Трехэтапное моделирование, имитация и анализ технологии обработки изделий выдувным формованием

Автор: MULAN — производитель пластиковых форм

Трехэтапное моделирование, имитация и анализ технологии переработки изделий выдувным формованием Чтобы стать ценным материалом, полимеры должны быть обработаны и сформированы, поэтому развитие технологии переработки и формования полимеров определяет общий уровень развития науки и технологии полимерных материалов. Технология переработки изделий выдувным формованием является третьей по величине технологией формования полимеров, и это технология формования полимеров, которая в последнее время быстро развивается. По сравнению с широко используемой технологией литья под давлением, стоимость оборудования для выдувного формования и пресс-форм ниже (например, стоимость пресс-формы для выдувного формования автомобильных бамперов и дефлекторов составляет около 1/4 от стоимости литья под давлением), а усилие смыкания невелико (давление раздува, как правило, ниже 1 МПа, в то время как давление расплава в полости литьевой формы, как правило, составляет 15 ~ 140 МПа), низкое энергопотребление, высокая адаптивность (можно формовать сложную структуру, двухстенное производство), формованные промышленные детали имеют высокую целостность, хорошую комплексную производительность, высокую добавленную стоимость, небольшие дефекты и низкую стоимость. Таким образом, технология обработки выдувных изделий становится все более популярной в автомобильной промышленности и других областях. все более широко используется. В последнее время выдувные промышленные аксессуары развиваются в направлении сложности и крупномасштабности. Тем не менее, существуют такие заметные проблемы, как большой расход материала, высокое энергопотребление при обработке и низкая эффективность производства выдувных изделий промышленных деталей, таких как автомобили. Конструкции различных соединительных труб и вентиляционных труб в автомобилях сложны, и большинство из них трехмерно изогнуты, и во время выдувного формования будет образовываться большое количество облоя. Например, качество облоя автомобильного фитинга, изготовленного компанией-производителем автозапчастей с использованием традиционной технологии обработки выдувных изделий, более чем в два раза превышает качество фитинга; в 9 раз. Кроме того, выдувные детали со сложной структурой и большой разницей в толщине стенок имеют такие проблемы, как низкие эксплуатационные характеристики и низкая скорость прохождения формования. Технология обработки изделий методом выдувного формования включает три этапа: формование заготовки, раздувание заготовки и охлаждение изделия, которые напрямую влияют на размер и различные свойства изделий, формованных выдувным формованием, и являются основными факторами, определяющими расход материала и энергии в процессе выдувного формования. 1. Формование заготовки. На этап формования заготовки в основном влияют два сложных реологических явления: расширение головки и драпировка, и их совокупное воздействие определяет размер и форму заготовки перед раздуванием. 1) Прогнозирование размера заготовки с помощью модели нейронной сети. На основе серии данных, полученных в ходе экспериментов или моделирования методом конечных элементов (КЭ), создается модель нейронной сети (НС). Применение метода NN к изучению формования заготовки, на которое влияют множественные факторы, позволяет определить количественную взаимосвязь между размером заготовки и механическими параметрами, параметрами эксплуатационных характеристик материала и параметрами обработки продукта выдувного формования с минимальными упрощенными предположениями или без них. Нет необходимости использовать уравнения состояния, онлайн-прогнозирование, более быстрый отклик и т. д. с использованием установленных. Прогнозируемые результаты модели NN хорошо согласуются с экспериментальными результатами, что обеспечивает теоретическую основу для онлайн-контроля размера заготовки. 2) Моделирование размера заготовки при переменном зазоре головки. Для каждого заданного зазора головки метод конечных элементов используется для проведения моделирования; подсекции заготовки, полученные путем моделирования при каждом зазоре головки, могут быть объединены для получения всей секции экструзии при изменении зазора головки. Профиль заготовки и распределение размеров полученных выдувных изделий должны соответствовать экспериментальным результатам. 2. Раздувание заготовки Заготовка на стадии раздувания подвержена большой деформации и включает нелинейность в геометрии, материале и контакте, поэтому ее моделирование и имитация более сложны. Исходя из баланса сил микрообъемных элементов заготовки (тонкой оболочки), установлена ​​физическая модель свободного раздувания заготовки. На основе приближения тонкой пленки и неогуковского определяющего соотношения выведена математическая модель, описывающая свободное раздувание заготовки. Разработанная выше математическая модель может быть использована для прогнозирования локальной степени растяжения, распределения осевых и окружных локальных напряжений и распределения толщины стенки при свободном раздувании заготовки, а также для прогнозирования влияния свободного раздувания заготовки на свойства материала и размеры заготовки. Зависимость от технологических параметров формованных выдувом изделий и т. д. 3. Охлаждение и затвердевание изделия Эффективность охлаждения формованных выдувом изделий напрямую влияет на производительность и энергопотребление выдувного формования и является одним из основных факторов, влияющих на кристаллическую структуру, формируемую в изделии. Небольшое изменение приведет к росту кристаллов и, следовательно, к значительному изменению характеристик изделия. Трехмерное температурное поле, кинетика кристаллизации и модуль Юнга формованного выдувом изделия могут быть определены на этапе охлаждения (E) Математическая модель. Моделирование позволяет прогнозировать распределение переходной температуры в стенке изделия, формованного выдувным формованием, и сравнивать его с экспериментальными результатами, предоставляя данные о температуре для дальнейшего анализа микроструктурных свойств (степени ориентации, кристалличности, плотности и остаточного термического напряжения) и эксплуатационных характеристик изделия. Опытный специалист в области формования выдувным формованием | изготовление изделий методом формования выдувным формованием на заказ.