Spritzgußsimulation als Kopplungselement von CAD und CAE - Designoptimierung mittels professioneller CAE-Analysen in vertrauter CAD-Umgebung
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Spritzgußsimulation als Kopplungselement von CAD und CAE - Designoptimierung mittels professioneller CAE-Analysen in vertrauter CAD-Umgebung - Steffen Paul SimpaTec GmbH Chemnitz, 01.04.2014
Übersicht
• Vorstellung SimpaTec GmbH und Moldex3D
• CAD-Produktentwicklung und aktuelle Möglichkeiten der Integration von
Simulation in PTC Creo
Creo
Siemens NX
Cimatron
SolidWorks
SolidEdge
...
• Kopplung von Spritzgußsimulation und FEM
SIMULIA
LS-DYNA
NASTRAN
HYPERWORKS
ANSA
...
SimpaTec GmbH
• Gründung 2004 in Aachen
• Vertrieb von
• seit 2005 Deutschland, BeNeLux, Österreich,
Schweiz und Frankreich
– Deutsche Niederlassungen in Stuttgart und Suhl
– Niederlassung in Guebwiller/Frankreich
– Niederlassung in Bangkok/Thailand
• Dienstleistung im Bereich der Spritzgießoptimierung
• Softwareentwicklung
• Repräsentant Beaumont Inc., USA -> Meltflipper
• Vertriebspartner von
• Mitarbeit in diversen Forschungsprojekten und Arbeitskreisen
Leistungsumfang
• Dienstleistung entsprechend der Anforderungen des Kunden
– Engineering Dienstleistungen (Spritzguss und FEM)
– Bauteil- und Prozessoptimierung
– Bauteilauslegung und -berechnung unter Einsatz von CAE-Methoden
– Projektunterstützung bzw. komplette Projektbearbeitung
– Support und Schulungen
– allg. Schulung (BIMS, Ergebnisinterpretation)
– Beratungen vor Ort
– langjährige Erfahrung im Bereich der Spritzgusssimulation
• Engagement
– Aktivitäten in Forschungsvorhaben
– Softwareentwicklung
– Seminare, Kompetenzzentren, Workshops
– Aufbau von Netzwerken
Softwarekompetenz
die Softwarelösung für die Auslegung und Optimierung des
Kunststoffspritzgießprozesses
die Softwarelösung zur Datenkonvertierung und Datenreperatur
die Softwarelösung für das Tiefziehen
die Softwarelösung für das Blasformen
die Lösung für die Vermeidung einer ungleichmäßigen Füllung
Moldex3D
• Entwickelt durch CoreTech-Systems in Taiwan
• Spin-Off der technischen Universität Taiwan, 1995
• enge Zusammenarbeit mit der Hochschule bis zum heutigen Tage
– Spritzgusssimulation seit 1983
– Kooperationen im Bereich R&D (Promotionen und Masterarbeiten)
• ca. 280 Angestellte
Moldex3D’s Partnership
• Strategic alliance with leading CAD/CAE software for product integration and
performance enhancement
– Dassault Systems, PTC, Siemens, Cimatron
– Altair, ANSYS, LSTC, MSC
Molding Innovation
Product Lifecycle
Management
Moldex3D Produkt Evolution
Compression
Injection Microcellular Molding
Compression Foaming
RHCM Underfill
R12.0
Conformal
HyperWorks
Cooling
Partner Alliance
Design IC Packaging
Verification R11.0
Two-Color NX, Creo
Optical Embedded
Molding Compression
Cooling Automatic Molding R10.0 Molding
Optimization 3D Meshing
Insert
Molding
R9.1
Advanced Bi-Injection
SolidWorks R9.0 Hot Runner
Embedded
FEA
Integration R8.1 ICM Co-Injection PIM / MIM
R8.0 Solid Warp+ Gas / Water DOE Annealing
Injection Process
Mold Insert R7.1 Optics Remote MuCell®
Computing Stress 2-Way
Complete eDesign Viscoelastic Underfill Core-Shift
3D Solid Enhanced
Simulations
R7.0 FastCool
BLM+ Remote
Designer Transient Viewer
Computing Thermoplastic +
Cool eXplorer on Linux
Solid MCM Thermoset
Parallel-
Cloud Hybrid Run
Cluster
R6.x Solid I2
License eDesignSYNC Computing
R5.x Windows x64
Manager eDesignSYNC
R4.x Enhanced Hybrid Mesh Post-Process
R3.x Flow BLM
Designer BLM
Solid RIM
Parallel-SMP
Solid Fiber
Shell Gas Tetra Mesh
Solid FPCW
Shell FPCW
Project
Solid Mesh
2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012
Übersicht Entwicklungszyklus
CAE
Konzeptphase Konstruktion Spritzgußsimulation
1
×
Idealvorstellung !
Fertigungsverfahren
beeinflusst
Fertigung
CAE
Struktursimulation
2 Bauteileigenschaften
Entwicklungszyklus CAD-Produktentwicklung und aktuelle Möglichkeiten der Integration von Simulation
CAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC
CAE
Injection molding
Arbeiten in vertrauter
Umgebung, Automatische Optimierung durch
Netzerstellung Simulationseinfluss
Modell
Interoperationalität
Vielfältige und
automtisierbare Simulations-
möglichkeitenCAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC
Modellerstellung in Creo
MaterialzuweisungCAD-Anbindung – Beispiel Creo eDesignSYNC Anguß und Kühlung erstellen Komplettes Simulationsmodell
CAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC
Kühlzeit Indikator Füllindikator
Einfallstellen IndikatorCAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC
Analyse SetupCAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC Ergebnisse
Füllbild BauteilverzugCAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC Ergebnisse
Lufteinschlüsse BindenahtlageCAD-Anbindung – Beispiel Creo eDesignSYNC Ergebnisse umfangreiche Ergebnisse
CAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC Optimierung
• Bauteiloptimierung um Fertigungseinflüsse zu minimieren
• Änderungen mithilfe von Creo Werkzeugen
– Lage der Aufnahmebohrungen
– Änderungen Rippendesign
– Entfernen von DurchbrüchenCAD-Anbindung
– Beispiel Creo eDesignSYNC Optimierung
Original Modell Geänderte VersionCAD-Anbindung – Beispiel Creo
eDesignSYNC Optimierungsergebnisse
Original Modell Geänderte VersionKopplung von Spritzgußsimulation und FEA
CAE-Anbindung mittels Moldex3D-I2 Moldex3D-I2 stellt ein Interface zu den gebräuchlichsten kommerziellen CAE-Anwendungen bereit zur Übergabe der Ergebnisse Schnittstellen u.a. zu • ABAQUS, ANSYS, LS-DYNA, MSC.Marc, MSC.Nastran, NX.Nastran, NE.Nastran, Radioss
I2- Interface
• Resultate aus der Spritzguß-Prozeßsimulation:
– Druck
– Reduktion der Bindenahtfestigkeit
– Eigenspannungen
– Faserorientierung
– Temperaturverteilung
– Dichteverteilung
• Digimat Schnittstelle ist ebenfalls verfügbarStress Module - optional
Stress
Weld Line
Position
• Komplette Spannungsanalyse für Spritzguß-
Bauteile unter Berücksichtigung definierter
Randbedingungen
• Ermittlung von Verformungen und Spannungen
inkl. detailliertem Vergleich mit
Designanforderungen
• Berücksichtigung Schwerkraft- und
BindenahteffektenWerkzeug Verformung mittels Moldex3D Stress
Zusammenfassung • einfaches Handling innerhalb gewohnter CAD Umgebung • konstruktionsbegleitende Simulation für Bauteil- und Werkzeugentwicklung • umfangreiche Ergebnisse • zur Beurteilung von Qualitätsmerkmalen hinsichtlich Optik und Funktion ist die Füllsimulation unabdingbar • Kopplung zu FEA ermöglicht bei gleichzeitiger Betrachtung der Bindenahtlage eine erste Beurteilung von Festigkeitswerten durch die Ausgabe der Faserorientierung und Dichteverteilungen • exaktere Vorhersage / Identifizierung kritischer oder hochbelasteter Bereiche durch Kopplung der von der Rheologie kommenden Bauteileigenschaften mit der Strukturmechanik
Ausblick • bereits heute vielfältige Möglichkeiten der Integration der Rheologiesimulation in den Konstruktions- und Berechnungsprozeß • Entwicklungsziel der durchgängigen Lösungen wurde erkannt und identifiziert • weitere Integrationsmöglichkeiten werden entwickelt • Erweiterung der Analysemöglichkeiten • Integration und Verknüpfung mit PLM/PDM Systemen
Interessiert? Sprechen Sie uns an:
SimpaTec GmbH
Steffen Paul
Wurmbenden 15
52070 Aachen
Telefon: +49 241 565 28 0
Email: info@simpatec.com
www.simpatec.comSie können auch lesen
