如何在弯曲和CAD模型变形|模具制造技术发生前修正预测翘曲bet188娱乐城

斯特吉斯成型产品bet188娱乐城公司共有50个⁺多年的零件和模具设计，工程和生产经验，科学的注塑技术，为汽车，商bet188娱乐城用卡车，医疗器械和家具市场的客户生产精密零件。图片来源:Sturgis模塑产品bet188娱乐城

成立于1966年，斯特吉斯成型产品(SMP)在斯特bet188娱乐城吉斯，密歇根州，是一个大型，家族所有，定制注塑模具厂，管理几乎所有自己的模具。SMP经营四个工厂，总面积为215,000平方英尺/19,974平方米。该公司拥有215名员工，模具200种不同的材料，维护600个活跃的模具，bet188娱乐城并配备了70个注塑压力机-大小从50到1900吨/吨-加上一个设备齐全的工具室。斯特吉斯结合了50种⁺多年的零件和模具设计，工程和生产经验，科学的注塑技术，为汽车，商bet188娱乐城用卡车，医疗器械和家具市场的客户生产精密零件。

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问题：50⁺-英寸长的注塑导轨预计会向两个方向弯曲，这bet188娱乐城就需要一个复杂的冷却夹具和很长的冷却时间。

解决方案：在钢材切割之前，CAE服务应用了肯塔基弯曲和CAD模型变形技术来解决翘曲问题，同时仍然满足OEM的性能要求。

结果：不仅工具工作完美，零件模具没有翘曲，而且这个大批量汽车项目的成型周期也缩短了。bet188娱乐城

继承问题

几年前，斯特吉斯的一个一级客户(同时也是制模商)要求斯特吉斯接手生产一种结构滑窗导轨系统，该系统允许皮卡车的后车窗滑动打开和关闭。bet188娱乐城尽管模压材料是未增强和未填充的聚碳酸酯/丙烯腈丁二烯苯乙烯(Pbet188娱乐城C/ABS)，一种无定形共聚物，但事实上，该部件的几何形状是50⁺英寸/ 127⁺- cm长且u型沟道较薄，意味着模后残余应力松弛容易导致翘曲。bet188娱乐城因此，除了用于该程序的四腔工具(用于模具两个上轨和两个下轨)，Sturgis还继承了较长的成型周期和精心设计的冷却bet188娱乐城装置，以帮助处理零件的弯曲倾向。起初，SMP试图改变工艺条件，以减少翘曲，缩短循环时间，并取消冷却装置，但最终，它满足了它所拥有的。在为该项目进行轨道成型几年之后，斯bet188娱乐城特吉斯被要求为该大批量皮卡的最新型号提供一套工具和成型服务。

斯特吉斯是密歇根州斯特吉斯的一家大型家庭定制注射模具厂，几乎所有的模具都是自己管理的。bet188娱乐城该公司拥有四个工厂，总面积215,000平方英尺/19,974平方米，拥有215名员工，模具200种不同的材料，维护600个活动模具，并配备了70个注塑压力机-大小从50到1,900吨/吨-加上一个设备齐全的工具室。bet188娱乐城

SMP工程副总裁Paul Feaman说:“我们对我们的一级客户说，‘我们很乐意报价该工具，但我们认为我们可以通过这种方式消除翘曲问题。“根据我们在之前项目中的经验，我们知道这些部件喜欢翘曲，我们自己的过程模拟估计了我们在新项目中可以预期的翘曲方向和大小。”

SMP工程总监Jordan Avery回忆道:“我们最初的模拟结果预测，该部件将沿着u型通道的长度向内加油，然后在两端向下弯曲，就像皱眉一样。

虽然Sturgis仍处于新工具的概念阶段，但团队成员使用了他们在前一个项目中的所有工艺知识，加上他们在零件和模具设计方面的所有工程知识，看看他们是否可以消除翘曲问题。bet188娱乐城SMP高级项目经理Mark Jarrett表示:“当传统方法无法解决问题时，我们知道是时候引入其他专家了。”

几年前，斯特吉斯接管了生产的结构滑轨系统后皮卡窗户。bet188娱乐城PC/ABS模压成型，薄u型槽，50⁺英寸/ 127⁺-厘米长，容易翘曲。除了四腔工具，斯特吉斯还继承了较长的成型周期和精心设计的冷却装置(上图)，以帮助处理模后应力松弛。bet188娱乐城当被要求在这个项目中为最新的模型引用新工具时，斯特吉斯应用其知识和工具来消除翘曲。当这些都无法解决问题时，伊利诺斯州巴达维亚的CAE服务公司被请来解决翘曲问题。

解决问题

斯特吉斯转向了伊利诺斯州的巴达维亚CAE服务公司该公司还在密歇根州的大急流城和罗切斯特山以及加拿大安大略省的温莎设有办事处。这家拥有32年历史的公司专门从事热塑性注塑件的工艺模拟工作，也提供培训、指导和转售bet188娱乐城bet188娱乐城模塑仿真分析过程模拟软件欧特克加州圣拉斐尔公司。在巴达维亚技术中心，该公司还拥有三台大小从67到500吨/吨不等的注塑机，以及辅助设备，以帮助客户学习分析实施、工艺培训和模具取样。bet188娱乐城

CAE服务公司特别擅长在设计和仿真工作中应用肯塔基弯曲和模型变形技术来解决翘曲问题。CAE Services工程总监Tim Lankisch表示:“我们在这一领域的专业知识众所周知，尤其是在汽车行业。“我们的员工可以评估零件设计和成型过程的各个方面，以解决翘曲问题，并通过试错方法减少设计和模具取样循环所涉及的时间和成bet188娱乐城本。”

CAE Services导出Moldflow自己的翘曲预测(模具制造商不bet188娱乐城能直接使用它来修改模具设计)的反面，并将其拉回模具的CAD模型中，以尝试在翘曲预测的区域改变设计，并保护模具锁模条件下的特征。然后将变形的CAD模型拉回Moldflow，在那里运行另一个过程模拟，以确保零件变平。bet188娱乐城如果它没有，或者如果翘曲转移到另一个区域，那么变形模型将被调整，直到获得可接受的结果。实际上，所有的工作都是在切割第一块钢之前完成的。

问题解决了

SMP计量经理Scott Gooch说:“我们已经有了关于这个翘曲问题的很好的替代数据，这是我们运行前几年工具的经验，”他补充说，Sturgis在这个项目中的树脂供应商为CAE服务提供了快速成功所需的CRIMS(校正模内残余应力)材料数据。bet188娱乐城

CAE服务是一家模拟咨询公司，在行业中建立了良好的声誉，特别是在汽车模具厂和模具制造商中，因为其解决注塑零件翘曲问题的能力。bet188娱乐城通过应用Kentucky windage和CAD模型变形技术，该公司通常可以节省数周或数月的“制造&打破”设计循环，帮助客户以更宽的加工窗口将高质量的零件更快地推向市场，以更低的成本。bet188娱乐城在上图中，四个不同的模拟网格代表了过程中的四个阶段:蓝色网格是标称(目标)位置;黄色网格为初始扭曲位置;红色网格表示施加风力后的位置;绿色网格表示风网弯曲后靠近标称位置，确定了所选的风网形状。图片来源:CAE服务公司

他们使用CAE服务公司给他们的微小设计修改来切割变形模型的核心和腔体。然后，一旦他们试用了第一个模具，材料就会像预测的那样收缩，并生产出形状bet188娱乐城和尺寸正确的零件。

新的部件不仅没有变形，而且斯特吉斯能够消除早期的冷却装置和更低的循环时间，这代表着相当大的生产力增长——尤其是在这样一个规模的项目上。Jarett说:“这意味着需要两个工具全职运行来满足生产目标，而不是三个。

在应用修改后的模型来生产模芯和型腔后，该工具从一开始就工作得很好，零件没有翘曲，使斯特吉斯省去了早bet188娱乐城期的冷却夹具，减少了循环时间。Sturgis估计，CAE Services在这个项目上的工作节省了几周，甚至几个月的时间，以及数万美元的成本，这些成本与修改工具、拍摄和评估零件以及如果问题没有解决就再次更换模具的设计循环相比。bet188娱乐城图片来源:Sturgis模塑产品bet188娱乐城

Avery说:“CAE Services能够轻松解决问题的速度为我们节省了几周，甚至几个月，以及数万美元，而不是采取旧的‘制造&破坏’方法，修改工具，成型零件，看看它是否有效，如果它不起作用，再修改模具，再次制造零件，等等。”bet188娱乐城

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Lankisch说，他的团队遵循了他们完善的流程，应用风吹和模具变形技术。bet188娱乐城Lankisch补充说:“我们希bet188娱乐城望模具厂、模具制造商和零件设计师了解的是，当他们用尽所有传统的模拟解决方案来解决翘曲问题时，他们可以依靠我们的工程专业知识来解决问题，通常在一到两周内，有时甚至更快。”

自该项目以来，斯特吉斯模压产品公司从其他客户那里获得了一bet188娱乐城些额外的组件，并继续与CAE服务公司合作，解决新零件和工具设计上的预期翘曲问题。

作者简介

Peggy Malnati是底特律的特约撰稿人bet188娱乐城模具技术加工专注于案例研究/应用故事和商店简介。她还曾为CompositesWorld自2006年以来，她主要负责汽车和地面运输。长期以来一直是SAE而且SPE她曾为两个组织以及SPI的前结构塑料部门组织和管理大型技术会议和会议。15年来，她一直担任董事会成员和传播主席SPE汽车事业部．她也是1994年的编辑麦格劳-希尔书热塑性构件结构分析“，”自1984年以来，她一直为全球塑料和复合材料行业提供写作和传播服务。