优化加热布局,减少部件变形

作者:本刊编译 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-10-16
SIGMA Engineering利用SIGMASOFT®软件的关键技术之一——自主优化,展示了如何通过分析冷却通道的位置来防止部件变形。该工具允许在短时间内以有效的方式,对整个注塑过程进行多指标优化。

利用一个客户案例,位于德国亚琛的SIGMA Engineering公司在葡萄牙Batalha举行的MOLDPLÁS展会中,展示了如何通过分析冷却通道的位置来防止部件变形。为此,该公司利用了SIGMASOFT®软件的关键技术之一——自主优化,该工具允许在短时间内以有效的方式,对整个注塑过程进行多指标优化。

一家客户向SIGMA Engineering公司(以下简称SIGMA”)咨询,希望帮助其减少成型后部件的变形,该部件由20%矿物填充聚丙烯(PP)制成。由于该部件必须安装在保险杠上,因此它不应存在任何对接缺陷,比如两个部件之间的缝隙,从而对部件提出了紧公差要求。

首先需要评估型腔温度的均匀性及其对部件变形的影响。应用SIGMASOFT®Version 5.3软件,在10次循环中的第一次模拟,允许对变形及其产生的原因进行分析:在模具的动半模上发现了一个明显的热点,由于型腔的形状及其小的壁厚,导致对这一区域进行管理很困难。

在与模具制造商协商后,决定试着用新钻孔修改最靠近冷却通道的位置,以改善这一区域的冷却。这一计划是:用这种技术简单、经济高效的解决方案来保留现有的型腔。为了优化冷却效果,下一步SIGMA将评估准确的冷却通道位置。

在SIGMASOFT®虚拟成型仿真中,钻孔的几何形状按其可以沿模型Z轴移动的方式得到了参数化(如图1所示)。之后,SIGMASOFT®自主优化软件中的虚拟DoE功能自动计算钻孔所有可能的位置。使用位置传感器,部件的变形通过部件壁之间的距离来描述,这使得自动确定通道位置对变形的影响成为可能。对初始和优化这两种仿真的比较,显示了所生产部件尺寸公差的变化,变形量从1.4mm减至0.5mm,共减小了0.9mm(如图2所示)。


图1 模具喷嘴侧的几何形状:通过SIGMASOFT® 虚拟成型仿真,沿Z向为加热通道确定新钻孔的理想位置


图2 部件变形对比:右为原来的加热概念,左为优化的加热通道布局

借助于新的SIGMAinteract®,这项研究的所有结果都直接分享给了客户和项目合作伙伴,因此,沟通变得非常轻松,确保了最大程度地获取知识。凭借虚拟DoE的引导,客户很快能够开始生产,为此所作的修改都是低成本的,并能够保留现有的型腔模块。

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