如何使用模流分析来优化您的零件
模流分析是指使用软件模拟注塑成型生产周期的过程。利用特定制造材料的物理特性,该软件能够预测在注塑过程中模具的填充方式。
模流分析在设计阶段被证明是有用的,因为它允许工程师在创建用于生产的实际模具之前测试原型的潜在问题,如收缩、翘曲、下沉、剪切应力、潜在的空气陷阱或不正确的填充模式过程。除了使用增强热塑性塑料时的纤维取向外,它还可以预测模具在注入加压熔融材料时和冷却过程中的反应。
这些预测对工程师很有用,工程师可以根据需要根据模拟调整模具,以创建高质量、设计优化的零件。然而,虽然模流分析非常有用,但该软件可能很昂贵。此外,某些应用程序可能不需要分析。模流分析对于具有严格公差、复杂几何形状的零件以及具有足够大范围以证明执行分析的成本是合理的项目尤其有益。
本文将深入探讨模流分析为工程师和产品经理提供的关键经济和技术优势。
技术优势:模流分析与故障排除
模流分析的主要优势之一是它可以帮助工程师查明上游的具体设计问题,从而及早优化零件设计并降低与重新加工相关的下游成本。
具有不同壁厚的零件设计可能会导致问题,因为注塑过程的压力会导致意外的翘曲和内应力。流动分析可以在模具投入生产之前检测并解决这些问题。
此外,它可以帮助确保模腔充满一致性,减少气穴的发生以及缩痕或熔接线等表面缺陷。它还可以帮助工程师确定浇口的最佳位置——热塑性塑料注入模腔的区域——减少重新加工模具的需要以提高效率。
此外,模流分析使工程师能够在生产前测试不同制造材料的物理和化学特性,确保使用理想的材料使零件的成分与其预期应用保持一致。
经济优势:模流分析和投资回报率
软件工程的技术发展和进步意味着模流模拟能够在预测和分析中提供更高的准确性,从而优化设计过程并节省总体生产成本。
注塑成型工艺经常用于大批量生产运行,因为它允许制造商快速创建同一零件的高度准确的复制品。模具必须承受反复暴露在高压熔融热塑性塑料中,因此往往由金属合金或硬化钢制成。
制造这些模具中的每一个都是昂贵且耗时的——它们很容易需要数万美元和数周的时间才能正确地加工——这就是产品经理在制造模具之前优化零件设计很重要的原因。 3D 打印的原型可以在几天内完成更新,但重新制作金属模具可能会非常昂贵,可能需要数周时间。
由于注塑成型需要如此巨大的前期投资,因此优化零件设计以提高效率和成本效益以最大限度地提高投资回报率至关重要。虽然大批量生产通常通过降低每个零件的单位成本来收回制造成本,但随着产量的增加,产品设计优化不佳的经济影响变得越来越明显。
因此,工程师和产品设计师在设计阶段进行零件更新至关重要。这有助于确保在原型投入生产时,它会生产出高质量的零件,并在整个生产生命周期中保持耐用。
通过有效的模流分析优化上游的每个零件
虽然将模流分析纳入预生产过程可能会增加制造成本,但这种成本通常会被由此产生的质量改进所抵消。如果使用得当,模流模拟提供的分析和预测可以优化零件的可制造性,提高其成分的质量,并通过简化制造过程本身缩短上市时间。
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