L'applicazione 3DEXPERIENCE SIMULIA Plastic Injection è uno strumento all'avanguardia che consente a ingegneri e progettisti di ottimizzare i processi di stampaggio a iniezione di materie plastiche. Questo blog ne esplorerà le potenzialità attraverso l'esempio di un coperchio frizione, mostrando come questa applicazione innovativa semplifichi progettazione, produzione e prestazioni.

Sfide nello stampaggio a iniezione di plastica

Lo stampaggio a iniezione di materie plastiche è un processo complesso che richiede una pianificazione e un'analisi meticolose. I progettisti si trovano spesso ad affrontare le seguenti sfide:

1. Selezione e comportamento del materiale : garantire che il materiale plastico scelto soddisfi i requisiti meccanici e termici.
2. Difetti delle parti : evitare problemi comuni come deformazioni, segni di ritiro e linee di saldatura.
3. Ottimizzazione del tempo di ciclo : bilanciamento dell'efficienza dei costi con una produzione di alta qualità.
4. Progettazione di utensili : progettazione di stampi che supportano una produzione efficiente e priva di difetti.

Senza strumenti di simulazione avanzati, queste sfide possono comportare costosi lavori di rielaborazione e ritardi.

Importazione di modelli CAD e accesso ai ruoli

Ecco una guida dettagliata all'utilizzo dell'applicazione SIMULIA Plastic Injection per un progetto di copertura della frizione:

Fase 1: Importazione del modello CAD

1. Importa il modello: usa il pulsante “+” e seleziona “Importa” oppure trascina e rilascia semplicemente il design del coperchio della frizione direttamente nell’area di lavoro.

   

2. Controlla la geometria: usa lo strumento di verifica della geometria per assicurarti che il modello sia privo di errori e pronto per la simulazione.

Passaggio 2: aprire la bussola

1. Individua la bussola: accedi all'interfaccia della piattaforma 3DEXPERIENCE e fai clic sull'icona della bussola nell'angolo in alto a sinistra dello schermo.

   

    

2. Cerca l'app Plastic Injection: accedi all'applicazione utilizzando la barra di ricerca o all'interno dei ruoli di simulazione.

   

    

3. Avvia l'applicazione: apri l'app Plastic Injection, dove l'interfaccia mostra la Assistant Driven, un approccio guidato intuitivo che consente agli ingegneri di progettazione della plastica di eseguire analisi sui componenti destinati a essere prodotti mediante il processo di stampaggio a iniezione.

Introduzione alla simulazione dell'iniezione di plastica guidata dall'assistente

Il pannello Assistente di 3DEXPERIENCE semplifica il processo di simulazione offrendo un insieme strutturato di azioni basate sulla selezione per guidare efficacemente gli utenti. Organizza strumenti e indicazioni in tre sezioni distinte:

A- Barra degli strumenti:

La barra degli strumenti offre un rapido accesso ai comandi utilizzati più di frequente, come i controlli del modello, lo stato della simulazione e altre funzioni essenziali, consentendo agli utenti di semplificare il flusso di lavoro.

B- Azioni:

Le azioni sono attività categorizzate (ad esempio, impostazioni di processo, condizioni di stampaggio) che gli utenti devono definire e completare per impostare ed eseguire una simulazione in modo efficace.

C- Comandi:

I comandi forniscono accesso diretto agli strumenti e alle istruzioni necessarie per eseguire azioni specifiche. Queste opzioni consentono agli utenti di eseguire le rispettive attività, offrendo descrizioni dettagliate e supporti visivi per semplificare il processo e garantire un'impostazione accurata della simulazione.

Grazie a questo layout strutturato, gli utenti hanno a portata di mano tutto ciò di cui hanno bisogno per una simulazione efficiente dell'iniezione di plastica.

Accesso rapido tramite la barra degli strumenti

La barra degli strumenti nel ruolo di Plastic Engineer offre un rapido accesso ai comandi più comunemente utilizzati, semplificando le attività ripetitive e migliorando l'efficienza.

1- Simula : specifica i parametri per eseguire la simulazione e poi la esegue.

2- Stato della simulazione : mostra lo stato di risoluzione della simulazione.

3- Feature Manager : gestisce le funzionalità della simulazione.

4- Visibility Manager: controlla la visibilità delle rappresentazioni, delle connessioni e delle feature correlate alla simulazione.

5- Visualizzatore diagnostico: visualizza messaggi di stato, di avviso e di errore pertinenti dopo l'esecuzione di una simulazione.

6- Aggiorna: aggiorna tutto.

Azioni:

Le azioni sono categorie di attività, come condizioni al contorno e carichi, che si eseguono per definire ed eseguire una simulazione.

L'Assistente presenta le azioni in ordine logico; tuttavia, non è sempre necessario eseguirle nell'ordine in cui sono elencate. Inoltre, alcune azioni hanno dei prerequisiti, mentre altre potrebbero essere del tutto facoltative.

Comandi:

La Comandi nella metà inferiore dell'Assistente consente di accedere facilmente ai comandi e all'assistenza utente relativi all'azione corrente.

Quando si fa clic su un'azione nella metà superiore dell'Assistente, la Comandi del pannello visualizza opzioni e informazioni relative a tale azione. Ad esempio, quando si fa clic Condizione nella metà superiore, nella metà inferiore viene visualizzato un set di comandi relativi all'iniezione.

Impostare la simulazione: assegnare domini alle geometrie contribuenti

A ogni geometria che svolge un ruolo nella simulazione deve essere assegnato un dominio appropriato. Un dominio definisce il tipo di componente della macchina per stampaggio a iniezione coinvolto nella simulazione. Devono essere assegnati i seguenti domini:

• Plastica : rappresenta una cavità dello stampo
• Canale caldo
• Cold Runner
• Inserimento parte
• refrigerante
• Inserto per stampo

Fase 3: Assegnazione dei domini alle parti contribuenti

1. Nella finestra di dialogo Assistente, fare clic su Parti .
2. Nella casella Comandi, seleziona Parti contribuenti . (In alternativa, puoi scegliere Parti contribuenti dalla scheda Impostazioni nella barra delle azioni).
3. Verrà visualizzata la Parti contribuenti
4. Assegnare il Plastico alla Spiegeln .
5. Fare clic con il tasto destro del mouse su Spiegeln per visualizzare le opzioni.
6. Dal menu a discesa, seleziona Plastica (poiché questa parte rappresenta la cavità dello stampo da riempire con la plastica).
7. Fare clic su OK per confermare le assegnazioni nella Parti contribuenti .

Fase 4: applicare i materiali ai componenti

In questa fase, assegnerai i materiali al Spiegeln . Nello specifico, applicherai l'ABS assicurandoti che il materiale scelto abbia il comportamento di stampaggio a iniezione necessario all'interno del suo dominio di simulazione.

1. Aprire la Assistente e selezionare Materiali .
2. Nella Comandi , fare clic su Palette Materiali . (In alternativa, è possibile accedere alla Palette Materiali dalla Impostazioni nella barra Azioni).
3. Nella casella di ricerca, digita ABS per filtrare l'elenco dei materiali.
4. Espandi la Plastica (ABS) .
5. Selezionare Materiale generico / ABS generico | A.1 e rivedere le proprietà di simulazione del materiale facendo clic sulla Simulazione .
6. Torna alla Materiale di base .
7. Trascinare e rilasciare Materiale generico / ABS generico | A.1 sulla Spiegeln per assegnare il materiale.
   

• Per applicare questo materiale alla Spiegeln , fare clic sull'icona Applicazione sulla parte Spiegeln dal menu a comparsa.

Nella procedura guidata, accanto alla sezione Materiali appare un segno di spunta verde, a indicare che il requisito del materiale è stato soddisfatto.

1. Selezionare Chiudi nel menu a comparsa per finalizzare l'applicazione.
2. Chiudere la Tavolozza materiali .

A questo punto, il materiale è stato applicato correttamente alla Spiegeln . Ora è possibile visualizzare l'albero di studio aggiornato.

Passaggio 5: definire le impostazioni del processo

In questa fase, definirai le "Fill" , " Pack" e "Warp" per la simulazione dello stampaggio a iniezione di plastica a due fasi. Queste impostazioni sono fondamentali per simulare il processo di stampaggio a iniezione, garantendo la precisione nel modo in cui la cavità dello stampo viene riempita, compattata e raffreddata.

L' Plastic Injection consente di regolare le impostazioni operative della macchina per lo stampaggio a iniezione. Sebbene le impostazioni predefinite per i casi di analisi di riempimento, compattazione e deformazione siano adatte alla maggior parte delle simulazioni, è possibile personalizzarle per soddisfare esigenze specifiche.

La Impostazioni processo consente di controllare l'analisi dell'iniezione di plastica, consentendo di ottimizzare questi parametri.

Passaggi per definire le impostazioni del processo:

1. Nella Assistente , fare clic su Impostazioni processo .
2. Nella Comandi , seleziona Impostazioni processo . (In alternativa, puoi accedere a Impostazioni processo dalla Impostazioni nella barra delle azioni).
3. IL Impostazioni del processo verrà visualizzata una finestra di dialogo. Qui è possibile visualizzare e modificare le impostazioni predefinite Condiviso impostazioni.
   • Per questa simulazione, imposteremo il Temperatura di fusione A 600 Kelvin e il Temperatura di espulsione A 380 Kelvin.

     

      

4. Espandi la Simulazioni del flusso di plastica per visualizzare impostazioni aggiuntive.
5. Regolare il Tasso di riempimento dell'iniezioneI profili della velocità di riempimento definiscono come la velocità di riempimento progredisce nel tempo o come percentuale del volume riempito della cavità.
   • Fare clic Modifica profilo per aprire la Profilo tasso di riempimento .
   • Inserisci 1,4 nella seconda riga sotto Tempo e 2,4 nella terza riga.
6. Fare clic su OK per confermare le modifiche nella Profilo tasso di riempimento .
7. Fare clic su OK nella Impostazioni processo per applicare le impostazioni.

Una volta definite queste impostazioni, la simulazione sarà pronta a rappresentare accuratamente il processo di stampaggio a iniezione, comprese le fasi di riempimento, imballaggio e raffreddamento.

Fase 6: definire le posizioni di iniezione

Definire i punti di iniezione è un passaggio fondamentale per determinare dove i materiali plastici entreranno nella cavità del componente durante il processo di stampaggio a iniezione. Ogni componente deve avere almeno un punto di iniezione per facilitare il flusso del materiale.

Tipi di posizione di iniezione

1. Posizioni di iniezione superficiale
   Nell'iniezione superficiale, il materiale plastico entra nel pezzo attraverso un'intera superficie selezionata.

• Con un sistema di canalizzazione : se il modello include un sistema di canalizzazione, in genere la parte superiore della sprue viene scelta come punto di iniezione.

2. Posizioni di iniezione basate su punti
   Nell'iniezione basata su punti, il materiale plastico entra attraverso un punto specifico definito dall'utente.

• Senza una rappresentazione della superficie : se il modello non ha una superficie designata per la posizione di iniezione, è possibile selezionare un punto qualsiasi su una superficie per rappresentare il centro di un'area di iniezione circolare.
• Raccomandazione sul diametro : il diametro del punto di iniezione è generalmente pari al 60-80% dello spessore del pezzo per un flusso ottimale del materiale.

Nota : omettendo il sistema di canalizzazione nella simulazione si ignorano i suoi effetti sulla temperatura e sul flusso della plastica, che potrebbero influenzare la precisione.

Creazione automatica delle posizioni di iniezione

Se hai utilizzato l' Functional Plastic Parts per creare la geometria del componente e definire i punti di iniezione, questi verranno trasferiti automaticamente alla simulazione. Sebbene sia possibile eliminare o aggiungere nuovi punti di iniezione all'interno della simulazione, tali modifiche non verranno propagate all'app Functional Plastic Parts.

Flusso di lavoro di simulazione: 

1. Fare clic sull'icona Posizione di iniezione
   • Aprire la finestra di dialogo Posizione di iniezione.            
2. Selezionare la posizione di iniezione
   • Selezionare Supporto faccia e quindi selezionare una faccia sulla parte.
3. • Apparirà un glifo a forma di cono che indicherà il punto di iniezione.

Selezionando attentamente i punti di iniezione, si garantisce una simulazione efficiente e precisa che rispecchia il flusso di materiali reale.

Passaggio 7: mesh della parte

La creazione di mesh è un passaggio fondamentale nella simulazione dello stampaggio a iniezione di materie plastiche. La mesh predefinita per la parte in plastica è spesso sufficiente per la maggior parte delle simulazioni, ma è possibile perfezionarla per ottenere una maggiore precisione nelle aree critiche, come i punti di iniezione o lungo i bordi.

Regolazioni della maglia

1. Dimensione mesh
   Regola la dimensione media degli elementi mesh in tutto il pezzo. Elementi mesh più piccoli sono ideali per aree con caratteristiche complesse, come cancelli o passaggi stretti, per migliorare la precisione della simulazione.
2. Strati limite
   Gli strati limite sono costituiti da sottili elementi a maglie in prossimità delle pareti della cavità, con elementi più grandi verso il centro. Questa configurazione migliora la precisione nella risoluzione delle variazioni di temperatura e solidificazione lungo lo spessore del componente.

• Per le parti uniformi, l'impostazione predefinita genera cinque elementi attraverso lo spessore della parte, bilanciando i costi di calcolo e la precisione.
• Per una maggiore precisione, specificare due o più strati limite.

3. Spessore del primo strato
   Lo spessore del primo strato limite è in genere un ottavo dello spessore medio della parete. Due strati danno luogo a una mesh limite pari a un quarto dello spessore della parete, garantendo una modellazione accurata del comportamento termico e del flusso.
4. Semplificazione della geometria
   È possibile semplificare la mesh definendo la dimensione minima dei bordi topologici da mantenere. Le feature più piccole, come i loghi, possono essere rimosse per semplificare la mesh e ridurre la complessità computazionale. Regolare l'altezza e la dimensione massime per queste feature secondo necessità.

Flusso di lavoro di simulazione

Aprire Plastic Mesh Part Manager

• • Passare alla Impostazioni della barra delle azioni e fare clic su Mesh Part Manager .
  • Il gestore visualizza la dimensione media delle maglie per la parte in plastica, le parti del refrigerante e lo stampo.

1. Modificare la mesh della parte in plastica
   • Fare doppio clic sulla riga relativa alla parte in plastica per aprire la finestra di dialogo Impostazione mesh in plastica

1. • Regola la dimensione della mesh per le dimensioni complessive e perfezionala per le regioni piccole o critiche.
   • Specificare il numero di strati limite e lo spessore del primo strato per una maggiore precisione.
2. Semplifica la geometria
   • Utilizzare il Semplifica geometria per definire la dimensione minima dei bordi da mantenere.
   • Per escludere piccole funzionalità come i loghi, seleziona Rimuovi loghi e personalizza i parametri secondo necessità.
3. Generare e perfezionare la mesh
   • Fare clic su Mesh per generare la mesh computazionale.
   • Esaminare i risultati e perfezionare la mesh secondo necessità per ottenere la massima precisione.
4. Finalizzare la mesh
   • Dopo aver esaminato e apportato le modifiche, fare clic su OK per finalizzare la mesh.

Affinando la mesh nelle aree critiche e semplificando le funzionalità non necessarie, si garantisce un equilibrio tra efficienza computazionale e precisione della simulazione, gettando le basi per risultati affidabili.

Passaggio 8: eseguire la simulazione

L'esecuzione delle simulazioni di stampo, riempimento, compattazione e deformazione è il passaggio finale nell'analisi del progetto per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche. Queste simulazioni forniscono informazioni sul flusso del materiale, sul comportamento di compattazione e sulla potenziale deformazione del componente.

Impostazione della simulazione

1. Configurazione dell'ambiente di simulazione
   Per impostazione predefinita, le simulazioni vengono eseguite sul computer locale utilizzando una licenza incorporata. Se necessario, è possibile configurare l'installazione per l'esecuzione su un computer remoto.
2. Avvia la simulazione

• Passare alla Simula dell'Assistente e fare clic su Simula .
• Dalle Posizione , seleziona Locale interattivo .
• Fare clic su Seleziona tutto per includere tutti i casi di analisi disponibili nella simulazione.
• Accettare le impostazioni predefinite e fare clic su OK .

3. Configurazione CPU
   È possibile allocare fino a 8 core per CPU per la simulazione, per ottimizzare le prestazioni e ridurre i tempi di esecuzione.

Finestra di stato della simulazione

La Stato simulazione si apre automaticamente e consente di:

• Monitora l'avanzamento della simulazione in tempo reale.
• Diagnosticare e correggere gli errori se si verificano.
• Accedi alla Grafici per esaminare i grafici dei risultati principali, come la portata e la pressione massima di iniezione.

Durata

In genere, la simulazione richiede circa 30 minuti per essere completata, a seconda della complessità della parte e delle risorse di calcolo disponibili.

Analisi e ottimizzazione post-simulazione

Una volta completata la simulazione, è possibile analizzare i risultati in dettaglio, ottenendo preziose informazioni sul comportamento del componente in plastica stampato a iniezione.

Fase 9: rivedere i risultati della simulazione

L'analisi dei risultati della simulazione è un passaggio fondamentale per la convalida e l'ottimizzazione del progetto per lo stampaggio a iniezione di materie plastiche. Esaminando i risultati, è possibile identificare e risolvere potenziali problemi, garantendo la producibilità e la qualità dei componenti.

Analisi di simulazione di riempimento

La simulazione del riempimento fornisce una visione dettagliata di come il materiale plastico scorre nella cavità dello stampo:

• Modelli di flusso: valutare il modo in cui il materiale riempie la parte per garantire uniformità ed evitare colpi corti.
• Trappole d'aria: identifica le aree in cui l'aria rimane intrappolata durante il processo di iniezione. Queste aree sono contrassegnate da cerchi rossi, aiutando a individuare potenziali difetti che possono compromettere l'integrità del componente. La correzione di queste aree spesso comporta la riprogettazione delle posizioni di sfiato o la regolazione dei parametri di processo.

Analisi della linea di saldatura

Le linee di saldatura si formano quando fronti di flusso separati si incontrano durante il processo di riempimento. Queste possono essere visualizzate nei risultati della simulazione:

• Posizione e gravità: osservare la posizione delle linee di saldatura e il loro impatto sull'integrità strutturale e sull'estetica.
• Proprietà min-max: analizzare la resistenza del materiale in queste posizioni per determinare se soddisfano i requisiti di progettazione.

Grafici dei risultati avanzati

È possibile generare grafici aggiuntivi per una comprensione più approfondita dei risultati della simulazione:

• Forze di serraggio (grafici XY): analizza la distribuzione e l'entità delle forze necessarie per mantenere chiuso lo stampo durante l'iniezione.

• Pressione massima di iniezione: valutare la pressione necessaria per riempire il pezzo, assicurandosi che rimanga entro le capacità della macchina.

Analisi di settorizzazione

La settorizzazione consente di suddividere la parte in regioni per un'analisi localizzata, aiutando a comprendere il comportamento del flusso, la distribuzione della temperatura e altri parametri in aree specifiche della parte.

Fase 10: Generazione di report

Una volta esaminati i risultati, il passo successivo è documentare e condividere le scoperte:

1. Esportazione dei risultati
   Genera report completi che riassumono i risultati della simulazione, inclusi elementi visivi chiave, grafici e problemi identificati. I report possono essere personalizzati per evidenziare parametri critici come pressione di iniezione, forze di serraggio, linee di saldatura e posizioni delle intrappolate d'aria.
2. Condividi le informazioni.
   Utilizza gli strumenti di collaborazione della piattaforma per distribuire i risultati ai membri del team, alle parti interessate o ai clienti. Una documentazione chiara garantisce che tutti i soggetti coinvolti abbiano una comprensione condivisa dei risultati della simulazione, favorendo un processo decisionale informato.

Esaminando attentamente i risultati e generando report dettagliati, si creano le basi per iterazioni di progettazione informate, una migliore producibilità e prestazioni del prodotto migliorate.

Conclusione

L'applicazione 3DEXPERIENCE SIMULIA Plastic Injection consente ai progettisti di affrontare con sicurezza le sfide complesse dello stampaggio a iniezione di materie plastiche. Le sue solide capacità di simulazione, applicate a componenti come i coperchi frizione, garantiscono qualità, efficienza e innovazione superiori. Integrando progettazione, simulazione e collaborazione, trasforma il modo in cui le aziende affrontano la produzione.

Pronti a dare una marcia in più ai vostri progetti di stampaggio a iniezione di materie plastiche? Scoprite oggi stesso il potenziale dell'applicazione 3DEXPERIENCE SIMULIA Plastic Injection.

• Autore
• Articoli recenti

Hanen Bdioui

Rappresentante per lo sviluppo delle vendite presso ChampionXperience

Hanen Bdioui è caporedattrice di ChampionXperience, dove si occupa di contenuti su CAD, realtà virtuale e tecnologie ingegneristiche emergenti. Collabora con Dassault Systèmes come Content Creator e SOLIDWORKS Application Engineer, e collabora come redattrice tecnica per Engineering.com e EngineeRules, occupandosi di argomenti relativi a CAD, PLM e simulazione. Hanen crea inoltre contenuti specializzati per 3DEXCITE, la piattaforma 3DEXPERIENCE , e Onshape, supportando ingegneri e aziende nell'adozione di moderni flussi di lavoro digitali.

Ultimi post di Hanen Bdioui ( vedi tutti )

• MySession mancante in SOLIDWORKS Design? Risolvi il problema in meno di 1 minuto - 6 marzo 2026
• Come aggiornare 3DEXPERIENCE SOLIDWORKS ( SOLIDWORKS Design) - 4 marzo 2026
• Perché scegliere Onshape Simulation per l'analisi strutturale? - 1 marzo 2026