermoset,SIGMASOFT Elastomer甚至SIGMASOFT MIM / CIM(用于金属和陶瓷粉末)。

适马工程工程部市场经理Vanessa Schwittay说,这两种产品之间的主要区别在于每种全功能包装的材料类型(单独许可)。 Schwittay解释说:“使用了不同的材料数据模型,当然,您会得到一些特定的结果,例如SIGMASOFT Thermoplast的结晶或SIGMASOFT MIM / CIM中的粉末与粘结剂的分离。同样根据材料,可以使用不同的材料和流动模型。”她指出,他们软件的下一个主要功能将是DOE和自主优化功能。

在描述Transvalor的REM3D注射成型工艺仿真程序包时,会想到“最后但并非最不重要”一词。它于2014年推出,以Transvalor超过30年的模拟软件用于成型工艺为基础。 REM3D不仅可以帮助用户模拟填充,确定包装时间并确定最佳浇口位置,还可以添加许多高级功能,例如处理水气辅助注射成型,包覆成型,纤维增强材料,聚氨酯泡沫,热固性材料,压缩和注入高粘度液体。

使用Transvalor的REM3D软件对一件家具的注模填充塑料底脚部分进行纤维取向仿真。图片由苏威提供。 使用Transvalor的REM3D软件对一件家具的注模填充塑料底脚部分进行纤维取向仿真。图片由苏威提供。

超越战士技术经理Nicolas Poulain注意到REM3D中的高级功能范围:“用户不需要了解Navier-Stokes方程式或任何FEM背景。输入数据与过程相关,例如型腔竟彩篮球,材料等级和初始熔体温度。得益于我们革命性的自动,各向异性和自适应(AAA)重新网格划分技术,用户甚至不必担心网格定义。求解器将根据需要自动优化网格。”

REM3D提供了一个用户可适应的材料数据库,其中包括泡沫材料特性的表征。 Transvalor还致力于整合称为CAMPUS(统一标准的计算机辅助材料预选)的标准数据库,这将为REM3D资源增加10,000个条目。

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帕梅拉·沃特曼

帕梅拉·沃特曼(Pamela Waterman)担任数字工程’的特约编辑长达二十年。通过联系她 (必须启用JavaScript才能查看此电子邮件地址)。.

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