1.2 Autodesk Moldflow 2021软件基础知识

在全面学习和应用Autodesk Moldflow 2021软件之前,需要做好充分准备,下面来了解一下相关的基础知识。

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1.2.1 Autodesk Moldflow 2021软件模块介绍

Autodesk Moldflow是全球注塑成型CAE技术领先的模流分析软件,实现了对塑料供应设计的标准,统一了企业上下游对塑料件的设计标准。更重要的是,Autodesk Moldflow实现了与机械CAE的整合优化,通过诸如ALGOR、ABAQUS等机械CAE的协合,对成型后的材料物性/模具的应力分布展开结构强度分析,这一提升,增强了Autodesk Moldflow在欧特克制造业设计套件2021中的整合度,可以更加柔性和协同地开展设计工作。Autodesk Moldflow 2021的设计和制造环节,提供了Autodesk Moldflow Adviser(简称AMA)和Autodesk Moldflow Insight(简称AMI)两大模拟分析软件,以及CADdoctor for Autodesk Simulation(简称MFCD)模型修复软件。

技术要点:

在安装Autodesk Moldflow 2021相关软件模块时,事先一定要关闭各类杀毒软件和防火墙,以避免在生成网格时出现系统不能识别分析模型的情况出现。另外,AMA由于不是模流分析的主流软件,因此本书不做具体介绍。而AMI和MFCD主要用于塑胶产品的实际生产,其分析结果不仅能帮助设计师进行良好的模具拆模和产品结构设计,还可以提高生产效率、节约材料和人工成本,以及提升产品质量等,因此本书主要介绍AMI。

1.Autodesk Moldflow Adviser(AMA)

Autodesk Moldflow Adviser(简称AMA)是入门级的模流分析软件,客户主要针对产品结构工程师和模具工程师。AMA可以与当下主流三维软件Creo、UG等软件合并使用,也称【塑件顾问】,包含了塑料顾问和模具顾问。

AMA主要的功能是对产品进行浇口最佳位置分析和流动分析。当产品结构工程师对产品进行改动时,可以对模具的浇口设计和其他系统设计提供必要的帮助。

·易于创建浇流道系统:可对单模穴、多模穴及组合模具方便地创建主流道、分流道和浇口系统。

·预测充模模式:快速分析塑料熔体流过浇流道和模穴的过程,以平衡流道系统,并考虑不同的浇口位置对充模模式的影响。

·预测成型周期:模具设计师可以利用一次注射量和锁模力等相关信息选定注射机,从而优化成型周期并减少废料量。

·快速方便地传输结果:AMA的网页格式分析报告可以在设计小组成员之间方便地传递各种信息,例如浇流道的尺寸和排布以及塑料熔体流动方式。

AMA对所选择的注射机支持如下4种分析模式。

1)Part Only:仅对产品进行分析。可确定合理的工艺成型条件,最佳的浇口位置,进行充模模拟及冷却质量和凹痕分析,从而辅助产品结构设计。

2)Single Cavity:对单模穴成型进行分析。要求建立浇流道,可进行充模模拟。

3)Multi Cavity:对多模穴成型进行分析。要求建立浇流道,可进行充模模拟及流道平衡分析,确定模穴的合理排布及优化浇流道的尺寸。

4)Family:对组合模穴成型进行分析,可一次成型两种或两种以上不同的产品。要求建立浇流道,可进行充模模拟及流道平衡分析,确定模穴的合理排布及优化浇流道的尺寸。

2.Autodesk Moldflow Insight(AMI)

Autodesk Moldflow Insight(简称AMI)软件,作为数字样机解决方案的一部分,提供了一整套先进的塑料模拟工具。AMI提供了强大的分析功能,优化塑件产品和与之关联的模具,能够模拟最先进的成型过程。现今,AMI普遍用于汽车制造、医疗、消费电子和包装等行业,大大缩短了产品的更新期。

AMI在确立最终设计之前,在计算机上进行不同材料、产品模型、模具设计和成型条件实验。这种在产品研发的过程中评估不同状况的能力,使得能够获得高质量产品,避免制造阶段成本提高和时间延误。

AMI致力于解决塑料成型相关的广泛的设计与制造问题,对生产料件和模具的各种成型(包括新的成型方式),都有专业的模拟工具。该软件不仅可以模拟普通的成型,还可以模拟为满足苛刻设计要求而采取的独特成型。在材料特性、成型分析和几何模型等方面技术的依靠,让AMI代表最前沿的塑料模拟技术,可以缩短产品开发周期、降低成本,并且让团队可以有更多的时间去创新。

AMI包含了超大的塑胶材料数据库。用户可以查到超过8000种的商用塑胶的精确材料数据,因此,能够放心地评估不同的候选材料或者预测最终应用条件苛刻的成型产品性能。在该软件中也可以看到能量使用指示和塑胶的标记,因此,可以更进一步地降低材料能量并且选择对可持续发展有利的材料。

技术要点:

目前,欧特克公司推出的Autodesk Moldflow 2021全模块软件包中包含了MFIA_2021_FCS_Multilingual_Win_64bit_dlm.sfx和MFS_2021_FCS_Multilingual_Win_64bit_dlm.sfx两个模块软件。

·MFIA_2021_FCS_Multilingual_Win_64bit_dlm.sf(即Autodesk Moldflow Insight 2021,简称MFIIA 2021)模块是Autodesk Moldflow的解算器,也是软件的核心部分,没有它就不能完成复杂的模流分析,此模块软件可单独下载并独立安装。

·MFS_2021_FCS_Multilingual_Win_64bit_dlm.sfx(即Autodesk Moldflow Synergy 2021,简称MFS 2021)模块是Autodesk Moldflow软件的前后处理界面(用户操作平台),包括模型输入、输出处理、网格划分、分析结果显示和分析报告制作等,该模块软件是必须要安装的。

3.CADdoctor for Autodesk Simulation (MFCD)

CADdoctor for Autodesk Simulation(简称MFCD)是网格修复软件,网格划分的质量好坏关系到成型质量好坏。由于模型本身结构很复杂,比如一些很细小的加强筋或凸起等,在Autodesk Moldflow中网格划分后往往得到不好的网格,那么就需要利用MFCD对分析模型进行简化,去除一些细小的繁杂结构,因为这些不会影响或者极小影响整个注塑工艺的成型分析,基本上可以忽略这样的极小误差。

1.2.2 Autodesk Moldflow 2021用户界面

当安装并注册了Autodesk Moldflow 2021的组件模块(包括MFS 2021、MFIA 2021和MFCD 2021)后,在桌面上双击Autodesk Moldflow 2021图标即可启动Autodesk Moldflow2021的欢迎界面,如图1-15所示。当新建工程或打开已有工程后,可进入模流分析环境中,Autodesk Moldflow工作界面如图1-16所示。

图1-15 Autodesk Moldflow 2021欢迎界面

图1-16 Autodesk Moldflow 2021工作界面

1—【模型】视窗(图形区) 2—功能区 3—【工程】视窗 4—【方案任务】视窗 5—【层】面板 6—【日志】视窗 7—【注释】视窗

Autodesk Moldflow 2021的工作界面非常美观,界面布局合理且图标清晰,使得软件操作变得极为方便,让新老用户可以更快上手。Autodesk Moldflow 2021的工作界面主要由模型视窗、功能区、【工程】视窗、【方案任务】视窗、【层】视窗、【日志】视窗和【注释】视窗等界面元素组成。

1.【模型】视窗(图形区)

【模型】视窗(图1-16中的1区域)也称作【绘图区】或【图形区】,占据了整个用户工作界面的一多半区域,是用来创建模型、显示模型及分析结果的界面窗口。

2.功能区

功能区处于快速访问工具栏下方(图1-16中的2区域),汇集了Autodesk Moldflow所有绘图及分析工具命令。功能区包含有多个工具选项卡,包括【主页】【工具】【查看】【几何】【网格】【边界条件】【结果】【报告】【开始并学习】和【社区】等选项卡,有些选项卡中的工具命令只有在进入新环境中时才会被激活,默认呈灰显(即灰色显示,为不可用状态)。

3.【工程】面板

在【模型】视窗左侧有两块面板:【工程】面板和【层】面板。

【工程】面板中包含【任务】选项卡(如图1-17所示)、【工具】选项卡(如图1-18所示)和【共享视图】选项卡(如图1-19所示)。

图1-17 【任务】选项卡

图1-18 【工具】选项卡

图1-19 【共享视图】选项卡

(1) 【任务】选项卡

【任务】选项卡又分为【工程】视窗和【方案任务】视窗两部分。

·【工程】视窗(图1-16中的3区域):【工程】视窗位于【任务】选项卡的上部,显示当前工程所包含的项目,用户可以对每个工程进行重命名、复制和删除等操作。

·【方案任务】视窗(图1-16中的4区域):【方案任务】视窗位于【任务】选项卡的下部,显示当前案例分析的状态,具体包括导入的模型、风格属性、材料、浇注系统、冷却系统、工艺条件和分析结果等。

(2) 【工具】选项卡

【工具】选项卡在没有执行任何工具命令时,仅显示初步操作信息提示。当执行了功能区的【几何】选项卡、【网格】选项卡、【边界条件】选项卡及【优化】选项卡中的相关工具命令后,【工程】面板的【工具】选项卡中会显示相应的工具操作面板,以此进行属性设置和对象的创建。

(3) 【共享视图】选项卡

在【共享视图】选项卡中将显示当前用户与其他设计者共同协作设计的工作视图。使用共享视图可以基于模型或设计的视觉表达来在线进行协作。例如为客户创建一个共享视图以请求批准,或者让现场销售团队能轻松访问共享视图以进行现场演示。使用当前用户提供的链接,任何人都可以查看共享视图并添加注释,而不用安装Autodesk产品。一旦有人对共享视图进行了注释,系统便会向当前用户发送一封电子邮件。当前用户可以直接从Autodesk产品中查看注释并进行回复,以及管理共享视图。共享视图功能不是免费使用的,需要购买许可。图1-20所示为共享视图的图解。

图1-20 共享视图图解

4.【层】面板

【层】面板位于【工程】面板的下方(图1-16中的5区域),可将【层】面板拖出并放置于软件窗口的其他位置上。用户可以在【层】面板中进行新建、删除、激活、显示和设置图层等操作,合理配合运用这些层管理的相关功能,可以给操作带来非常大的便利。

5.【日志】视窗

【日志】视窗(图1-16中的6区域)位于【模型】视窗下方,用来显示运行状况以及记录操作。

6.【注释】视窗

【注释】视窗(图1-16中的7区域)在默认状态下是关闭的,需要在【报告】选项卡的【注释】面板中单击【注释】按钮后才显示。【注释】视窗用于显示和添加分析方案中的文字注释和图形注释。例如在【方案注释】选项卡中注入浇口位置和浇口数量信息,系统会自动保存这些信息。