Autodesk Moldflow概述

  • 随着塑料工业以及和塑料相关产业的蓬勃发展,塑料行业的竞争日趋激烈,一方面原材料价格及人力成本不断上涨,另一方面产品的销售价格不断下降而产品的质量、功能等要求不断的提高,交货周期要求更短。为适应市场的要求,许多企业都进行了技术创新,高额引进了高精尖的硬件设备,比如高档的注塑机,自动化的辅助系统,并解决了很多难题和创造了相当大的效益,但硬件效能充分发挥的前提是设计优化。但目前大多数企业的产品设计、模具设计以及产品制造的各环节分布在不同公司、不同地域或同一公司的不同部门,产品设计和模具设计主要独立的靠经验来完成,设计阶段较少的系统的考虑制造的问题。这样没有经过优化的设计方案势必会导致制造成本的增加和开发周期的延误,因此要提升业界的技术水平,持续的降低制造成本,就必须将产品设计、模具设计和产品制造,供应商评估等资源进行有效的整合。而Moldflow正是为企业整合制造链的有效工具。

    经过30多年的持续努力和发展,Moldflow早已成为全球塑料行业公认的分析标准。Moldflow为企业产品的设计及制造的优化提供了整体的解决方案,帮助工程人员轻松的完成整个流程中各个关键点的优化工作。在产品的设计及制造环节,Moldflow提供了两大模拟分析软件:AMA(Moldflow塑件顾问)和AMI(Moldflow高级成型分析专家)。AMA简便易用,能快速响应设计者的分析变更,因此主要针对注塑产品设计工程师,项目工程师和模具设计工程师,用于产品开发早期快速验证产品的制造可行性,AMA主要关注外观质量(熔接线、气穴等)、材料选择、结构优化(壁厚等)、浇口位置和流道(冷流道和热流道)优化等问题。AMI用于注塑成型的深入分析和优化,是全球应用最广泛的模流分析软件。AMI不仅可以考虑传统注塑问题,还可分析双色注塑(Over-Molding)、气体辅助注射(Gas-assistant Molding)、共注成型(Co-Injection)、注压成型(Injection-Compression)、发泡注射成型(Mucell)、光学的双折射分析(Birefringence),近期兴起的热流道动态进料系统也可在AMI中进行模拟,此外还可分析热固性材料的反应成型以及电子芯片的封装成型,AMI广泛用于汽车、医疗、3C、航空航天以及封装等所有与塑料相关的行业。

    企业通过Moldflow这一有效的优化设计制造的工具,可将优化设计贯穿于设计制造的全过程(如下图所示),彻底改变传统的依靠经验的“试错”的设计模式,使产品的设计和制造尽在掌握之中。

    基于Moldflow的优化产品制造流程

    基于Moldflow的优化产品制造流程

    客户需求确认阶段
    用户需求千变万化,要求也在不断提高。因此在研发时,首先需要评估客户的需求是否能够实现,也就是说能不能在现有的条件下有效制造出来,以及大致的品质会如何,通过AMA可快速的根据客户的要求修改并验证设计方案的制造可行性。提高与客户的沟通的效率的同时,降低开发成本。

    产品研发阶段
    这是产品设计最重要的阶段。产品研发人员根据概念或外观的设计进行产品结构研发工作。此阶段最关心的是产品外观质量、制造工艺性、材料的选择、结构设计的合理性等,因此需要采用Moldflow分析进行验证。通过Moldflow的分析和验证用户可充分比较不同设计方案的优劣性,前瞻性的获得对产品质量的预测,从而确定最佳的产品设计方案。

    模具设计制造阶段
    产品的结构设计一旦完成,接下来就是产品实现的问题。产品的实现一般分为内部开发或外发。内部开发就涉及到模具的设计问题。
    在模具设计阶段需要对模具设计方案以及产品设计方案进行全面的综合评估,比如是采用一般的注塑成型方法,还是采用气辅注塑成型的方法,或者其他的方法?是采用几点进浇的方案?采用热流道还是冷流道?采用多少吨位和等级的注塑机等。通过Moldflow只需在计算机上进行试模,便可直接优化浇注系统和冷却系统的设计,获得最佳的工艺条件。如发现产品设计存在缺陷,可结果反馈给产品研发部门,建议其通过设变解决潜在的问题,研发部门也可与客户就改善建议进行沟通以征求他们的意见。另外Moldflow还可将分析的结果导出至结构分析的软件如ANSYS进行结构问题的评估,以确定最佳的设计方案。由于有Moldflow优化的保证,可大大减少实际的试模次数并显着缩短模具的开发周期。

    供应商确认阶段
    如果产品是外发开模就需要对供应商的技术方案,价格,开发周期作一个综合评估以选择最合适的供应商,保证整个产品的开发进度在控制的范围内,避免供应商出现延期交货。因此需要根据供应商提交的设计方案评估制造可行性;精确分析生产成本及材料损耗,以评估报价的合理性;如供应商提出产品设计方案调整的要求,也可通过Moldflow的分析以确认设变的必要性及效果。

    注塑成型阶段
    通过Moldflow分析,用户可直接获得产品生产时最佳的成型工艺范围,同时由于产品和模具设计已经过Moldflow的优化,因此产品的生产将更加稳定,另外由于优化的方案大大缩短了成型周期,所以产品的生产成本也随之降低。对于量产时发现的质量问题,也可再交由Moldflow进行针对性的分析以找出问题的原因和最佳的改善方案。

    装配和交货
    优化的设计和制造保证了良好的产品质量并最大化的缩短了开发周期,确保后续的装配顺畅,从而保证产品可按时交货,在节约企业开发成本的同时也确立了企业良好的信誉,从而为企业在激烈的市场环境中赢得长足的发展空间。

    结果的共享
    在开发流程的各个环节,用户都可通过Moldflow提供的Communicator这一有效的结果共享工具对Moldflow的分析结果进行共享,从而保证沟通的顺畅和有效。

    基于Moldflow的优化的产品设计制造解决方案,经过国内数百家用户的实践证明,是一整套切实有效的成熟的解决方案,对于塑料产品的设计和制造提供了全方位的优化和评估,是企业在激烈的市场竞争中立于不败之地的致胜法宝。