SolidWorks Simulation在玻璃器皿模具設計的應用

寂靜天花板

可以設置虛擬真實環境，以便在制造之前測試產品設計。在設計過程中對各種參數（如持久性、靜態和動態響應、裝配體的運動、傳熱、流體力學和注塑模具）進行測試，以評估設計性能并提高質量和安全性。
對于模具制造廠家來說，除了生產流程時間的長短外，準確履行訂單合同要求起到越來越重要的作用。原因之一是從產品理念到按客戶要求的最終生產，其過程變得越來越長，這就增加了對制造廠家的壓力。他們必須要彌補延遲，最終還要提供在結構上合理的產品。
$ W0 d, u6 N/ Z# V$ T' u2 h  e+ W對于這種情況，節省的潛力是在產品的開發階段。利用像SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件這樣的解決方案來幫助減少產品設計周期和測試的周期，并同時提高模具的質量。為了預防模具制造的質量瑕疵，往往首先要制造出樣機，然后在實際使用的條件下來檢驗產品結構性能。但是，這種辦法會導致增加模具開發過程中的其他費用，延長產品開發時間。
在這里，虛擬測試，例如，在早期的產品開發階段采用SolidWorks Flow Simulation 流體仿真軟件來進行計算流體動力學的仿真(CFD)，以便對模具和模制成型件進行功能測試。
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. b) ]. d- d* cSolidWorks CAD和 Flow Simulation流體仿真軟件之間的無縫集成有著很大的附加值。在這里，用戶可以在他平常工作環境的條件下建立液體模型，進行計算和快捷地產生多種產品變型。借助于剖視圖可以顯示諸如液流速度、壓力、湍流和質量分布率等重要結果的分布情況，利用液流軌跡既可以檢驗模型的內部特性又可檢驗其外部特性。首先對不同產品的變型和流體的特性進行一下比較，就能夠深入了解產品的特性，并可以正確判斷其趨向，以便最終有針對性地來改善產品的性能。流體仿真軟件應用不斷增長的領域之一是檢驗流體對結構部件溫度的影響。SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件可以在產品具體設計目標方面用來確定最佳的流體進口和出口條件。
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3 @/ k1 x" t% i) W3 `! c; E2 c* }例如，使模具和模制成型件實現均勻的溫度控制，或使部件進行預熱的持續時間，或冷卻的持續時間達到最佳。同時，這種軟件可以對各種生產過程進行仿真，并對生產工藝流程進行改進，在這里流體起著重要的作用。
從事開發餐具、容器、盤狀器皿、手術器械和家用器具的World Kitchen LLC公司借助于SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件，使Pyrex品牌的烤盤生產實現了優化和合理化，在制造這些產品時采用了加熱成型工藝。在1150℃溫度熔化的玻璃流經一系列管道，最后流進一個模型里，在這里擠壓成各種各樣的烤盤。
“如果成型機溫度太低，那么成型的玻璃就會出現皺紋。如果成型機溫度太高，則玻璃連同金屬會發生熔化，以致成型件無法從模型中取出”，高級模具設計師Mark Cooley先生對這樣的問題解釋道。
“因此，水的恰當的流動和冷卻是相當重要的。如達到熱平衡，我們在生產中所采用的金屬模就不會同玻璃一起發生熔化，從而制造出質量一流的玻璃制品。”
World Kitchen公司采用SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件，根據對工藝過程復雜的流體動力學和熱力學仿真的結果對自己的機床進行了調整，很快達到了所要求的熱平衡。由此，縮短了40%的設計時間和節省了23萬美元的開發費用。“SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件使我們有可能事先找出溫度太低和太高的部位”，Mark Cooley先生強調說。
% m0 J0 j4 i' j( V# r- ~“目前，我們能夠開發可高溫加熱的部件和高質量的產品，這既不會發生由高溫引起的一些問題，又不會引發停機或者產生一些附加費用。”
SolidWorks Flow-CFD-Software（CFD全文名稱為Computational Fluid Dynamics）計算流體動力學（CFD）仿真軟件的另一個應用領域之一是塑料的擠壓過程，例如制造結構復雜的PVC（聚氯乙烯——譯注）門窗。
5 @1 L: g& L7 E/ A9 c! X' I% x在這里，根據壓力損失和塑料的不同流動狀態可以看到擠壓模具中不同的流速分布，這能導致不一樣的最終產品。根據所獲得的填料狀態，就能夠相應地優化模具的結構。同樣，模具的溫度管理能起著重要的作用，因為，只有均衡的溫度分布與確定最佳的壁厚，才能在模制成型件的過程中確保精確的擠壓。
仿真注塑過程中填料的狀態，用戶可以采用SolidWorks-Partnerprodukten合作伙伴軟件產品（這里是指由CAD-計算機輔助設計、PDM-產品數據管理、SAP-Integration-企業管理解決方案，即企業資源計劃一體化、Analyse-分析和Fertigung-生產等集成一個完整的系統解決方案——譯注），以評估模制成型件的薄壁和厚壁部位之間的相互影響，以致在生產過程中不會在成型件上出現空隙或凹陷。
: G- h+ S5 u- F2 [2 C目前，SolidWorks公司針對2016的版本的計算流體動力學軟件增加了新的功能。現在模具制造廠家可從經優化的網絡技術中得到好處，通過計算網格以獲得較好的幾何形狀的表示，由此達到用較少單元格數精確表示的幾何形狀。
通過與增強性能的多核技術的使用相結合，仿真軟件的應用使效率顯著提高，因為用戶可以專心于尋找解決方案和快捷搜索變型產品。SolidWorks Flow Simulation流體仿真軟件作為開發工具不可分割的一部分，為設計過程實現線性化作出了貢獻。
$ M+ N. j# D8 o4 Q在尋找決策時SolidWorks Simulation提供了問題的答案，并直接影響到模具的設計，對于力求高效地進行產品開發的所有企業來說，SolidWorks Simulation軟件是不可缺少的。
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