玻璃鋼模壓工藝CAD輔助設計(二)
二、CAD輔助設計技術
一般講,模壓制品的生產成本,主要是原材料成本,大約占80%~90%。這種現代設計方法,只有通過計算機輔助設計(CAD)來完成。由于玻璃鋼成型工藝非常復雜,這一進展目前尚處于研究階段。
本文簡述采用CAD方法,進行模壓制品的模擬程序設計。
先,將模壓制品的幾何尺寸圖形和程控參數等信息,輸入運算程序,這稱為“預編步驟”。通常幾何尺寸可從CAD數據中得到,并可利用網絡發生器進行分解,成為有限元素模擬(FEM)網絡。程序控制參數和材料特性,必須預先輸入程序。如果今后程序能適當聯網,材料特性可從數據庫中直接取得。
其次,將上述數據輸入被稱為Express的程序后,可以計算出“流動波面”。這種 Express 程序是由 Aachen 的 IKV 研制成功的。經過流動模擬,就可以確定出制品的特性。例如,SMC卡車保險杠,由于它具有對稱性,因而只需計算出它一半的數據,可減少4/5的計算時間,也可大量減少記憶空間。
流動模擬計算,一般是在等溫基礎上進行的,先制造一個保險杠的線模,將有限元素網絡置于線模內。并輸入閉合速度、空隙位置等數據,就可顯示出流動波面圖象。
若以不同顏色區域,表示不同階段的流動波面,只要通過特定軟件的幫助,就可計算分析出特定時間、特殊區域內的流動波面圖。若在計算機屏幕上發現有一個空氣阱存在,熔化物從幾個方向流至一點而該點又不在垂直光滑的面上,這意味著在這一點上,不能排出其中的空氣??諝獗桓叨葔嚎s,從而會導致高溫,這稱為“柴油效應”。這樣,該點的材料會開始熱分解,其機械性能和熱性能都較弱。經過實際測試,該 Express 軟件計算出的“計算點”與實測點,非常接近。
由此可見,這一以填充模擬理論為基礎的計算模型,足以提供出模壓制品的準確結果。它不但可省去機械加工步驟,而且可以計算出纖維的定向,以及各向異性材料的性質。
據悉,Express 程序已將計算結果轉換為商用程序,例如用于計算各向異性材料特性的應力分析等
目前,模壓成型工藝研究中,正在開發的纖維取向和機械性能特征等課題,也可由上述計算模型方法進行解決。










































