Extrusion Russian Edition 4-5-2021

47 КОМПЬЮТЕРНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ЭКСТРУЗИЯ 4-5/2021 пусков сужаются, а сложность перера- ботки повышается. Несмотря на то, что оценка ситуации, основанная на личном опыте, и действие по наитию являются по-прежнему ценными качествами, при- нимая во внимание растущий дефицит квалифицированных кадров на предпри- ятиях, получить качественные результа- ты при таком подходе к проектированию и производству головок становится все сложнее. Процедура моделирования начинает- ся с импортирования данных в САПР, согласования и проверки геометрии головки и последующего объединения всех данных в единую модель. После этого, до начала моделирования, необ- ходимо определить параметры произ- водственного процесса. Несмотря на то, что и до, и после экструзионной головки с материалом происходит много всего, визуализация того, что происходит внутри формующе- го инструмента с помощью программы SIGMASOFT ® , помогает понять процесс в целом. При отслеживании с помощью модели процесса, обычно скрытого от глаз, можно узнать подробности о ра- боте внутренних элементов головки. С помощью этих данных можно при- близительно определить и установить, сколько времени потребуется на то, чтобы процесс стал устойчивым и вос- производимым. Кроме того, можно осуществлять на- блюдения за свойствами материала: на- пример, становится понятно, как выгля- дит профиль скорости течения расплава полимера (рис. 1, 4) или неоднородное распределение температур внутри ин- струмента. Также можно провести ана- лиз последствий контакта расплава со стенками головки, наличия линии спая, распределения температуры в основном узле и формующем инструменте, время нахождения материала в головке, режима течения расплава, наличия застойных зон и многого другого. Часто это позволяет сэкономить дорогостоящие материалы еще до начала реального процесса экстру- зии. Кроме того, можно анализировать энергетический баланс установки, таким образом непосредственно оптимизируя операции в ходе производства. Преимущества моделирования оче- видны: важно, что проектировщик не только в состоянии определить воз- можный брак виртуально, но и произ- водственная линия не отвлекается для проведения тестов и продолжает ра- ботать в обычном режиме без простоев, что экономит время и средства. Кроме того, при виртуальном моделировании можно в подробностях рас- смотреть течение производ- ственного процесса в любой момент времени, что в прин- ципе невозможно на реальном оборудо- вании. Проблемы решаются быстрее, а во многих случаях их удается избежать с самого начала. Без вмешательства в текущее про- изводство можно не только проводить тесты, но и делать расчеты для оптими- зации с неограниченным количеством вариантов, и все это в кратчайший срок. С помощью встроенной системы ав- тономной оптимизации (Autonomous Optimization) все варианты просчиты- ваются автоматически. Результатом яв- ляется составление таблицы, в которой представлены все решения в виде рей- тинга (рис. 3) по отношению к заданным операционным процессам. На рис. 2, на- пример, показаны четыре возможных ре- шения, причем сверху слева отображен худший, а снизу справа — самый лучший вариант. Все промежуточные результа- ты расчетов представлены в таблице (рис. 3.). Кроме того, программа позво- ляет визуализировать полученные ре- зультаты расчетов в других форматах, помогая пользователю выбрать версию с наилучшими параметрами процесса. Благодаря программе SIGMASOFT ® можно упростить оптимизацию имею- щегося процесса и виртуально разраба- тывать новые подходы. Полученные в результате моделирования данные помо- гают лучше понять производственный процесс, так как подробности, которые обычно скрыты, становятся видны. В большинстве случаев за счет предотвра- щения ошибок можно уменьшить срок цикла запуска нового изделия. SIGMA Engineering GmbH www.sigmasoft.de Рис. 3. Таблица с результатами расчетов. Оптимальный вариант указан вверху рейтинга Рис. 4. Моделирование неоднородного распределения скорости течения расплава