Проектирование изделий из пластмасс в среде SolidWorks

• Создание конструкторских моделей
• Предварительное моделирование заполнения пресс-форм
• Построение формообразующих
• Проектирование литниковой системы
• Выбор блока и размещение формообразующих
• Проектирование и анализ системы охлаждения
• Окончательное моделирование заполнения пресс-форм
• Оценка состояния изделия после производства.

Для реализации конструкторских замыслов SolidWorks традиционно предлагает свою САПР, которая подходит для реализации задач проектирования конструкторских изделий из пластмасс даже в конфигурации Standard. Кроме классических параметрических твердотельных инструментов моделирования хорошую службу сослужат средства поверхностного и прямого моделирования, а также интегрированные экспертные системы. Последние смогут помочь конструктору проанализировать выточки, уклоны, поднутрения, равнотолщинность, их достаточность и уместность. Экспертные системы, действующие как средства опережающего анализа технологичности изделия, визуализируют результаты для упрощения их интерпретации и принятия конструктивных решений.

После завершения создания детали возможно на основании одной только лишь конструкторской модели (без учета окружения: формообразующих, плит и т.д.) осуществить предварительный анализ проливаемости средствами модуля SolidWorks Plastics. На данном этапе решаются две задачи: оптимизация детали для производства (проверка возможности заполнения пресс-формы, определение местонахождения линий спая, определение требуемого давления впрыска и т.д.) и формирование требований для проектирования формообразующих (определение местонахождения выпоров, определение оптимального положения и количества мест впрыска и т.д.).

SolidWorks Plastics поддерживает работу как с поверхностными сетками, так и твердотельными, и гибридными. В качестве твердотельных конечных элементов позволяет использовать и тетраэдры, и призмы (ортогональные и неортогональные). Сетки строятся в автоматическом режиме, с возможностью автоматического или ручного уплотнения в требуемых областях, а также с возможностью автоматизированного контроля качества сетки по различным параметрам (самопересечение, соотношения размеров кромок КЭ, несовпадающие элементы и т.д.).

Приятным бонусом будет полная русификация модуля, начиная с SolidWorks Plastics 2016, включая обширнейшую библиотеку полимеров и справку.

При предварительном проектировании литниковой системы нет необходимости выполнять ее твердотельное моделирование, модуль SolidWorks Plastics позволяет разместить по модели систему каналов требуемой компоновки (односторонней, двусторонней, звездообразной) с впускными литниковыми каналами требуемого типа (точечный, щелевой, туннельный) и поперечного сечения (окружность, прямоугольник, эллипс, полукруг, трапециоид). Данная система литников также может учитывать различные типы симметрии (2, 4, круговая), реализовать многогнездное размещение с автоматизированной балансировкой литниковой системы по результатам анализа проливаемости, использовать подогреваемые литниковые каналы. Литниковые каналы выделяются в отдельную область, что позволяет строить по ним отличную от детали сетку КЭ, а также отделять результаты расчета по ним от результатов по остальной модели (например, при расчете коробления).

Функционал MoldWorks можно разделить на несколько частей. Первая - генерация пресс-формы на основе стандартов: DME, EOC, FUTABA, HASCO, MEUSBURGER, PEDROTTI, RABOURDIN, STRACK, SIDECO, VAP, LKM, E.G.Whiter, Progressive, P.C.S., Omni и пр., где MoldWorks реализует следующие возможности:

• определение габаритов пакета плит;
• использование библиотек стандартных механизмов для смещения знаков;
• контроль допустимых размеров стандартных компонентов, предупреждение о критичной толщине пакета плит пресс-формы;
• автоматическое дооснащение пакета пресс-формы литниковыми кольцами и втулками, стопорными шайбами, направляющими штифтами и втулками для плит-толкателей;
• контроль допустимых габаритных размеров пакета по критерию входимости в рабочий просвет между направляющими колонками термопластавтомата.

Третья часть – создание системы охлаждения. На заключительном этапе проектирования MoldWorks позволяет автоматизировать процесс создания охлаждающих каналов, осуществлять контроль пересечений охлаждающих каналов и любых других полостей плиты и формообразующих вставок, осуществлять проверку пересекаемости отверстий в матрицах с контролем толщины стенки, определением и демонстрацией критических мест.

Для осуществления поверочного расчета каналов охлаждения пресс-форм возможно использовать функционал SolidWorks Plastics, который позволяет оценить целесообразность и эффективность спроектированной системы охлаждения. Модуль поддерживает работу с каналами любой формы (с рассекателем, концентрические каналы, учитывающие топологию детали) и различного рода теплоносителями.

Необходимые технологические аспекты производства могут быть учтены в качестве граничных условий. Кроме того, поддерживаются различные виды производства: с использованием вкладышей из любого материала, литье с газом, многослойное, многокомпонентное, последовательное литье.

На выходе анализа мы получаем картины распределения всех интересующих нас величин по расчетным областям (температуры, давления, времен цикла, относительных параметров). Для всех данных доступны распределения по времени. Имеется возможность получить сведения о направлении волокон волокнитов и о двойном лучепреломлении для светопрозрачных пластиков. Также доступны данные по величине и равномерности объемной усадки, величине и расположении утяжин, усадочных раковин.

Модуль SolidWorks Plastics также предоставляет данные о короблении детали, вызванном как термическими напряжениями, связанными с разностью температур извлеченного изделия и окружающей среды, так и остаточными напряжениями от процесса производства.