Литье под давление пластмасс самый распространённый метод изготовления изделий из пластика. В настоящее время
почти каждый, кто интересуется литьем под давлением, либо читал о замечательных
возможностях компьютерного анализа литья, либо уже использует этот подход при
совершенствовании конструкции изделий. Общепринято считать, что при разработке
новых конструкций перед изготовлением опытной пресс-формы для литья под давлением необходимо получить
численную модель конструкции и оптимизировать ее с помощью компьютерных систем.
Кроме экономии времени и снижения финансовых затрат, которые обычно требуются
на изготовление серии прототипов изделий из пластмассы, компьютерный анализ значительно повлиял на
сам способ конструирования новых пластмассовых изделий. Конструкторы и инженеры-технологи
эффективно используют возможности современного программного обеспечения для
сокращения сроков конструирования изделий из пластмассы и устранения потенциальных проблем
производства при литье под давлением пластмасс, которые приводят к ухудшению качества продукции и снижению
рентабельности.
Компьютерный анализ предоставляет значительные преимущества, позволяя конструкторам и инженерам виртуально исследовать любые возможности литья под давлением, избегая таким образом расходов на материалы и механическую обработку. Возможность «производить отбор» новых конструкций или их концепций на компьютере дает возможность инженеру выявить и устранить проблемы еще до начала производства изделий из пластмассы литьём под давлением. Кроме того, инженер может быстро и легко определить, каким образом изменение отдельных параметров литья будет влиять на качество готовых изделий из пластмассы и производительность. Автоматизированное конструирование (Computer Aided Engineering, CAE) значительно расширяет возможности конструктора по изучению влияния различных вариантов расположения мест впуска, разнообразных конструкций литников, геометрических особенностей пластмассовых изделий, различных условий литья под давлением и дальнейшей обработки на возможность изготовления данного изделия из пластмассы литьем под давлением и качество конечного изделия. Более того, в отличие от традиционного метода проб и ошибок, при котором изготовление прототипов, их испытания и последующие модификации требовали от одной до нескольких недель, использование средств CAE позволяет разрабатывать требуемые конструкции в течение нескольких дней или даже часов.
Использование CAE в литье под давлением пластмасс, однако, не является панацеей от всех проблем. Существует ряд ограничений на то, как и когда следует использовать программные продукты для анализа процессов литья под давлением. Как и любой другой вид компьютерного анализа, программы САЕ базируются на определенных предположениях и упрощениях. Некоторые из них дают возможность программе проводить сложный анализ в течение разумного периода времени, в то время как другие обобщают поведение материала, что дает возможность использовать численные методы для решения систем сложных уравнений поля. Другие допущения связаны не с трудностями в создании подходящего численного алгоритма, а с проблемой проведения экспериментов, необходимых для определения характеристик материала пли их влияния на процесс его переработки. К сожалению, большинство пользователей не имеют полного представления о последствиях таких предположений и упрощений, а также, что более важно, их влияния на корректность полученного решения. При использовании мощного современного программного обеспечения CAE для описания процессов литья под давлением очень легко увлечься результатами, которые будут создавать благоприятную картину, но при этом будет потеряна связь с той ситуацией, которая складывается в реальном процессе литья под давлением пластмасс.
При использовании средств CAE для анализа литья под давлением необходимо знать реальные процессы литья, а также учитывать предположения и упрощения, которые были введены в программу. При оценке влияния сделанных предположений на решения и их интерпретацию знание реального процесса играет решающую роль, а знание основ теории численных методов, используемых в компьютерной программе, придаст пользователю большую уверенность при работе с программным обеспечением.
Современный рынок диктует производителям литых пластмассовых изделий необходимость использования современного программного обеспечения: переход к CAE позволяет сократить время цикла внедрения изделия, повысить качество, снизить затраты и сократить срок выполнения заказа. Однако, чтобы гарантировать правильное применение средств CAE, необходимо четкое понимание их теории и области присущих им ограничений. Данная глава представляет собой краткое введение в область средств CAE, предназначенных для анализа процессов литья под давлением. Параллельно будет описана история развития средств САЕ для литья под давлением, а также изложены теоретические основы и предположения, необходимые для создания модели. Кроме того, будет приведен краткий обзор существующих численных методов, что позволит читателю оценить возможности и точность каждого из них. В заключение мы приведем несколько практических примеров и проведем разбор конкретных ситуаций для различных технологических процессов литье под давлением.
12-09-2022
03-03-2021
02-03-2021
17-02-2021
06-04-2020