Перед инженерами Felli было поставлено массовое производство контейнера для хранения продуктов. Цели разработки заключались в том, чтобы сократить время цикла и повысить успешность, а также сократить потребность в последующей обработке. Часть была закрыта с помощью системы горячеканальных клапанов, чтобы уменьшить количество материалов и избежать дефектов поверхности. Тем не менее, угловой эффект был вызван системой горячеканальной системы затвора клапана и привел к несбалансированному потоку и вызвал линии сварки, воздушные ловушки и следы ореола. Инженеры Felli использовали Moldex3D для проведения серии анализов, чтобы определить основную причину углового эффекта и проверить предложенное решение, и, наконец, смогли достичь неизменно высокого качества производства.

Проблемы

• Несбалансированный поток
• Воздушные ловушки и линии сварки
• Ореолы

Решения

Использовали технологию Mesdex3D Flow и Hexa, чтобы найти решения для дисбаланса потока

Выгода

• Устранены дефекты поверхности
• Улучшенные показатели успеха на 99%
• Стабильное производство

Тематическое исследование

Этот продукт представляет собой прозрачный резервуар для хранения, изготовленный из AS, с размерами 140 мм * 140 мм * 210 мм (рис. 1). Форма выполнена в виде двухрезонаторной формы, которая заполняется со дна резервуара с помощью горячеканальной системы задвижки клапана. Процесс был запланирован для массового производства и требует 24 часов непрерывного производства. Поэтому, как добиться стабильного и непрерывного производства, было самым важным вопросом. Несмотря на то, что для улучшения дефектов поверхности и успешного сокращения циклов формования использовались система горячеканальных клапанов и отличная конструкция канала охлаждения, все еще существовали сварочные линии, воздушные ловушки и следы теплового потока, вызванные дисбалансом потока.

Рис.1 Продукт: прозрачный резервуар для хранения

Согласно моделированию Moldex3D, действительно был феномен дисбаланса потока (рис. 2). Далее, наблюдая профиль температурных результатов, можно обнаружить, что термоплавкий клей распространяется наружу из-за углового эффекта, вызванного горячим расплавом, проходящим через штифт клапана, и продолжается до конечного продукта (рис. 3).

Рис. 2 Дисбаланс потока, обозначенный контурами фронта расплава при моделировании Moldxe3D (слева), согласуется с результатами эксперимента (справа).

Рис. 3 Наблюдая за температурным профилем, обнаруживается, что распределение температуры происходит после того, как расплав проходит через штифт клапана (слева) и продолжается до продукта (справа).

По результатам моделирования и экспериментальной проверки четко показано, что штифт клапана является ключом, влияющим на баланс потока. Поэтому Felli попытался быстро проверить результаты, изменив длину штифта клапана и удалив штифт клапана с помощью CAE-моделирования, и обнаружил, что баланс потока значительно улучшился после удаления штифта клапана (рис. 4). Фактическая проверка также соответствует результатам моделирования (рис. 5).

Рис. 4 Результаты моделирования со снятым штифтом клапана.	Рис. 5 Экспериментальная проверка

Наконец, Felli оптимизировала конструкцию бегунка с помощью технологии плавки расплава, чтобы уменьшить разницу температур после того, как расплав пройдет через задвижку клапана (рис. 6), и еще больше улучшил баланс потока (рис. 7).

Рис. 6 Благодаря технологии плавки расплава, разность температур после прохождения штифта клапана уменьшается (слева), а баланс потока улучшается (справа).

Рис. 7 Несбалансированность потока была явно улучшена в оптимизированной конструкции (справа)

Благодаря анализу Moldex3D и нескольким недорогим фактическим проверкам, Фелли нашел реальную причину этой проблемы и получил четкое направление для внесения соответствующих улучшений в штифт клапана. После повторной проверки с помощью Moldex3D это улучшило проблему, снизило коэффициент дефектности со 100% до 0% и уменьшило коэффициент дефектности фактического производства до 0,05%, избегая применения неэффективных контрмер и создавая ненужные огромные затраты.

Результаты

Технология Moldex3D Flow и Hexa Mesh позволила инженерам Felli определить дисбаланс потока и зафиксировать точное распределение температуры с высоким разрешением в детали. Кроме того, инженеры Felli использовали Moldex3D для изучения влияния штифтов клапана на баланс потока. Результаты моделирования хорошо соответствовали экспериментальным результатам и показали, что штифт клапана является ключом к улучшению дисбаланса заполнения. С помощью Moldex3D компания Felli успешно определила основную причину углового эффекта и оптимизировала конструкцию бегунка, чтобы уменьшить разницу температур по мере потока расплава через шток клапана, улучшая дисбаланс потока, вызванный угловым эффектом.

Источник