Производство литья

Производство литья на нашем заводе пластмассе сертифицировано согласно ИСО 9001. В настоящее время компьютерный анализ процессов  производства литья под давлением широко распространен, хотя еще сравнительно недавно это было скорее исключением, чем правилом. Первые «модели» для производства литья под давлением основывались на так называе­мых плоских приближениях. Эти методы требовали, чтобы геометрия пластиковой детали была упрощена таким образом, чтобы течение материала могло быть описано нескольки­ми одномерными потоками. Такой тип анализа давал возможность рассчитать про­фили скоростей и температур по поперечному сечению потока расплава, а также предсказать недоливы и градиенты давления. Производство литья для использования подобных методов, требует существенного упрощения геометрии реального пластмассового изделия. Кроме того, пользователь должен обладать достаточным опытом, который позволил бы ему кор­ректно и правильно выполнить упрощение. И хотя первые методы не требовали про­ведения сложных расчетов, они не получили широкого распространения отчасти из-за трудностей, возникающих при определении эквивалентной плоской модели.

Рис. Производство литья

К истокам появления современных программных продуктов анализа процессов производства литья под давлением следует отнести раннюю работу Вонга и Хайбера, выполнен­ную в Корнуэльском университете. За ней последовало огромное количество ис­следований и разработок в середине 1970-х гг. , направленных на понимание слож­ных явлений, которые происходят в процессе производства литья под давлением термопластич­ных материалов. В частности, хорошим примером организации сотрудничества ученых, инженеров и чиновников для решения актуальных производственных задач может служить программа исследования производства литья под давлением Корнуэльского уни­верситета (Cornell Injection Molding Program, CIMP производство литья). CIMP была принята в 1974 г. для развития фундаментальных теоретических основ, чтобы проектирование литых из­делий и технологического процесса производства литья под давлением базировалось на строгих научных законах в большей степени, чем на экспериментальном опыте.

Хотя исследовательская работа в рамках CIMP послужила основой современных программ моделирования, корни численных методов лежат в ранней работе Хайбера и Шена. Заметным прорывом в этой работе было применение метода конечных элементов к стадии заполнения литьевой формы для литья. Хотя в настоящее время этот метод не имеет практического значения, он проложил дорогу для коммерческого про­граммного обеспечения. Большое количество исследователей внесли свой вклад в эту науку путем разработки новых моделей и методов расчетов заполнения литье­вых форм для литья и выдержки под давлением, ориентации молекул, остаточных напряже­ний, усадки и коробления. Научная работа в рамках CIMP ( производство литья ) привела к подключению к процессу развития технологии CAE значительного количества исследовательских институтов по всему миру.

Рис. Производство литья

Основной трудностью, связанной с анализом производства литья под давлением, является пе­ремещение свободной поверхности, ассоциированной с фронтом распространения расплава. По мере своего перемещения материал постоянно меняет форму и дефор­мируется внутри формующей полости, вследствие чего после каждого временного шага возникает необходимость переопределения геометрии элемента рабочей сре­ды. Переопределение сетки конечных элементов, или конечных разностей, было од­ним из самых больших препятствий для создания реального метода компьютерного Вонг, Хайбер и Вонг реализовали процедуру динамического редактирования сетки (динамический редактор сетки, производство литья) и ввели ее в процесс анализа производства литья под давле­нием. После тщательного выбора временного шага и перемещения фронтов потока пользователь должен заполнить пробел между старым и обновленным фронтами расплава новыми конечными элементами. Эта процедура требует активного участия пользователя. Кроме того, при ее применении размер сетки зависит от выбранного временного шага.