Lo que Usted Pueda no Saber sobre Insertos para Autodesk Moldflow Insight

Transcripción

1 Insertos para Autodesk Moldflow Insight Ana María Marín A-Z Sophisticated Solutions SM5743-V Aprenda sobre diferentes técnicas de modelación y propiedades adecuadas que usted pueda asignar a los distintos tipos de insertos que pueden ser simulados en Autodesk Simulation Moldflow Insight, para obtener resultados precisos en menos tiempo. Esta clase virtual está llena de consejos y trucos para las mejores prácticas al modelar y correr análisis con Autodesk Simulation Moldflow Insight, incluyendo insertos para análisis de enfriamiento transitorio. Esta clase beneficiara a usuarios profesionales de todos los niveles de experiencia usando estos productos de Autodesk Moldflow Insight. Participantes deberán tener conocimiento general de Autodesk Moldflow Insight para obtener el máximo provecho de esta clase. Sobre el Ponente Ing. Ana María Marín tiene más de 14 años de experiencia como instructora de capacitación y más de ocho años como diseñadora de información. Ha sido profesora adjunta en la Universidad de Massachusetts - Lowell para el Departamento de Ingeniería de Plásticos desde el 2005, y es la directora gerente de A-Z Sophisticated Solutions. Ha impartido entrenamiento en niveles de principiante, intermedio y experto a clientes de aplicaciones CAD / CAE en todo el mundo, ha desarrollado nueve cursos CAD / CAE, coadministró dos websites del Moldflow Community Center, y publicó más del 35 por ciento del total de las claves de Moldflow de estos sitios web. Ha colaborado en el desarrollo del Programa de Certificación de Moldflow que todavía está en uso hoy en día. Actualmente es instructora independiente de Autodesk Moldflow proporcionando cursos de formación para los clientes de Autodesk, y colabora con el Equipo de Simulación de Autodesk Moldflow para actualizar el contenido de la formación de Autodesk. am@a-zssolutions.com Introducción

2 El objetivo principal de esta clase es estudiar a profundidad el tema de insertos para el moldeo de inyección. Darles a conocer los diferentes tipos de insertos que se pueden modelar, y los procedimientos correctos para ser más eficiente. Se asume que ustedes están familiarizados con el uso del programa de Autodesk Simulation Moldflow Insight. Objetivos de la Clase: Al finalizar esta clase, usted podrá: Entender los diferentes tipos de insertos que pueden ser modelados y simulados usando Autodesk Simulation Moldflow Insight. Entender los requerimientos para cada tipo de inserto que usted pueda incluir en el modelo. Aprender las técnicas recomendadas para establecer análisis y la manipulación de los resultados que hagan uso de insertos. Aprender las diferentes técnicas usadas para modelar de manera correcta y rápida los diferentes tipos de insertos. I. Tipos de Insertos Insertos para piezas: Aquellos componentes, que luego del proceso de moldeo pasan a ser parte de la pieza, ejemplos de esto es un enchufe eléctrico o un destornillador. Insertos para moldes: Aquellos componentes que se añaden al molde para darle un acabado a la pieza en particular, para modificar la geometría de la pieza o para mejorar la transferencia de calor en una zona específica. Insertos para Piezas Insertos usados en moldeo de inyección (overmolding). Inserto de resina o de metal y ha sido fabricado anteriormente. Insertos resultantes del sobremoldeo de termoplásticos (two-shot overmolding). Inserto de [resina (de diferentes colores, o diferentes tipos de resinas)]. Donde el primer componente es moldeado por inyección e inmediatamente este pasa al segundo molde donde el segundo componente es sobremoldeado. Insertos para Moldes Desde el punto de vista de molde, consideraremos que los insertos pueden definir la geometría de la pieza, completa o parcialmente. Geometría parcial: definida por los insertos parciales colocados en el molde para cambiar el espesor de pared de una pieza o para mejorar el enfriamiento del fondo de una pieza. Geometría completa:cuando la pieza toca por completo el inserto, lo que permite usar las mismas placas de molde para modelar diferentes geometrías. Tipos de Insertos Usados en Autodesk Moldflow Insight Dependiendo del tipo de malla de la pieza los nombres de las propiedades de los insertos (de pieza y de molde) pueden ser diferentes aun cuando su función sea la misma. En el caso particular de la propiedad de Macho 2

3 (3D) éste está reservado para correr análisis de desplazamiento del macho (core shift) y este inserto dependiendo de su función en el molde puede ser parte del molde o parte de la pieza final. Las propiedades mostradas en los diálogos como Superficie del molde y como Bloque del molde (3D) son propiedades asignadas a geometrías para correr análisis de enfriamiento específicamente. Propiedades para insertos para piezas: Superficie del inserto de pieza (Dual Domain). Inserto de pieza (3D). Propiedades para insertos para moldes: Superficie del inserto de molde. Inserto de molde (3D). Propiedades Sobremoldeo de Termoplásticos En el caso particular de los componentes para sobremoldeo de termoplásticos (Two-shot overmolding) la propiedad es la misma para ambos componentes. Sea Superficie de la pieza o Pieza como en el caso del análisis de malla en 3D. Los componentes son especificados por usted desde el dialogo de propiedades. Usted selecciona si es la 1ra o la 2da pieza a ser inyectada como se muestra en la siguiente figura. II. Requerimientos para Insertos Como todo proyecto de simulación lo más importante es establecer objetivos, metas y los requisitos. Dónde Empezar? Empiece por establecer un plan de acción y objetivos de la simulación. Las siguientes preguntas le ayudará a determinar por donde empezar y como seguir. Cuales son los requerimientos de la pieza? Tiene más de un componente? Si: Moldeo por inyección o sobremoldeo de termoplásticos [o Encapsulado de microchips (si la resina es termoestable)] Componentes de diferentes tipos de termoplástico? Si: Simular usando sobremoldeo de termoplásticos. 3

4 Que información requiere de los resultados de simulación? Evaluar opciones de materiales y/o geometrías de las piezas. Evaluar refrigeración del molde. Evaluar dimensiones finales de las piezas. Dejar espacio para los por si acasos Lo que Usted Pueda no Saber sobre Consideraciones de las Secuencias de Análisis Disponibles Es importante evaluar las secuencias de análisis disponibles y como éstas puedan influenciar las secuencias de las iteraciones que sean realizadas en el estudio. Moldeo por Inyección (Pieza como inserto en el ensamblaje) Si el inserto es metálico o si es de un material termoplástico, pero el inserto será colocado en el molde, en el momento de la inyección, sin importar los esfuerzos residuales que el inserto pueda tener; entonces el proceso a usar en la simulación, es el moldeo por inyección de termoplástico y las secuencias disponibles para correr las simulaciones están listadas en la siguiente tabla. Tipo de Malla Plano medio Dual Domain 3D Secuencia de Análisis Llenado/ Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación + Deformación Llenado + Compactación + Deformación Llenado / Llenado + Compactación Llenado / Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación + Deformación Llenado + Compactación + Compactación Sobremoldeo de Termoplásticos Secuencias Al seleccionar el proceso de sobremoldeo de termoplásticos, el programa agregará al panel de tareas las opciones para usted especificar el material y el punto de llenado para cada componente. Mientras que las condiciones de procesamiento para el segundo componente serán agregadas en la segunda pagina del diálogo de Configuración del proceso. Las secuencias disponibles para correr simulaciones de sobremoldeo están listadas en la siguiente tabla. Secuencia de Análisis Tipo de Malla Plano medio Dual Domain 3D Llenado Llenado + Compactación Llenado + Compactación + Sobremoldeado Llenado Llenado + Compactación + Sobremoldeado Llenado + Compactación Llenado + Compactación + Sobremoldeado Llenado + Compactación + Deformación 4

5 NOTA: Para usted poder especificar los puntos de inyección y crear los canales de alimentación usted necesita haber especificado cada componente. De lo contrario ambas piezas tendrán la propiedad de la 1ra inyección desactivando la posibilidad de especificar el punto de inyección de la 2da pieza a ser moldeada. Desplazamiento del Macho (Core Shift) Para todo tipo de malla, podrá correr: Llenado / Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación Refrigeración + Llenado + Compactación + Deformación Llenado + Compactación + Deformación Propiedades a Especificar Depende del Tipo de Malla Las propiedades disponibles dependen del tipo de malla de la pieza principal, las propiedades son: Insertos para piezas Superficie del inserto de pieza (plano medio) Superficie del inserto de pieza(dual Domain) Inserto de pieza (3D) Insertos para moldes Superficie del inserto de molde Inserto de molde (3D) *Macho (3D) (depende de la geometría de la pieza y del molde) III. Análisis y Resultados de Insertos Selección del Proceso de Moldeo Dependiendo del proceso, objetivos del análisis y material de los insertos usted seleccionaría: Sobremoldeado de termoplásticos Moldeado por inyección de termoplásticos o Encapsulado de microchips (si la resina es termoestable) 5

6 Pasos para Analizar una Pieza con Inserto 1. Seleccionar como proceso Moldeado por inyección de termoplásticos. 2. Importar las piezas, crear y limpiar las mallas. 3. Asignar la propiedad de inserto apropiada al componente. 4. Indicar material, temperatura inicial y de ser necesario las otras variables antes de correr el análisis. Pasos para Analizar una Pieza Sobremoldeada 1. Seleccionar como proceso Sobremoldeado de termoplásticos. 2. Importar las piezas, crear y limpiar las mallas. 3. Ambas piezas tendrán la propiedad de pieza. Optimizar cada pieza por separado antes de correr el análisis del ensamblaje. 4. Asignar el orden de inyección de cada componente. 5. Seleccionar el material, crear los canales de alimentación y colocar el punto de inyección para cada componente. 6. En el diálogo de Configuración del proceso establecer los valores de las variables para cada componente antes de correr el análisis. Pasos para Analizar una Pieza Sobremoldeada con inserto 1. Seleccionar como proceso Sobremoldeado de termoplásticos 2. Importar las piezas, crear y limpiar las mallas 3. Asignar el orden de inyección de cada componente 4. Asignar la propiedad de inserto apropiada al componente 5. Indicar material, temperatura inicial y de ser necesario las otras variables para el inserto 6. Seleccionar el material, crear los canales de alimentación y colocar el punto de inyección para cada componente 7. En el diálogo de Configuración del proceso, establecer los valores de las variables para cada componente, antes de correr el análisis Pasos para Analizar una Pieza Evaluando el Desplazamiento del Macho (3D) 1. Seleccionar el proceso para la configuración. 2. Importar las piezas, crear y limpiar las mallas. El macho siempre se representa con malla 3D, independientemente del tipo de malla de las piezas. 3. Asignar las propiedades y variables necesarias. 4. En el diálogo de Configuración del proceso, seleccionar la opción de Realizar análisis del desplazamiento del macho. Insertos de Molde para Análisis de Refrigeración 1. Crear mallas para la pieza y si desea, crear la malla del inserto como parte del ensamble. También puede crear el inserto manualmente luego durante cualquier iteración. 2. Asignar las propiedades de inserto de molde y cambiar las propiedades del material de ser necesario. 6

7 Para los análisis de refrigeración, en el cual se use el código (BEM), todo inserto de molde tendrá malla tipo Dual Domain. Para el código (FEM) disponible solo para piezas 3D, todo inserto de molde tendrá malla 3D. Resultados de una Pieza con Inserto Además de los resultados relevantes, es importante observar el resultado de temperatura. Evaluar los cambios de temperatura en la pieza y en el inserto. Es muy importante estudiar los rangos de temperatura de cada componente. En el caso de la pieza sobremoldeada, uno de los resultados de gran importancia es el de Temperatura (sobremoldeado). En el caso de desplazamiento del macho, dos de los resultados mas importantes que estudiar son: Desplazamiento del macho Espesor de pared IV. Modelaje de Insertos Requisitos de la Malla para Insertos La malla en el inserto debe: Tener la misma densidad y disposición en las áreas donde hace contacto con la pieza. La densidad de malla en el inserto es menor donde no hace contacto con la pieza (lo que reduce los elementos para el análisis). Independientemente del tipo de malla usada para la pieza, la malla del inserto será Dual Domain si ha de correr el análisis de Refrigeración usando el código (BEM). Para piezas con mallas 3D, las mallas de los insertos y el bloque de molde serán también 3D, si ha de correr el análisis de Refrigeración usando el código nuevo de (FEM). La densidad de malla del inserto y del molde son iguales a las piezas en las áreas donde se tocan y mucho menor donde no se tocan. Creación del Manual de la Malla para Insertos Modelaje de Insertos a Partir de la Malla de la Pieza Método manual: 1. Crear una copia del estudio. 2. Mover los elementos de la malla que estarán en contacto con el inserto a una nueva capa. 3. Borrar todos los elementos extra que no tocarán el inserto. 4. Usar herramientas para cerrar la malla del inserto para crear una malla estilo Dual Domain. 5. Si el inserto será 3D, entonces remallar la malla como 3D. 6. Ensamblar la nueva malla al estudio que contiene la pieza 7

8 Uso de la herramienta de Inserciones para la creación de insertos: 1. Seleccionar los elementos de la pieza que han de tocar el inserto. 2. Seleccionar la herramienta de Inserciones. 3. Especificar la dirección perpendicular a la cual se ha de extender el inserto. 4. Especificar la longitud del inserto. Importar el Ensamblaje usando Autodesk Moldflow Design Link Lo que Usted Pueda no Saber sobre Al usar la licencia de Autodesk Moldflow Design Link usted puede importar ensamblajes, directamente dentro de Autodesk Simulation Moldflow Insight. Tendrá la opción de crear las mallas durante el proceso de importación o luego de haberlas importado. Al importar y mallar un ensamblaje el programa se encarga de crear mallas similares donde las piezas se tocan. Podrá asignar diferente número de capas a diferentes zonas de piezas 3D usando la herramienta de Densidad de malla. NOTA: Puede usar Autodesk Inventor Fusion para evaluar el ensamblaje así como remover o modificar los componentes antes de importarlo en Autodesk Simulation Moldflow Insight. Creación de la Superficie o Bloque de Molde para el Análisis de Refrigeración Pueden importar las superficies y mallarlas o Pueden usar las herramientas: Superficie de molde Para análisis de refrigeración (BEM) Crear malla 3D de molde Para análisis de refrigeración (FEM) para piezas 3D solamente. Este proceso crea la malla en dos pasos 8

9 Resumen En esta clase usted aprendió como modelar y simular correctamente insertos para el moldeo de inyección usando diferentes procedimientos para ser más eficiente. Ahora que ha finalizado la clase, usted puede: Entender los diferentes tipos de insertos que pueden ser modelados y simulados usando Autodesk Simulation Moldflow Insight. Entender los requerimientos para cada tipo de inserto que usted pueda incluir en el modelo. Aplicar las técnicas recomendadas para establecer análisis y la manipulación de los resultados (haciendo) uso de insertos. Aplicar diferentes técnicas usadas para modelar de manera correcta y rápida los diferentes tipos de insertos. Recomendaciones Practique las diferentes técnicas que usted haya aprendido en la clase de hoy Visite con regularidad la Ayuda Wiki para obtener mas información Tome clases formales de los productos de Autodesk Moldflow, contacte a su representante para más información Participe en los foros de discusión de Autodesk Moldflow Participe en las reuniones de usuarios como, Autodesk University 9