Autodesk Simulation Moldflow Insight 2013

Основные программные модули — Autodesk Simulation Moldflow Insight Standard, Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium и Autodesk Simulation Moldflow Insight Ultimate — включают пре-/постпроцессор Autodesk Simulation Moldflow Synergy и позволяют выполнить моделирование процессов литья полимерных материалов. Интерфейсный модуль Autodesk Simulation Moldflow Design Link используется для преобразования CAD-моделей в модели для анализа. Модуль Autodesk Simulation Moldflow CAD Doctor помогает устранить дефекты CAD-моделей. Модуль Autodesk Simulation Moldflow Communicator обеспечивает удобный доступ партнеров к результатам анализа.

Autodesk Simulation Moldflow Insight Standard 2013

Модуль Autodesk Simulation Moldflow Insight Standard 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 Simulation Moldflow Insight Standard необходимо задать места впуска, выбрать марку материала из базы данных, определить технологические параметры процесса (температуры расплава и формы и т.д.) и другие условия расчета.

Моделирование стадии заполнения литьевой 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). 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 оптимальные условия заполнения литьевой 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). При моделировании горячеканальной литниковой системы можно учесть конструкцию электрического нагревателя (в том числе — со встроенным датчиком температуры) и метод управления температурой, соответствующий возможностям применяемого оборудования.

Графические результаты анализа содержат подробную информацию о процессе заполнения литьевой 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 Simulation Moldflow Insight Standard включает моделирование стадий выдержки под давлением и выдержки на охлаждение при литье термопластов. Анализ 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, прогнозируемые утяжины и т.д.

Задачи, решаемые при моделировании литья термопластов

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

Решаемые задачи включают оптимизацию конструкции (например, толщин) литьевого изделия, обеспечивающую оптимальные 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 формы, спрогнозировать многие виды дефектов изделий, такие как недолив, облой, некачественные спаи и др.

Анализ специальных технологий литья

Ряд специальных технологий литья может быть смоделирован в Autodesk Simulation Moldflow Insight Standard. К таким технологиям относятся некоторые варианты двуцветного или двукомпонентного литья.

Моделирование двуцветного или двукомпонентного литья может быть использовано в случае, когда второй компонент впрыскивается в 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 и резин моделируются процессы литья под давлением, литьевого формования (RIM, SRIM, RIM-MBI) и литьевого прессования.

Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium 2013

Модуль Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium предназначен для анализа заполнения и уплотнения при литье термопластичных материалов под давлением, анализа охлаждения литьевой формы, анализа коробления, анализа линейной усадки, анализа ориентации волокнистого наполнителя, анализа разрушения 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 Simulation Moldflow Insight Premium включает Autodesk Simulation Moldflow Insight Standard и предоставляет рассмотренные ниже дополнительные возможности.

Дополнительные возможности для анализа заполнения и уплотнения

Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium 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 литьевой формы

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

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

Моделирование может выполняться для стационарных и нестационарных условий соответственно с использованием метода конечных разностей и 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 литьевой формы при запуске процесса.

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 усадки, коробления и прогнозирования поведения литьевого изделия при эксплуатации с учетом анизотропии материала, вызванной ориентацией наполнителя.

Анализ разрушения волокнистого наполнителя

Анализ разрушения длинного волокна в литниковой системе и полости формы при продольном изгибе и под действием напряжений сдвига в процессе течения расплава проводится с использованием статистического подхода.

Анализ кристаллизации

Расчет кристаллизации на стадиях заполнения формы, уплотнения и охлаждения в форме позволяет учесть тепловой эффект кристаллизации в тепловом балансе системы, зависимость скорости кристаллизации от температуры, давления и скорости течения расплава (явление ориентационной кристаллизации). Результаты анализа кристаллизации включают распределения степени кристалличности, степени ориентации кристаллической части, продольного и поперечного модуля упругости, рассчитанного с учетом влияния кристаллизации.

Анализ деформаций знаков и пуансонов

Данный вид анализа предназначен для расчета деформаций знаков и пуансонов под действием неравномерного распределения давления в полости формы на стадиях заполнения и уплотнения.

Анализ специальных технологий литья

Модуль Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium позволяет выполнить анализ литья с вариотермическим термостатированием («пульсирующим охлаждением») формы.

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.

Дополнительные возможности для анализа течения и отверждения реактопластов и резин

Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium включает анализ процессов герметизации интегральных микросхем.

Autodesk Simulation Moldflow Insight Ultimate 2013

Модуль Autodesk Simulation Moldflow Insight Ultimate предназначен для анализа заполнения и уплотнения при литье термопластичных материалов под давлением, анализа охлаждения литьевой формы, анализа коробления, анализа линейной усадки, анализа ориентации волокнистого наполнителя, анализа разрушения 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 Simulation Moldflow Insight Ultimate включает Autodesk Simulation Moldflow Insight Premium 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 процессы заполнения формы и уплотнения 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 Simulation 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 литьевого изделия практически из любых систем автоматизированного проектирования.

Модель изделия можно создать с помощью поверхностного моделировщика, который поставляется в составе основных модулей. Дополнительные возможности по созданию и модификации параметрических моделей изделия предоставляет встроенный Autodesk Inventor Fusion.

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.

Модель литьевой формы может импортироваться из Autodesk Inventor Professional.

Модуль Autodesk Simulation Moldflow Design Link, расширяющий возможности стыковки с CAD-системами, содержит бесплатные и платные компоненты. Бесплатные компоненты обеспечивают импорт моделей в форматах Autodesk Inventor, Autodesk Alias, SAT, STEP и IGES. Платные компоненты включают интерфейсы к SOLIDWORKS, Creo Elements/Pro, NX, CATIA, Rhinoceros и Parasolid.

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

Параллельные расчеты и расчеты на графических процессорах

Поддерживаются параллельные расчеты и расчеты на графических процессорах двойной точности типа NVIDIA с технологией CUDA и AMD с технологией OpenCL.

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 Simulation Moldflow Insight Premium и Autodesk Simulation Moldflow Insight Ultimate добавлены также базы данных по материалам литьевых 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 Simulation Moldflow Insight Premium и Autodesk Simulation Moldflow Insight Ultimate включают интерфейсы, обеспечивающие передачу результатов расчета для дальнейшего анализа в Autodesk Simulation Mechanical/Multiphysics, ANSYS, ABAQUS, LS-DYNA, NEi NASTRAN.

Управление файлами

Дополнительные возможности управления файлами проекта обеспечивает интеграция с Autodesk Vault (поставляется в составе Autodesk Simulation Moldflow Insight).

Преимущества Autodesk Simulation Moldflow Insight 2013

• Широкие функциональные возможности по расчету процесса литья пластмасс и его разновидностей.
• Промышленный стандарт (де-факто).
• Динамично развивающиеся программные продукты.
• Использование новейших научных разработок.
• Крупнейшая экспериментальная база данных по полимерным материалам.
• Технология, проверенная временем (продукты Moldflow работают в России более 20 лет).
• Система обучения и поддержки в России.
• Оригинальные руководства на русском языке по выполнению анализа.

Анализ литья термопластов

• Добавлен анализ кристаллизации на стадиях заполнения формы, уплотнения и охлаждения в форме, что позволяет учесть тепловой эффект кристаллизации в тепловом балансе системы, зависимость скорости кристаллизации от температуры, давления и скорости течения расплава (явление ориентационной кристаллизации). Результаты анализа кристаллизации включают распределения степени кристалличности, степени ориентации кристаллической части, продольного и поперечного модулей упругости с учетом влияния кристаллизации.
• Добавлен анализ разрушения длинного волокна в литниковой системе и полости формы при продольном изгибе и под действием напряжений сдвига в процессе течения расплава.
• Добавлено 3D-моделирование течения в горячеканальных литниковых системах (для незапирающихся и запирающихся впусков), позволяющее учесть влияние нестационарности течения расплава на распределение температуры в каналах.
• Улучшен алгоритм 3D-расчета заполнения формы с автоматической оптимизацией скорости впрыска.
• Усовершенствовано прогнозирование спаев в 3D-анализе заполнения.
• Улучшен алгоритм автоматического определения толщины в технологии Dual-Domain, что позволяет надежнее прогнозировать утяжины.
• В 3D-анализе охлаждения формы добавлен комбинированный метод, позволяющий применять поверхностную сетку (Dual-Domain) для модели изделия и одномерную модель охлаждающих каналов.
• 3D-модель литьевой формы может содержать электрические нагреватели (в том числе — со встроенным контролем температуры) с возможностью применять различные методы управления температурой во времени.
• Добавлена возможность анализа с использованием 3D-модели горячеканального сопла с 3D-нагревателями, позволяющая моделировать нестационарные тепловые процессы.

Анализ специальных технологий литья термопластов

• Добавлен анализ с вариотермическим термостатированием («пульсирующим охлаждением») литьевой формы.
• Улучшен алгоритм расчета температуры вставок при литье со вставками.
• Использован более быстрый алгоритм расчета температуры в двухкомпонентном литье.

Анализ течения и отверждения реактопластов и резин

• Добавлен 3D-анализ ориентации волокнистого наполнителя при моделировании течения и отверждения реактопластов и процессов герметизации интегральных микросхем.
• Расширены возможности 3D-анализа процессов герметизации интегральных микросхем.

Подготовка модели, обмен данными

• К поддерживаемым форматам импорта моделей добавлены Autodesk Alias, NX и Rhinoceros.
• Значительно сокращено время чтения моделей и построения сеток.
• Улучшены алгоритмы построения сеток (на соприкасающихся поверхностях изделия и вставок формы и др.).
• Добавлены новые алгоритмы проверки качества сеток.

База данных

• Обновлена база данных по полимерным материалам.

Управление расчетами, управление файлами

• Улучшено управление памятью компьютера при выполнении расчетов.
• Улучшено управление параллельными расчетами.
• Расширены возможности расчетов на графических процессорах.
• Обеспечивается интеграция с Autodesk Vault (поставляется в составе Autodesk Simulation Moldflow Insight).

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

• 32-битный вариант — Windows 7 Professional, Enterprise, Ultimate; Windows XP Professional (SP3).
• 64-битный вариант — операционная система Windows 7 Professional, Enterprise, Ultimate; Windows XP Professional (SP2); Windows Server 2008.
• 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 — 1.5 Гб 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 1280×1024 или выше.
• Браузер — Windows Internet Explorer 7 или выше.
• Ethernet card.
• Привод DVD-ROM.
• Мышь, совместимая с Microsoft Mouse.
• Adobe Flash Player 9 или выше (для 32-разрядной версии браузеров).
• Active-X (для 64-разрядной Windows, при использовании Internet Explorer).
• Соединение с Интернетом для загрузки через сеть.

Для 64-разрядного варианта Autodesk Simulation Moldflow Insight для Linux (только для решателей)

• Операционная система — Red Hat Enterprise Linux 6.
• 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.