Dyskusje na temat sensowności zastosowania oprogramowań symulujących rzeczywiste procesy prawie całkowicie umilkły. Narzędzia do wirtualnej optymalizacji konstrukcji i technologii stały się nieodzownym wyposażeniem każdego inżyniera. Teraz nową motywacją i napędem ich dalszego rozwoju jest poszukiwanie maksymalnej wydajności tych aplikacji.
Zbigniew Eugène Radomski
Symulacja formowania wtryskowego bada zachowania materiału podczas napełniania i odkształcenia wypraski. Przy obliczeniach zwykle stosuje się uproszczenia według Hele-Shaw. Jednak prawdziwa optymalizacja narzędzia, komponentów i procesów następuje podczas powtarzalnych iteracji dopiero w stali.
Znane oprogramowania stosowane do symulacji wtrysku koncentrują się tylko na wypraskach, nie uwzględniając zmiennego wpływu elementów samego narzędzia na wyniki analiz. A przecież w procesie konstrukcji dysponujemy wszystkimi parametrami (geometrie, dane materiałowe) potrzebnymi, aby sprecyzować na przykład wpływ temperatury części formujących na odkształcenia wyprasek. Nakład pracy konieczny do wygenerowania siatki elementów skończonych dla wszystkich geometrii formy jest jednak w konwencjonalych oprogramowaniach zbyt duży, aby był do przyjęcia. Niestety, ignorowanie warunków brzegowych i stosowanie uproszczeń oddalają nas znacznie od rzeczywistości.
SIGMASOFT – zintegrowany system do symulacji 3D projektowania detali i procesów formowania wtryskowego – rozwązuje powyższe dylematy. Program integruje w analizach, poza informacjami o wypraskach, również wszystkie istotne czynniki procesowe, takie jak:
- składniki narzędzia (geometria, materiał)
- koncepcje i media systemów chłodzących/grzewczych
- systemy zasilające, włącznie z gorącymi kanałami
- procesowe parametry technologiczne
Integracja ta jest możliwa dzięki konsekwentnemu zastosowaniu metody objętości skończonych (Finite-Volume-Method).
Po wczytaniu informacji geometrycznych (CAD) wszystkich komponentów całego systemu (wypraski, forma, zasilanie, chłodzenie) następuje automatyczne generowanie siatki, bez konieczności wnoszenia poprawek. Fakt ten powoduje znaczne podwyższenie produktywności w pracach przygotowawczych obliczenia.
Pierwsze wykonywane multicykliczne analizy dotyczą termiczych zachowań narzędzia. Ich wyniki służą optymalizacji poszczególnych elementów formy. Informacje o wydajności systemu chłodzącego z energetycznego punktu widzenia i jego zbalansowania przyczyniają się do możliwości lokalizacji dużych różnic temperatur i niwelacji potencjalnych odkształceń detali (Rys. 1).
Rys. 1
cały artykuł dostępny jest w wydaniu 5 (56) maj 2012
