Spritzgußsimulation als Kopplungselement von CAD und CAE - Designoptimierung mittels professioneller CAE-Analysen in vertrauter CAD-Umgebung -
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- Lars Beutel
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1 Spritzgußsimulation als Kopplungselement von CAD und CAE - Designoptimierung mittels professioneller CAE-Analysen in vertrauter CAD-Umgebung - Steffen Paul SimpaTec GmbH Chemnitz,
2 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...
3 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
4 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
5 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
6 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
7 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
8 Moldex3D Produkt Evolution R4.x R3.x Shell Gas Shell FPCW R5.x Complete 3D Solid Simulations R6.x Solid RIM Solid Fiber Solid FPCW Mold Insert R7.0 Enhanced Flow Parallel-SMP Tetra Mesh Two-Color Molding Insert Molding FEA Integration R7.1 Solid MCM Solid I2 Hybrid Mesh Cooling Optimization SolidWorks Embedded R8.0 Enhanced FastCool Parallel- Cluster Windows x64 BLM Design Verification Automatic 3D Meshing edesign R8.1 Designer RHCM IC Packaging Optical Molding Optics R9.0 Viscoelastic Transient Cool License Manager Conformal Cooling NX, Creo Embedded R9.1 Solid Warp+ Remote Computing BLM+ explorer Injection Compression HyperWorks Partner Alliance ICM Stress R10.0 Gas / Water Injection Remote Computing on Linux edesignsync Microcellular Foaming Underfill R11.0 Advanced Hot Runner Co-Injection DOE MuCell Underfill Viewer Cloud Computing Compression Molding R12.0 Compression Molding Bi-Injection PIM / MIM Annealing Process 2-Way Core-Shift Thermoplastic + Thermoset Hybrid Run edesignsync Post-Process Designer BLM Project Solid Mesh
9 Übersicht Entwicklungszyklus Konzeptphase Konstruktion CAE Spritzgußsimulation 1 Idealvorstellung! Fertigung CAE Struktursimulation 2 Fertigungsverfahren beeinflusst Bauteileigenschaften
10 Entwicklungszyklus CAD-Produktentwicklung und aktuelle Möglichkeiten der Integration von Simulation
11 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync CAE Injection molding Arbeiten in vertrauter Umgebung, Automatische Netzerstellung Optimierung durch Simulationseinfluss Modell Interoperationalität Vielfältige und automtisierbare Simulationsmöglichkeiten
12 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Modellerstellung in Creo Materialzuweisung
13 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Anguß und Kühlung erstellen Komplettes Simulationsmodell
14 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Kühlzeit Indikator Füllindikator Einfallstellen Indikator
15 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Analyse Setup
16 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Ergebnisse Füllbild Bauteilverzug
17 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Ergebnisse Lufteinschlüsse Bindenahtlage
18 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Ergebnisse umfangreiche Ergebnisse
19 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Optimierung Bauteiloptimierung um Fertigungseinflüsse zu minimieren Änderungen mithilfe von Creo Werkzeugen Lage der Aufnahmebohrungen Änderungen Rippendesign Entfernen von Durchbrüchen
20 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Optimierung Original Modell Geänderte Version
21 CAD-Anbindung Beispiel Creo edesignsync Optimierungsergebnisse Original Modell Geänderte Version
22 Kopplung von Spritzgußsimulation und FEA
23 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
24 I2- Interface Resultate aus der Spritzguß-Prozeßsimulation: Druck Reduktion der Bindenahtfestigkeit Eigenspannungen Faserorientierung Temperaturverteilung Dichteverteilung Digimat Schnittstelle ist ebenfalls verfügbar
25 Stress 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 Bindenahteffekten
26 Werkzeug Verformung mittels Moldex3D Stress
27 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
28 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
29 Interessiert? Sprechen Sie uns an: SimpaTec GmbH Steffen Paul Wurmbenden Aachen Telefon: info@simpatec.com
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