客户面临的挑战

中国重汽集团是中国重型汽车工业的摇篮。 在开发的重型卡车和特种工程车辆中,橡胶配件用量较大,例如板簧支架,主要安装在座椅下方,起到缓冲减震的作用。 以往此类产品的研发和注塑成型主要依靠经验,或者通过不断试模改进产品品质。 急需一款CAE软件,可以在研发阶段进行成型仿真,查看产品的硫化过程以及判断成型可能存在的缺陷,避免产品在使用过程中由于某种成型问题影响产品的使用寿命。

项目目标

根据客户目前面临的问题,通过Autodesk Moldflow反应成型的仿真模块,可以帮助客户对产品进行成型仿真,通过以下结果判定产品品质缺陷:

1、橡胶在型腔内的流动模式,主要关注熔接线和困气位置,这两个问题会影响产品强度

2、产品固化过程结果,可以查看橡胶制品在冷却过程中各个位置的固化时间,判断在设定周期内,橡胶制品是否存在硫化反应不充分的位置或者过熟的区域,这两种区域都会影响产品强度和使用寿命;

3、可以分析模具和设备的加热系统设计是否合理,由于模具温度分布主要影响橡胶硫化程度,可以通过产品瞬态温度变化和平均温度变化,查看产品各处温度是否均匀,从而判断橡胶硫化是否合理。

解决方案

通过Autodesk Moldflow反应成型的仿真模块,可以帮助客户: 

1、反应成型模型选择原则以及模型处理方法;

2、反应分析工艺参数设置;

3、反应分析结果设置与判读;

4、反应分析结果与实际验证对比方法;

5、线上、线下的技术支持。

业务成果

培训视频以及技术支持PPT文件,内容包括:

1、反应成型对模型和网格类型的要求;

2、选择合适的分析类型;

3、查看熔接线位置和困气位置,确定产品熔合时是否有包胶困气现象,该缺陷会影响熔合位置的机械强度;

4、 通过冷却(FEM)分析模块,模拟模具温度变化,通过查看模具温度(开始后瞬态)查看在注塑周期内,模具变化情况,可以判断橡胶硫化过程是否在合理温度内。

 

通过该项目,为我司在橡胶反应成型方面积累了宝贵经验,可以向包含有橡胶制品设计与生产的企业推广该解决方案,在为客户解决橡胶制品成型缺陷的同时,推广软件。 类似如汽车橡胶密封圈生产企业、医用硅胶制品生产企业、橡胶或者硅胶日用品生产制造企业,均是该解决方案的目标客户。

结论

通过使用Autodesk Moldflow中的反应成型中的冷却(FEM)+充填+保压分析模块,对橡胶制品的成型过程进行模拟仿真,并且通过熔接线、困气结果作为影响产品强度和寿命的判定结果,同时通过查看产品温度(瞬态)判断橡胶在硫化过程中的温度变化,为前期对产品疲劳开裂的评估提供数据支持。 并且随着分析结果与实际产品进行对比,制定了判定标准,不断提高评估的准确性。 为产品结构优化、模具方案优化提供了有效的数据支持。