Учебное пособие Санкт-Петербург 2018 Сканирование в 3d проекти рование

Moldex3D, 
которая
 
предназначена для моделирования литья 
термопластичных материалов под давлением. Она позволяет подробно 
рассмотреть процессы производства изделий из термопластичных 
полимерных материалов. Процесс литья под давлением включает в себя 
впрыск расплава в литьевую форму, выдержку под давлением, охлаждение 
изделия. 
Программные продукты Moldex3D могут эффективно применяться 
на ранних стадиях проектирования предприятиями многих отраслей 
промышленности, где используются технологии литья под давлением. 
Основным предназначением компьютерного моделирования литья изделий 
из полимерных материалов является: 
−
поиск эффективных, экономичных и реализуемых в условиях 
конкретного производства способов устранения прогнозируемых 
дефектов литьевого изделия при изменении технологического 

---

31 
режима, конструкции изделия и оснастки, полимерного материала 
или литьевой машины; 
−
выбор 
в пользу 
конструкторско-технологических решений, 
повышающих устойчивость процесса к колебаниям свойств 
полимерного материала, режима работы литьевого оборудования, 
условий окружающей среды и др., а также устойчивость к 
погрешностям самого расчета; 
−
оптимизация конструкции с целью снижения себестоимости 
продукции. 
Компьютерное моделирование может также использоваться для 
выяснения причин брака и поиска способов его устранения, если проблемы 
с качеством изделий выявлены после производства литьевой формы. В 
этом случае задача анализа заключается в поиске методов устранения 
дефектов изделия при минимальных доработках литьевой формы. 
Система Moldex3D позволяет моделировать различные процессы и 
получить данные о состоянии материала в процессе литья и выявить 
дефекты и свойства такие как: 
−
усадка; 
−
остаточные напряжения; 
−
коробление; 
−
температура и давление в литьевой форме; 
−
линии спая; 
−
пузыри. 
Однако не стоит забывать, что точность анализа процесса литья не 
определяется одним лишь выбранным программным продуктом. Проблема 
точности расчетов связана со сложностью поведения полимерного 
материала в этом процессе, а также многообразием используемых на 
практике материалов и композиций на их основе. Хорошее соответствие 
модели и эксперимента для конкретной марки полимерного материала и 
геометрии детали не гарантирует точности расчета для других материалов 
и условий. 
Таким образом, точность анализа зависит от нескольких условий: 
корректного построения сетки для проведения расчетов, правильного 
выбора материала и корректного задания условий процесса литья под 
давлением. 
Создание корректной расчетной сетки является наиболее важным и 
трудоемким этапом. По статистике до 80% человеко-часов тратится на ее 
построение. В зависимости от опыта пользователя и сложности изделия 
процесс построения может занимать от одного дня до одной недели. 
Качественная сетка способна сократить время вычислений, т.к. она 

---

32 
подразумевает 
наличие 
оптимального 
количества 
элементов. 
Автоматически сгенерированная программой сетка при этом может быть 
недостаточно точной, но в то же время содержать гораздо большее 
количество конечных элементов.
По результатам компьютерного моделирования процессов литья, 
оценивается характер и полнота заполняемости формы, что во многом 
зависит от реологических свойств материала (рис. 10). Если при этом 
оказывается, что невозможно изготовить изделие из данного материала, то 
принимается решение о его замене, изменении технологических режимов 
литья или даже изменении конструкции изделия. 
Рисунок 10 – Результаты анализа заполняемости литьевой формы в CAE-
системе Moldex3D 
CAE-системы позволяют производить анализ возникновения 
остаточных напряжений и, как следствия появления растрескивания 
материала. В случае ухудшения свойств необходимо провести 
корректировку принятых ранее конструкторско-технологических решений 
и повторить этап инженерного анализа заново. 
Общая схема анализа литья под давлением представлена на рис.11. 
В зависимости от наличия опыта у специалистов и сложившейся на 
предприятии 
практики 
проектирования, 
система 
компьютерного 
моделирования может быть заменена на другие известные и широко 
применяемые программные комплексы (например, Moldflow и др.). 
Необходимые для предприятия инженерные исследования на базе 
САЕ-систем могут быть либо выполнены силами собственных 
специалистов, либо «заказаны» в специальных сервисных центрах фирм-
поставщиков или у фирм, которые выполняют подобные работы. Если 

---

33 
объем исследований на предприятии ограничен, то использование 
сторонних услуг для компьютеризации решения инженерных задач (на 
определенном этапе развития АСТПП) является оправданным. Это 
позволит снять вопросы с подготовкой соответствующих специалистов и 
снизить затраты на приобретение программно-технических средств 
АСТПП. 
 
Рисунок 11 – Схема анализа технологических процессов литья под 
давлением 
Использование компьютерного моделирования технологических 
процессов дает возможность существенно сократить затраты, так как 
моделирование процесса и подбор оптимальных параметров работы 
оборудования производится еще до принятия окончательных решений по 
технологической оснастке и организации самого производственного 
процесса. 
Пакеты