模具专家Moldex3D

HEATS

一、前言  
    Moldex是Mold Expert(模具专家)的缩写，它是国人自行开发成功并商业化的塑料射出成型计算机辅助工程分析(CAE)软件。利用此软件，用户可仿真出成型过程中的充填(Filling)、保压(Packing)、冷却(Cooling)以及脱模塑件的翘曲(Warping)过程，并且可在实际开模前准确预测塑料熔胶流动状况、温度、压力、剪切应力、体积收缩量等变量在各程序结束瞬间的分布情形，以及模穴压力变化及锁模力等变量随时间的历程曲线和可能发生缝合线(Welding line)及包封(Air Trap)的位置。同时Moldex也可用来评估冷却系统的好坏并预估成型件的收缩翘曲行为。  
二、传统2.5D分析技术  
    一般传统2.5D模流分析技术为“Mid-Plane Mesh”，其原理为将3D几何模型简化成2.5D中间面几何模型，利用所建立的中间面进行模流分析，即以平面流动来仿真三维实体流动。此分析技术发展至今已相当成熟稳定，其优点为分析速度快有效率，且对于大部份塑料件流动分析皆可得出准确的结果，特别是塑料薄件(市面上约九成塑料件皆为薄件)。因此广为人们所使用，目前为整个模流分析市场的主流。  
    虽然此分析方法相当受到肯定，但由于分析理论限制，仍存在许多缺点，影响分析精确度与效能，如:  
    1. 几何模型中间面不容易被定义，造成建模的困难度。  
    2. 约80%工作时间花费在建立2.5D几何模型。  
    3. 无法完全仿真三维实体流动效应，如黏滞拖曳效应(Viscous drag)、惯性效应(inertial effect)、非恒温流体(Non-isothermal flow)、非牛顿流体(Non-Newtonian flow)、侧壁效应(Side wall effect)和喷泉效应(Fountain effect)等，尤其是塑料厚件三维流动效应特别明显，所以传统分析技术无法得到精准的结果。  
    在真实世界中，塑料件的流动成形属于三维实体流动。虽然传统2.5D模流分析技术已相当成熟稳定，但亦不能满足目前所有塑料件的流动分析，毕竟以平面流动来仿真三维实体流动仍有他的限制。因此，为了能完全模拟真实流动情况，发展三维模流分析技术是必要的，它也将成为未来模流分析的新趋势。  
    近年来发展出另一模流分析技术为“Skin-Surface Mesh”，其分析方式采用表面网格(surface mesh)为分析模型，并利用“连结器(Connector)”将上下两侧元素相连结，同时于两侧进行流动分析。  
   乍看之下，此方法似乎可模拟三维流动分析，但事实上不尽然，它所采用的分析模型并非真正三维实体模型，并且先天分析理论存在许多的缺点，会导致错误的分析结果。