2.1 概述

Autodesk Moldflow的設計分析解決方案是全球塑料注射成型行業中使用最廣泛、技術最先進的軟件產品。Moldflow 2012是一個提供深入塑件和模具設計分析的軟件包，它提供強大的分析功能、可視化功能和項目管理工具。

2.1.1 軟件簡介

塑料產品從設計到成型生產是一個十分復雜的過程，它包括塑件設計、模具結構設計、模具加工制造和模塑生產等幾個主要方面，它需要產品設計師、模具設計師、模具加工工藝師及熟練操作工人協同努力來完成，它是一個設計、修改、再設計的反復迭代、不斷優化的過程。

模具是生產各種工業產品的重要工藝裝備，隨著塑料工業的迅速發展，以及塑件在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業部門的推廣應用，對模具設計的要求也越來越高，傳統的模具設計方法已無法適應當今的要求。與傳統的模具設計相比，計算機輔助工程（CAE）技術無論是在提高生產效率、保證產品質量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，都具有極大的效用。

Moldflow 2012是歐特克公司開發的一款用于塑料產品、模具的設計與制造的行業軟件。Moldflow 2012為企業產品的設計及制造的優化提供了整體的解決方案，幫助工程人員輕松的完成整個流程中各個關鍵點的優化工作。

Moldflow 2012軟件可以模擬整個注射過程及這一過程對注射成型產品的影響。Moldflow 2012軟件工具中融合了一整套設計原理，可以評價和優化組合整個過程，可以在模具制造以前對塑料產品的設計、生產和質量進行優化。

在產品的設計及制造環節，提供了兩大模擬分析軟件：AMA（Moldflow塑件顧問）和AMI（Moldflow高級成型分析專家）。

AMA簡便易用，能快速響應設計者的分析變更，因此，主要針對注射產品設計工程師，項目工程師和模具設計工程師，用于產品開發早期快速驗證產品的制造可行性，AMA主要關注外觀質量（熔接線、氣穴等）、材料選擇、結構優化（壁厚等）、澆口位置和流道（冷流道和熱流道）優化等問題。

AMI用于注射成型的深入分析和優化，是全球應用最廣泛的模流分析軟件。企業通過AMI這一有效的優化設計制造的工具，可將優化設計貫穿于設計制造的全過程，徹底改變傳統的依靠經驗的“試錯”的設計模式，使產品的設計和制造盡在掌握之中。Moldflow 2012即為AMI系列軟件中功能最全、版本最新的軟件。

2.1.2 軟件功能

1. 優化塑件

運用Moldflow 2012軟件，可以得到塑件的實際最小壁厚，優化塑件結構，降低材料成本，縮短生產周期，保證塑件能全部充滿。

2. 優化模具結構

運用Moldflow 2012軟件，可以得到最佳的澆口數量與位置，合理的流道系統與冷卻系統，并對型腔尺寸、澆口尺寸、流道尺寸和冷卻系統尺寸進行優化，在計算機上進行試模、修模，大大提高模具質量，減少實際修模次數。

3. 優化注射工藝參數

運用Moldflow 2012軟件，可以確定最佳的注射壓力、保壓壓力、鎖模力、模具溫度、體溫度、注射時間、保壓時間和冷卻時間，以注射出最佳的塑件。

2.1.3 AMI介紹

AMI軟件作為數字樣機解決方案的一部分，為數字樣機的使用提供了一整套先進的塑料工程模擬工具。AMI強大的功能深入分析，優化塑膠產品和與之關聯的模具，能夠模擬當今的最先進的成型過程。目前，該軟件普遍應用于最頂級的汽車制造、醫療、消費電子和包裝行業，AMI幫助公司將新產品更快地推向市場。

AMI在確定最終設計之前在計算機上進行不同材料、產品模型、模具設計和成型條件的實驗。這種在整個產品的開發過程評估不同狀況的能力使得能夠獲得高質量產品，AMI幫助用戶“第一時間改好”，從而避免制造階段成本提高和時間延誤。

AMI致力于解決與塑料成型相關的廣泛的設計和制造問題，對生產塑膠產品和模具的各種成型包括一些新的成型方式，它都有專業的模擬工具。軟件不但能夠模擬最普通的成型，而且可以為滿足苛刻設計要求而采取獨特的成型過程來模擬。在材料特性、成型分析、幾何模型方面技術的領先，讓AMI代表最前沿的塑料模擬技術，可以縮短開發周期，降低成本，并且讓團隊可以有更多的時間去創新。

AMI包含了最大的塑膠材料數據庫。用戶可以查到超過8000種商用塑膠的最新最精確的材料數據，因此，能夠放心的評估不同的候選材料或者預測最終應用條件苛刻的成型產品的性能。軟件中也可以看到能量使用指示和塑膠的標識，因此，可以更進一步的降低材料能量并且選擇對可持續發展有利的材料。

AMI賦予工程師深入的分析能力去幫助他們解決最困難的制造問題。由于分析結果高度可信，甚至是最復雜的產品模型，AMI也能夠使工程師團隊在模具制造前預測制造缺陷，真正的減少費時費錢的修模工作。可定制的結果和報告通過完善的控制分析過程參數和廣泛的可定制的結果，AMI能夠將分析結果和實際成型條件精確關聯，預測潛在問題并采取改善措施去避免。一旦分析完成，可以使用自動報告生成工具制成普遍格式（如Microsoft Word或Power Point）的報告，這樣就可以和設計、制造團隊的其他人員分享有價值的模擬結果，從而提高協同性而使開發更流暢。

2.1.4 主要模塊

1. 中性面

中性面不僅大大縮短了對塑件進行造型的時間，而且可以自動產生網格化的實體中平面，使用戶可以致力于深入的工藝分析。

2. 雙層面

雙層面是處理CAD模型最方便的方法，在保證流動、保壓、優化、冷卻和翹曲等分析的基礎上，能夠減少處理模型的時間。在用戶使用AMI組件進行熱固性塑料模具分析時，也可以使用雙層面。

使用雙層面可以改進塑件和模具設計，確定材料和工藝條件，從而在質量、成本和時間上取得最佳組合。

3. 三維

三維技術解決的是一類以前用傳統的有限元方法法解決的問題，即在厚的部件中，熔化的塑料可以向各個方向流動。三維解決方案通過使用基于實體四面體的有限單元網格技術，在非常厚的零件上執行真正的三維模擬。

4. 澆口位置分析

澆口位置分析自動分析出最佳澆口的位置。如果模型需要設置多個澆口時，可以對模型進行多次澆口位置分析。當模型已經存在一個或者多個澆口時，可以進行澆口位置分析，系統會自動分析出附加澆口的最佳位置。

5. 成型窗口分析

成型窗口分析幫助定義能夠生產合格產品的成型工藝條件范圍。如果位于這個范圍，則可以生產出高質量的產品。

6. 流動模擬模塊

使用充填+保壓可以幫助設計人員確定合理的澆口、流道數目和位置、平衡流道系統和評估工藝條件以獲得最佳保壓階段設置來提供一個健全的成型窗口，能夠預測注射壓力、鎖模力和熔料流動前沿溫度、熔接線和氣穴可能出現的位置，以及充填時間、壓力和溫度分布，并確定和更正潛在的塑件收縮和翹曲變形等質量缺陷。

流動分析能分析聚合物在模具中的流動，并且優化型腔的布局、材料的選擇、充填和保壓的工藝參數。可以在產品允許的強度范圍內和合理的充模情況下減少型腔的壁厚，把熔接線和氣穴定位于結構和外觀允許的位置上，并且定義一個范圍較寬的工藝條件，而不用考慮生產車間條件的變化。充填+保壓能夠對注射成型從塑件設計、模具設計到成型工藝提供全面和并行的解決方案。

7. 冷卻分析

冷卻分析提供用于對模具冷卻回路、鑲件、網格模型和模板進行建模，以及分析模具冷卻系統效率的工具。冷卻分析冷卻系統對流動過程的影響，優化冷卻水道的布局和工作條件。

冷卻和充填+保壓相結合，可以模擬完整的動態注射過程。從而改進冷卻水道的設計、使塑件均勻冷卻。并由此縮短成型周期，減少產品成型后的內應力和翹曲變形，從而降低模具總體制造成本。

8. 翹曲分析

翹曲分析整個塑件的翹曲變形，同時指出產生翹曲的主要原因及相應的改進措施。幫助預測由于成型工藝引起的應力集中而導致的塑料產品的收縮和翹曲，也可以預測由于不均勻壓力分布而導致的模具型芯偏移，明確翹曲原因，查看翹曲變形將會發生的區域及翹曲變形趨勢，并可以優化設計、材料選擇和工藝參數以便在模具制造之前控制塑件變形。

9. 收縮分析

收縮分析可以通過對聚合物的收縮數據和流動分析結果來確定型腔的尺寸大小。通過使用收縮分析，可以在較寬的成型條件下及緊湊的尺寸公差范圍內，使得型腔的尺寸可以更準確的同產品的尺寸相匹配，使得型腔修補加工及模具投入生產的時間大大縮短，并且大大改善了產品組裝時的相互配合，進一步減少廢品率和提高產品質量。通過流動分析結果確定合理的塑料收縮率，保證型腔的尺寸在允許的公差范圍內。

10. 流道平衡分析

流道平衡分析可以幫助判斷流道是否平衡，并給出平衡方案，對于一模多腔或者組合型腔的模具來說，熔體在澆注系統中流動的平衡是十分重要的，如果塑料熔體能夠同時到達并充滿模具的各個型腔，則稱此澆注系統是平衡的。平衡的澆注系統不僅可以保證良好的產品質量，而且可以保證不同型腔內產品質量的一致性。它可以保證各型腔的充填在時間上保持一致，保證均衡的保壓，保持一個合理的型腔壓力和優化流道的容積，以節省充模材料。

11. 纖維充填取向分析

纖維充填取向分析使用一系列集成的分析工具來幫助優化和預測由于含纖維塑料的流動而引起的纖維取向及塑料/纖維復合材料的合成機械強度；幫助判斷和控制含纖維塑料內部的纖維取向，可以減小成型產品上的收縮不均，以及整個注射過程的取向，從而減小或消除產品的翹曲。

12. 結構應力分析

結構應力分析分析塑料產品在受外界載荷的情況下的力學性能，根據注射工藝條件，優化塑件的剛度和強度。結構應力分析預測在外載荷和溫度作用下所產生的應力和位移。對于纖維增強塑料，結構應力分析根據流動分析和塑料的種類的物性數據來確定材料的力學特性，用于結構應力分析。

13. 氣體輔助成型分析

氣體輔助成型分析模擬市場上的氣體輔助注塑機的注射過程，對整個氣體輔助注射成型過程進行優化。這種成型方法通常是將加入了氮氣的氣體注入聚合物熔體中，氣體推動熔體流進型腔完成充填。將氣體輔助成型、冷卻、纖維充填取向和翹曲結合起來，就可以預測放置熔體的位置和氣體入口位置，熔體和氣體的比例，放置氣道的位置及氣道尺寸等。

14. 工藝優化分析

工藝優化分析根據給定的模具、注塑機、注射材料等參數及流動分析結果自動產生的保壓曲線。用于對注塑機參數的設置，從而免除了試模時對注塑機參數的反復調試。工藝優化分析采用用戶給定或默認的質量控制標準有效地控制產品的尺寸精度、表面缺陷及翹曲變形。

15. 熱固性塑料的流動及融合分析反應注射成型模塊

應用反應注射成型模塊，用戶可以模擬熱固性樹脂的流動和固化，并深入理解這些復雜的處理過程。用戶可以預測熱固性和橡膠成型方法、反應注射成型（RIM）、增強型反應注射成型（SRIM）和樹脂傳遞模（RTM）的可制造性，縮短成型周期，優化工藝條件。另外，可選的模塊可模擬集成電路（IC）封裝等。