Возможности программных продуктов для автоматизированного проектирования, и конструирования представляют интерес для литейщиков и инструментальщиков. Большое значение имеет программное обеспечение моделирования для формования листовых термопластов и процессов экструзии профилированных изделий, а также литья под давлением и раздувного формования.

Многие новые возможности программных продуктов для автоматизированного проектирования (computer-aided design – CAD), автоматизированного производства (computer-aided manufacturing – CAM) и автоматизированного конструирования (computer-aided engineering – CAE) представляют интерес для литейщиков и инструментальщиков. Помимо новых инструментов конструкторов пресс-форм в программном обеспеченье (ПО) CAD для дизайна, существует новое программное обеспечение для контроля и обратного проектирования. Большое значение имеет программное обеспечение моделирования для формования листовых термопластов и процессов экструзии профилированных изделий, а также литья под давлением и раздувного формования.

ПО для CAD дизайна
Компания VX Corporation, ведущий разработчик передовых интегрированных CAD/CAM решений для инженеров и промышленных дизайнеров, предоставляет полнофункциональную CAD/CAM систему. В набор инструментов последней версии 9.0, предусмотренных для упрощения моделирования форм, входит утилита для пошагового создания вставок, каналов охлаждения, выталкивающих шпилек. Создание линии разъема предусматривает такие функции, как возможность использования целого набора пересекающихся граней. Новая функция сечения сборки позволяет производить сечение компонентов из предлагаемого набора с использованием цельных или смешанных компонентов. Все модели, используемые для сборки, корректируются автоматически, что дает существенную экономию времени пользователя. Пользовательское расширение новых машин быстрого макетирования в версии VX Version 9 представляет собой возможность увеличивать плотность ячеек граней с небольшим искривлением, обеспечивая более точный контроль при нанесении сетки. Также в VX CAD/CAM входит бесплатное приложение VX Design Optimizer, которое является эффективным инструментом оптимизации дизайна, автоматически создающим конструкторские решения, и сочетающим воздействие до шести переменных, что позволяет пакетным дизайнерам и другим пользователям легко изменять продукт, добиваясь конкретных результатов. Например, пользователь может указать конкретные значения объема и высоты бутылки. Тогда программа рассчитает ее ширину.

Приложение Design

В примере на рисунке выше дизайн трех мерных ложек различного размера был произведен автоматически с сохранением характерного дизайна, выбранного производителем. Приложение VX Design Optimizer особенно полезно при создании дизайна контейнеров для определенных объемов по заданным условиям.
Если вам необходимо программное обеспечение для объемного проектирования и контроля размеров, следует обратить внимание на программу Raindrop Geomagic. Вместе с 3D сканирующим оборудованием Raindrop Geomagic быстро и легко вводит 3D геометрию моделей и формирует их со скоростью и точностью, невозможными для традиционного конструкторского программного обеспечения. Программа Geomagic Studio считывает точки с трехмерных лазерных сканнеров и переводит их в замкнутую модель. Программа автоматически создает точную цифровую модель любой физической части. Лидирующая на мировом рынке ПО для автоматического обратного проектирования программа Geomagic Studio также идеально подходит для приложений, находящихся на стадии разработки, таких как массовое производство специализированных устройств, производство сборки по заказу, автоматическое воспроизводство устаревших частей. Фирменное программное обеспечение Geomagic Qualify сопоставляет части или обрабатывает их по шаблону исходной CAD модели. Geomagic Qualify выполняет быстрые, простые в использовании графические сравнения CAD моделей и фабричных деталей для проведения контроля опытных образцов, а также контроля на линии или в цеху, анализа изменений, двухмерных или трехмерных геометрических измерений, автоматических отчетов.

Программное обеспечение по моделированию
Компания Moldflow, мировой лидер в области программного обеспечения по оптимизации дизайна и производства пластмассовых продуктов, выпустила новую версию 4.1 программы Moldflow Plastic Insight (MPI), которая предоставляет дополнительные возможности моделирования процесса микропористого пенопласта Trexel's MuCell и процесса Synventive's Direct Feed для использования заслонок обогреваемого литника с целью коррекции наполнения пресс-формы.
MPI/MuCell позволяет:
- Производить оценку модели фронта потока до/после начала пенообразования (вспенивания)
- Определять объем пластмассово-газовой смеси (размер впрыска), необходимой для предотвращения неполного впрыска и обеспечения требуемого сокращения веса детали
- Определять исходную концентрацию сверхкритического флюида полимера для предотвращения неполного впрыска и обеспечения требуемого размера зерна
- Прогнозировать изменения размера зерна через толщину и как временную функцию для обеспечения требуемого размера зерна
- Прогнозировать давление зерна, чтобы оно не было слишком высоким и не вызывало деформации частей
- Осуществлять связь с программой MPI/Cool для оценки охлаждения формы в отношении микропористого пенопласта и минимизации времени цикла
- Осуществлять связь с программой MPI/Warp для оценки механических свойств, сжатия и деформации детали из-за воздействия распределения и размера зерен.
При литье микропористого пенопласта под давлением способом Trexel's MuCell для создания равномерно распределенных зерен одного размера по всему полимеру используются сверхкритические флюиды инертных газов, что обеспечивает производство более легких, плоских и ровных деталей по сравнению с деталями, произведенными традиционными методами. Результаты моделирования MuCell включают модель заполнения, давление литья, размер зерна – все критические факторы при оптимизации данной детали для процесса, а также оптимизации самого процесса MuCell. Такие возможности позволяют оптимизировать детали и пресс-формы специально для процесса микропористого пенопласта MuCell до вложения средств в оборудование, модернизацию установок или испытания пресс-форм.
Synventive's Dynamic Feed является системой обогреваемого литника, которая обеспечивает самостоятельный контроль процесса на основе давления расплава в одновременно до 32 соплах за одно литье. Новые возможности анализа позволяют пользователям моделировать все 32 самостоятельных профилей давления расплава. Это основа точного прогнозирования профилей впрыска и паковки в системе Dynamic Feed с тем, чтобы внедрить усовершенствования производительности и качества пресс-форм для семейств деталей, прецизионных и крупных деталей. Еще одним нововведением является способность прогнозировать ориентацию волокон и получаемые в результате механические свойства, а также их воздействие на деформацию толстых цельных деталей. Расширенные инструменты нанесения сетки сокращают время подготовки и анализа модели.

Моделирование формования листовых термопластов
Машины для литья под давлением не являются единственными установками для переработки пластмасс, которые могут использовать программное обеспечение для моделирования. Accuform SRO разработала пакет программ для моделирования формования листовых термопластов T-SIM.

Моделирование формования листовых термопластов T-SIM

Консорциум одиннадцати европейских компаний по формованию листовых термопластов поддержал разработку этого программного обеспечения. ПО T-SIM моделирует позитивное или негативное формование с сочетанием пневмовакуумного формования с формованием пуансоном или без него. Программное обеспечение прогнозирует окончательное распределение толщины стен на основе указанных параметров переработки (уровень давления, скорость инструментов, распределение температуры листа и т.д.). Также включается зависящее от времени провисание листа. T-SIM также имеет возможность предварительно деформировать изображения для печати на плоском листе так, чтобы после формования они соответствовали исходному рисунку. Менеджер проекции изображений дает возможность проецирования нескольких изображений при помощи различных методов проецирования (двухмерная, цилиндрическая и сферическая проекция).

Моделирование раздувного формования
Accuform SRO, чешская компания, разработавшая программное оборудование для формования листовых термопластов T-SIM, также разработала B-SIM, программу для компьютерного моделирования раздувного формования и «деформации цилиндра».

Нанесение этикетки B-SIM

B-SIM прогнозирует окончательное распределение толщины стенки на основании указанных параметров переработки (уровень давления, скорость инструментов, исходное распределение температуры в заготовке/предварительной форме и т.д.).
Как и T-SIM, B-SIM может прогнозировать искажение изображения и предварительную деформацию для процессов декоративного формования и деформации цилиндра так, чтобы при деформации изображения соответствовали исходному рисунку. Менеджер проекции изображений дает возможность проецирования нескольких изображений при помощи различных методов проецирования (двухмерная, цилиндрическая и сферическая проекция). B-SIM моделирует пневмоформование с экструзией из заготовки и экструзию заготовки с усовершенствованным программированием заготовки, а также формование с раздувом и вытяжкой из предварительной формы.

Моделирование автоматической балансировки потока Profile Die
Компания Compuplast представила новые расширения моделирования экструзии, включая функцию автоматической балансировки потока для профильного модуля формы Flow 2000. Чешская компания Compuplast сосредоточила усилия на разработке САЕ ПО. Это программное обеспечение основано на совокупном промышленном опыте Compuplast Associates и их совместных исследованиях с центром Centre for Advanced Polymer Processing and Design (CAPPA-D) университета McMaster University в городе Гамильтон, Канада. Программа Flow 2000 Suite является наиболее полным из всех возможных набором инструментов для расчета процесса экструзии. Группа разработчиков компании Compuplast продвинула модуль Flow 2000 Profile Die на следующий уровень применимости, добавив несколько исключительно новых функций. Возможность автоматической балансировки потока позволяет пользователю определять подвижные границы и указывать требуемый поток в определенных областях, при этом программа автоматически оптимизирует расхождения в целях балансировки потока. В модуле Profile Die установлен новый порядок автоматического нанесения сетки, который значительно упрощает создание сетки. Пользователь просто импортирует геометрию, определяет границу, а порядок автоматического нанесения сетки создает сетку FEM. Другие элементы FLOW 2000 включают модули экструдера, плоской матрицы, охлаждающего валка, нерезонансной линии, поперечной головки, спиральной формы, плоской спиральной формы, полислоя, профильной формы, охлаждения профиля, 2D FEM, 3D FEM, а также инструменты реологии.

Аллан Гриф
http://www.omnexus.com