Підвищення якості та розмірної точності лиття тонкостінних полімерних деталей методом CAE-моделювання в Moldex3d
DOI:
https://doi.org/10.31471/1993-9965-2025-2(59)-75-84Ключові слова:
лиття під тиском, тонкостінні полімерні деталі, розмірна точність, CAE-моделювання, Moldex3D, прес-форма, параметри лиття, усадка, короблення, оптимізація технологічного процесуАнотація
Сучасне виробництво складної ливарного оснащення характеризується підвищеними вимогами до якості, розмірної точності та стабільності властивостей литих виробів, що зумовлює необхідність прогнозування їх поведінки ще на етапі проєктування. Практика впровадження прес-форм у виробництво свідчить, що значна частина конструкцій потребує доопрацювання внаслідок складної взаємодії теплових, реологічних та усадкових процесів, які відбуваються під час лиття під тиском. У цьому контексті застосування CAD/CAE-систем для чисельного аналізу технологічних процесів є важливим інструментом підвищення
обґрунтованості конструкторсько-технологічних рішень та зменшення витрат на доведення оснастки. У статті представлено результати дослідження, присвяченого застосуванню програмного комплексу Moldex3D для аналізу та оптимізації процесу лиття під тиском тонкостінних полімерних деталей. Основну увагу зосереджено на вивченні впливу технологічних параметрів лиття та конструктивних особливостей прес-форми на формування виробів, їх якість і розмірну точність. Із використанням чисельного моделювання виконано аналіз процесів заповнення порожнини форми, допресовування та охолодження виливка з урахуванням їх впливу на виникнення деформацій, усадки та відхилень геометричних розмірів. На основі результатів моделювання визначено характерні зони концентрації дефектів, зокрема короблення та неповного заповнення, а також встановлено причини їх виникнення. За результатами серії чисельних експериментів обґрунтовано рекомендації щодо оптимізації режимів лиття під тиском і конструктивних рішень прес-форми, спрямовані на зменшення деформацій та забезпечення заданої розмірної точності виробів. Окрему увагу приділено питанням коректності застосування програмного забезпечення, зокрема впливу вибору методів моделювання, граничних і початкових умов розрахунку на достовірність кількісних результатів та їх якісну інтерпретацію. Отримані результати можуть бути використані при проєктуванні та вдосконаленні прес-форм для лиття під тиском тонкостінних полімерних деталей з підвищеними вимогами до якості та стабільності геометричних параметрів
Завантаження
Посилання
1. Peng, S., Tan, M., Zhang, D., & Li, M. (2025). Multi-objective optimization of thin-walled connectors in injection molding process based on integrated algorithms. Materials, 18(9), 1991. https://doi.org/10.3390/ma18091991
2. Gaspar-Cunha, A., Melo, J., Marques, T., & Pontes, A. (2025). A review on injection molding: Conformal cooling channels, modelling, surrogate models and multi-objective optimization. Polymers, 17(7), 919. https://doi.org/10.3390/polym17070919
3. Tseng, R.-H., Wen, C.-H., Chang, C.-H., Chen, Y.-H., Tsai, C.-H., & Hwang, S.-J. (2025). Nozzle pressure- and screw position-based CAE scientific process parameter setup for injection molding process. Polymers, 17(2), 198. https://doi.org/10.3390/polym17020198
4. Nguyen, H. (2023). Optimization of plastic filling’s ratio into thin wall injection molded part. The Journal of Technical Education Science, 4(76), 84–91. https://doi.org/10.54644/jte.76.2023.1286
5. Demirci, U., & Altan, M. (2020). Warpage analysis of injection molded thin-walled chassis part by RSM and FEM. Journal of Advances in Manufacturing Engineering, 1(2), 63–70. https://dergipark.org.tr/en/pub/jame/article/1011988
6. Regi, F., Guerrier, P., Zhang, Y., & Tosello, G. (2020). Experimental characterization and simulation of thermoplastic polymer flow hesitation in thin-wall injection molding using direct in-mold visualization technique. Micromachines, 11(4), 428. https://doi.org/10.3390/mi11040428
7. Islam, A., Li, X., & Wirska, M. (2019). Injection moulding simulation and validation of thin wall components for precision applications. In B. Gapiński, M. Szostak, & V. Ivanov (Eds.), Advances in Manufacturing II (Vol. 4, pp. 96–107). Springer. https://doi.org/10.1007/978-3-030-16943-5_9
8. Araújo, C., Pereira, D., Dias, D., et al. (2023). In-cavity pressure measurements for failure diagnosis in the injection moulding process and correlation with numerical simulation. International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 126, 291–300. https://doi.org/10.1007/s00170-023-11100-1
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторські права....
1.png)
