利用虚拟成型改善部件变形问题并缩短循环时间


作者:本刊编译(原文来自SIGMA) 日期:2019/06/03 来源:PT塑料网

缩短循环时间,是每一次注塑成型操作的一个必要条件,同时,确保尺寸稳定从而交付所需的部件质量也至关重要。SIGMASOFT® Virtual Molding虚拟成型软件凭借其Autonomous Optimization自主优化技术,允许对有关冷却布置和模具材料的多种方案进行比较,从而以最低的单件成本实现上述两个条件。

自主优化技术利用SIGMASOFT® Virtual Molding虚拟成型软件中的自主优化技术,可以为一项应用找到尽可能最短的循环时间,同时提高部件尺寸的稳定性。部件变形与初始设计(显而易见)之间的关系可以被描述出来

缩短循环时间,是每一次注塑成型操作的关键,同时,确保尺寸稳定从而提供所需的部件质量也至关重要。为了最大程度地减少部件变形,许多成型操作往往会延长在模内的冷却时间。而合理选择模具材料以及合理布置冷却线,则有助于在提供预期的部件尺寸稳定性的同时,显著缩短循环时间。

一种适合汽车行业应用的部件,其成型所需的循环时间要比预期的更长,从而严重损害了成型操作的盈利能力。此时可以发现,成型后的部件有几个热点,而且每当冷却时间缩短时,部件变形就会达到不可接受的程度。

为了避免这些热点,成型商选定了两种可行的解决方案:改善冷却线的布置以及在模具中的某些特定位置引入高导热合金。然而,这种对模具的改进却是以高昂的成本为代价的。重要的是,要提前确定最佳配置以及评估改进的经济效益。

从采用SIGMASOFT® Virtual Molding虚拟成型软件,即采用包含在Autonomous Optimization自主优化技术中的一种虚拟的DoE开始,在此案例中,同时追求两个目标:确保低模具成本的同时,缩短成型节拍时间。为实现这些目标,通过几次迭代修改了冷却线,特殊镶件的材料也发生了变化。

“迭代过程总共涉及大约176种设计,总共用了大约50小时完成。”负责此项目的SIGMASOFT® Virtual Molding 虚拟成型工程师Gabriel Geyne解释说,“但却只有3小时用于实际的工程,其余时间用于计算机计算。在此基础上,我们找到了最佳的模具设计方案。”

通过探索所有可能的条件,使得循环时间从40s缩短到30s。虽然镶件比较昂贵,但却在超过25万个部件的整个成型过程中,降低了$48930的成本。

热的角度此图从热的角度显示了最佳配置和最差配置。Y轴表示模具内的热梯度大小,颜色范围表示不同的镶件材料