Ką srauto modeliavimas iš tikrųjų prognozuoja?

Pildymo raštą ir pildymo laiką, suvirinimo ir susiliejimo linijų padėtis, oro spąstus, reikalingą įpurškimo slėgį, užspaudimo jėgą, palaikymo elgseną, įdubimo riziką, aušinimo efektyvumą ir gaminio deformaciją. Šiuolaikinė programinė įranga šiuos etapus grandina nuo pildymo per aušinimą iki galutinio susitraukimo ir deformacijos.

Koks tikslus yra srauto modeliavimas?

Pildymo raštams, suvirinimo linijų padėtims ir slėgio prognozėms gerai sukurti modeliai paprastai būna tikslūs 5–15 % ribose nuo išmatuotos realybės. Deformacijos prognozės yra kryptinės ir palyginamosios, o ne absoliučios: jos patikimai surikiuoja projektavimo variantus, tačiau absoliučios deformacijos vertės turi didesnį neapibrėžtumą.

Kiek kainuoja srauto analizė?

Standartinė pildymo plius palaikymo analizė paprastai kainuoja 300–800 €; pridėjus aušinimo ir deformacijos analizę, kaina pakyla iki 800–2 000 €, priklausomai nuo gaminio sudėtingumo ir tinklelio dydžio. Tai nereikšminga prieš formės modifikavimo ratą už 2 000–10 000 € arba formą, kuri blogai pildosi.

Kada verta daryti srauto modeliavimą?

Dideliems gaminiams, plonoms sienelėms, kritiniams kosmetiniams paviršiams, daugiavietėms formėms, siauram leidžiamųjų nuokrypių, pluoštu pildytoms medžiagoms ir bet kuriam projektui, kur suvirinimo linijos arba deformacija neša funkcinę riziką. Paprastiems storų sienelių standartiniams gaminiams paprastai pakanka patyrusio DFM įvertinimo.

Ką reikia pateikti modeliavimui?

Gaminio 3D CAD modelį (tinka STEP), numatytą medžiagos markę arba artimą ekvivalentą, tikslinį sienelės storį ir bet kokius apribojimus liejimo taškų padėtims ar kosmetiniams paviršiams. Siūlomos liejimo taškų padėtys ir aušinimo išdėstymai padidina aušinimo analizės vertę.

Srauto modeliavimas paaiškintas: ką jis prognozuoja, kiek kainuoja ir kada naudoti

Srauto modeliavimas yra kompiuterinis modelis to, kas vyksta formės viduje: kaip lydalo frontas juda į priekį, kur formuojasi suvirinimo linijos, kaip gaminys tankinamas, auštamas ir deformuojamas. Jis tyliai tapo vienu didžiausių sverto įrankių plastiko liejime, nes perkėlia brangias staigmenas iš grūdinto plieno į ekraną, kur jas ištaisyti beveik nieko nekainuoja. Šiame vadove paaiškinta, ką modeliavimas prognozuoja, koks tikslus jis iš tikrųjų yra ir kada turėtumėte jo reikalauti.

Ką prognozuoja srauto modeliavimas?

Pilna analizė grandina keturis etapus:

Pildymas: judantis lydalo frontas laikui bėgant. Rezultatai apima pildymo raštą, pildymo laiką, įpurškimo slėgį, užspaudimo jėgą, temperatūrą srauto fronte ir suvirinimo linijų bei oro spąstų padėtis. Tai atsako: ar jis pripildys, iš kur, kokiu slėgiu ir kur nusėda kosmetinės rizikos?
Palaikymas: slėgio laikymas, kol gaminys tankinamas. Prognozuoja tūrinio susitraukimo pasiskirstymą ir įdubimo riziką, ypač už nerviūrų ir storų sekcijų.
Aušinimas: šilumos srautas per formę ir aušinimo kontūrą. Prognozuoja formos paviršiaus temperatūras, aušinimo laiką ir karštąsias dėmes, kurios lemia ciklo laiką ir deformaciją.
Deformacija: galutinė deformuota forma po išstūmimo iš susitraukimo anizotropijos, aušinimo disbalanso ir pluošto orientacijos. Prognozuoja plokštumą, išlinkimą ir sukimą padidintoje formoje.

Pluoštu pildytos medžiagos prideda pluošto orientacijos prognozę, kuri veikia ir deformaciją, ir vietinį stiprumą. Dujų pagalbinis liejimas ir dviejų komponentų procesai turi savo specializuotas analizes.

Koks tikslus jis yra, sąžiningai?

Pildymo prognozės yra stipriausios: pildymo raštai, suvirinimo linijų padėtys ir slėgio poreikiai gerai sukurtame modelyje paprastai patenka į 5–15 % ribas nuo išmatuotos realybės, ir inžinieriai nuolat tikrina modelius prieš trumpųjų ciklų tyrimus. Aušinimo analizė yra tvirta karštųjų dėmių identifikavimui ir kontūrų išdėstymų palyginimui. Deformacija yra sąžiningas įspėjimas: modeliavimas patikimai pasako, kuria kryptimi gaminys judės ir kuris variantas deformuosis mažiau, tačiau absoliučios deformacijos vertės turi didesnį neapibrėžtumą, nes jos priklauso nuo medžiagų duomenų kokybės, palaikymo realybės ir formos temperatūros tolygumo, kurį modelis idealizuoja.

Laikykite modeliavimą sprendimų įrankiu, o ne pranašyste. Liejimo taško varianto A prieš B palyginimas arba nerviūros storis 50 % prieš 60 % sienelės — būtent ten jis puikiausiai tinka.

Kokių įvesties duomenų reikia geram modeliavimui?

Gaminio geometrija: 3D CAD su galutiniu sienelės storiu; vidurio plokštumos arba 3D tinklelis, priklausomai nuo gaminio sudėtingumo
Medžiagos duomenys: geriausia yra faktinė markė; reologiniai, terminiai, susitraukimo ir (deformacijai) mechaniniai duomenys. Bendrieji šeimos duomenys tinka atrankai, rizikingi deformacijos atžvilgiu kritiniams gaminiams
Proceso tikslas: tikslinės lydalo ir formos temperatūros bei siūlomos liejimo taškų padėtys. Keli liejimo taškų variantai šiame etape yra pigūs palyginti
Aušinimo išdėstymas (aušinimui/deformacijai): siūlomos kanalų padėtys; net schematiškas išdėstymas pranašesnis už jokio

Kiek tai kainuoja ir kiek laiko užtrunka?

Apimtis	Tipinė kaina	Tipinė trukmė
Pildymas + palaikymas	300–800 €	1–3 dienos
Pildymas + palaikymas + aušinimas	600–1 500 €	2–4 dienos
Pilna grandinė su deformacija	800–2 000 €	3–7 dienos

Palyginkite su tuo, ką tai apsaugo: vienas formės modifikavimo ratas vidutinėje formėje kainuoja 2 000–10 000 € ir dvi–keturias savaites; forma, kuri pildosi nesubalansuotu slėgiu arba formuoja suvirinimo linijas per apkrautą elementą, gali būti penkiaženklė problema. Modeliavimas yra vienas pigiausių pramonės draudimų.

Kada turėtumėte reikalauti modeliavimo?

Plonų sienelių gaminiai: srauto ilgio ir storio santykiai virš maždaug 150 nusipelnė pildymo patikros; žr. mūsų plonų sienelių liejimo vadovą
Dideli gaminiai: pildymo pusiausvyra, užspaudimo jėga ir deformacija viskas mastuojasi su dydžiu
Kosmetiniai A klasės paviršiai: suvirinimo linijos ir įdubimai turi būti prognozuojami ir projektuojami iš anksto, o ne atrandami
Daugiavietės ir šeimos formės: kanalų pusiausvyra lemia, ar 8 įduba pildosi kaip 1 įduba
Pluoštu pildytos medžiagos: orientacijos sukelta deformacija nenuspėjama intuicija
Siauri leidžiamieji nuokrypiai ir surinkimai: jei plokštuma arba skylių padėtys kritinės, deformacijos analizė yra vienintelė prieinama peržiūra; mūsų leidžiamųjų nuokrypių vadovas paaiškina, kas pastatyta ant kortos
Specialūs procesai: dujų pagalbinis liejimas, dviejų komponentų liejimas ir įdėklių liejimas visi turi gedimų tipų, kuriuos anksti parodo tik modeliavimas

Paprastiems, storiems, mažiems standartiniams gaminiams iš nepildytų standartinių dervų paprastai pakanka patyrusio DFM įvertinimo.

Kaip modeliavimas įsilieja į kūrimo procesą?

Efektyvi seka yra: pirmiausia DFM peržiūra (ištaisykite sienelės storį, išstūmimo kampus ir nerviūras prieš projektavimo taisykles), tada modeliavimas ant DFM išvalytos geometrijos, tada liejimo taškų ir aušinimo optimizavimas modelyje, tada formės projektavimas su rezultatais rankoje. Modeliuoti gaminį, kuris pažeidžia pagrindines taisykles, reiškia švaistyti vykdymą; praleisti jį rizikingam gaminiui reiškia lošti forma.

Nordmould užsako srauto analizę programose, kur rizika ją pateisina, ir peržiūri rezultatus su jumis paprasta kalba: kas atsitiks, ką pakeitėme ir kokia liekamoji rizika lieka.

Susiję vadovai

Turite rizikingą gaminį? Paprašykite Nordmould DFM ir modeliavimo peržiūros, prieš pjaunant formę.