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通过虚拟DoE改善部件性能

通过虚拟DoE改善部件性能001-PRA

凭借新的自主优化技术以及虚拟DoE, SIGMASOFT® Virtual Molding有助于改善现有的注塑成型模具和工艺,以及虚拟测试不同的配置和创新方法.

位于德国亚琛的SIGMA Engineering公司(以下简称“SIGMA”)推出了SIGMASOFT®Virtual Molding虚拟成型软件及包含的Autonomous Optimization自主优化技术。Autonomous Optimization自主优化及其进行虚拟试验设计(Design of Experiments,简称“DoE”)的能力,有助于用户比以前更容易地优化他们的部件、模具和工艺。

SIGMASOFT® 作为一台虚拟注塑机来发挥作用,允许用户在计算机上没有任何风险地测试不同的设置和新的概念。利用现在具备的虚拟DoE能力,可以在单独一次计算中,对不同的几何形状和工艺参数进行比较和评估。这样,用户无需在注塑机上进行试验,在设计阶段就可以提前轻松地解决部件及工艺上存在的各种问题。

一种常见的虚拟DoE类型(与所使用的聚合物材料无关),是为部件确定理想的注射点。对于纤维增强热塑性材料而言,注射点是影响纤维在部件内部取向的主要因素(如图1所示)。取决于熔体的流动路径,纤维在部件内显示出不同的取向,这会导致不同的力学性能。通过确定最佳注射点,用户可以大大改善纤维取向以及由此而导致的部件的力学性能。

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维取向随注射点位置的变化。借助于虚拟DoE,能够相对容易地找到“不同注射位置以及由此带来的纤维取向”的理想设置

对于橡胶和液态硅胶(LSR)材料而言,所需的注射压力主要取决于浇口系统。为了优化压力损失和整个浇口系统,用于评估不同浇口位置和浇口数量的虚拟DoE,是一种直截了当的方法。同时,潜在的空气滞留风险也能被预估出来(如图2所示)。根据第一次评估,可以确定理想的冷流道配置和最佳的填充时间。在项目的后续阶段,该软件可以为整个模具设计及其针对加热料筒的概念设计提供支持。

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针对LSR罐布(LSR pot cloth)的成型,借助于虚拟DoE,对不同的注射点(图中的红X)所带来的注射压力和内部气泡进行了比较。虽然设计15和设计 43具有“出现气泡”的高风险,但设计 33却将良好的填充性与低压要求结合在一起。

凭借虚拟DoE的可能性,用户可以在设计部件、模具和工艺的过程中依靠SIGMASOFT®虚拟成型软件。该软件提供易于使用的工具来回答有关的主要问题,如理想的注射点、模具的温度分布或最佳的循环时间。这样,就使用户能够作出合理的决定,并有助于显著减少在机器上的试验以及对模具的迭代。

总之,SIGMASOFT® Virtual Molding虚拟成型软件有助于在一次计算中找到部件、模具和工艺的理想配置。凭借新的自主优化技术以及包含的虚拟DoE, 该软件有助于改善现有的注塑成型模具和工艺,以及虚拟测试不同的配置和创新方法。

2019年5月21~24日,在广州举行的Chinaplas展览会中,SIGMA将在4.2-A09展位展示利用虚拟DoE处理不同材料的一些应用。

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