نرم افزار شبیه سازی اکستروژن

نرم ­افزار شبیه ­سازی رانشگری (اکستروژن) به کنار گذاشتن روش آزمون و خطا برای طراحی محصولات رانشگری شده (اکسترود شده) و ریژه­هایی (دای­هایی) که آنها را تولید می­کنند، کمک می­کند.

نرم­افزار شبیه ­سازی پلاستیک اغلب به قالب­گیری تزریقی مربوط است، اما چالش ­ها در رانشگری (مانند تورم ریژه) به معنی این است که برنامه­های شبیه ­سازی هنگام طراحی محصولات رانشگری شده مفید باشند.

شرکت آمریکایی Plastic Flow، نرم­افزار بهینه­ سازی ریژه­ی رانشگری طراحی کرده که برای بهبود طراحی ریژه با پروفیل مربعی با ضخامت دیواره­ی غیریکنواخت استفاده می­شود (شکل 1). نرم­افزار با موفقیت ابعاد ریژه -که ریژه ورق است- را بهینه­سازی می­کند، به طوری که توزیع سرعت یکنواختی در خروجی ریژه، بدون افت فشار بیش از حد در سراسر ریژه، فراهم می­شود.

نرم­افزار شبیه ­سازی جریان سه بعدی برای طراحی ریژه رانشگری به طراحان اجازه می­دهد پیش از ماشین­ کاری، ریژه رانشگری را با دقت تنظیم کنند و می­تواند زمان ساخت را حدود 50-40 درصد کاهش دهد.

[EasyDNNGallery|18415|Width|400|Height|400|position||resizecrop|False|lightbox|False|title|False|description|False|redirection|False|LinkText||]

شکل 1: نرم ­افزار بهینه­ سازی شرکت Plastic Flow، طراحی ریژه با پروفیل مربعی را بهبود بخشید.

 

با این حال، تنظیم دقیق مجازی برای ریژه ­های رانشگری هنوز هم نیاز به تجربه طراحان برای اصلاح ابعاد ریژه بعد از هر شبیه­ سازی جریان دارد.

نرم­افزار جدید، نیاز به روش آزمون و خطا را رفع می­کند. بعد از هر شبیه­سازی جریان، ابعاد بهبود یافته و شبیه­ سازی دوباره اجرا می­شود. این چرخه­ی بهبود ابعاد و به دنبال آن شبیه­ سازی جریان، تکرار شده تا زمانی­که طراحی با توزیع سرعت خروجی یکنواخت برای فرایندکاری فراهم شود.

هم­چنین با رفع نیاز مداخله طراح در ساخت ریژه، بعد از هر شبیه ­سازی جریان، انتظار­ می­رود نرم­ افزار جدید زمان ساخت ریژه­ های رانشگری را بیشتر کاهش دهد.

پیش از این­که ریژه رانشگری را بتوان بهینه ­سازی کرد، ابعاد آن فراسنجیده می­شوند (parameterised). برای همین ابعاد مختلف ریژه به عنوان عوامل قابل تنظیم تعریف شده که می­توانند برای اصلاح ابعاد ریژه تغییر کنند. این کار در نرم ­افزار SolidWorks انجام می­شود. به علت پیچیدگی پروفیل ریژه، ابعاد به راحتی نمی­توانند به المان­ های ساده مانند آجر و منشور شکسته شوند.

سپس ابعاد ریژه که با نرم­ افزار SolidWorks عامل­ دهی شده، با استفاده از نرم­ افزار شبیه­ سازی ریژه رانشگری با نام PolyXtrue برای شبیه­سازی جریان بهینه­ سازی شد. برنامه­ ی PolyXtrue به عنوان یک افزوده در نرم ­افزار SolidWorks موجود است.

ریژه مربعی تحلیل شده توسط نرم­افزار دارای یک کانال است که به تدریج به یک سطح مقطع مربعی با دیواره­ی نازک تغییر می­کند. این ریژه برای رانشگری پروفایل ABS استفاده شده است. بخش روزنه­ (gap) نازک ریژه شامل دو صفحه ­ی مختلف است: روزنه کانال در صفحه انتهایی نزدیک خروجی برای دو دیواره ­ی افقی mm 2 و برای دیواره ­های عمودی mm 5/1 است. طول صفحه­ی انتهایی ریژه cm 1 است. سطح مقطع بیرونی صفحه ­ی ریژه میانی همانند صفحه انتهایی نزدیک خروجی است. با این حال، روزنه کانال در قسمت افقی و عمودی صفحه میانی متفاوت است تا جریان در خروجی دای متعادل باشد. طول صفحه میانی (cm 2) در طول فرایند بهینه­ سازی ثابت نگه داشته می­شود.