关于模流仿真的误区解答(一)

文摘   2024-09-20 17:15   北京  


01

误区1:每次提交任务时都要

完整设置好所有的参数

解答:这样做就像在使“蛮力”,认为一次性把所有参数和要考虑的因素都塞进一个任务里,软件就应该输出一个百分百精确的完美结果,但其实是一种“吃力不讨好”的方式。一方面会让我们的模流工作效率大大降低,另一方面,压铸的整个工艺环境是非常复杂多变的,我们能够把握和输入的参数可能只有30%-40%左右,不能寄希望于让软件输出百分百精确的结果。与其使“蛮力”,不如使“巧劲儿”,只要我们明确每次模流任务的目的,针对性地设置参数,实现方案之间具有可比性即可,例如我们只是想对比一根管路是否有冷却效果,那只要保证这个管路的设置就好,其它参数的准确性和完整度在当前的任务中就不那么重要。



02

误区2:每次模拟都必须把网格

剖分得特别细

解答:网格尺寸确实与模拟的精准程度成正比,但同时也要有如下考虑:1)关注网格质量,比如网格层数,网格对齐情况,型腔重点位置的网格是否质量够高,而不是虚拟模具外的非重点位置;2)网格量越大对模拟硬件的要求越高,时间也越长,所以我们要明确当前项目模流的目的,是为了交付报告还是为了精准发现缺陷,不同的目标下我们划分网格的要求也有所不同。



03

误区3:模拟完成后只看一两个

结果就可以

解答:这样的分析会比较片面,以SupreCAST智铸超云为例,模拟结果分为动态过程结果和静态核心结果两类,共十余种,每类结果都有其侧重点和分析意义,部分工程师只习惯看一个流态结果,好像医生为病人诊断时只看一张片子就判死刑,这样其实是不科学的,可以参考组合分析法:例如液流追踪和充填温度相结合,如果两股液流汇合的地方温度也比较低,那么产生冷隔的概率就会比较高;再例如充填速度和卷气压力相结合,如果充填速度偏低的位置也显示有卷气,那么该处的表面质量大概率就会比较低。



04

误区4:模流显示的结果比

过程更重要

解答:模拟结果是相互关联的,以SupreCAST智铸超云为例,过程结果和核心结果要兼顾,核心结果更直接地反映缺陷,而过程则能告诉我们在哪个环节或哪个时间出了问题,从而帮助我们判断及优化方案,不能只关注最终结果而忽略了过程中的趋势变化。依旧以上一个误区中提到的充填速度和卷气压力为例,充填速度反映了金属液的替换能力,如果卷气位置的充填速度较快,那么后续的金属液会推动着前面的卷气往前走,形成一个运动过程,卷气不一定会停留,但如果卷气位置的充填速度比较慢,则说明卷气很可能会停留,就有更大的概率产生缺陷。



05

误区5:只要模流显示有卷气,

就一定还有优化空间

解答:不一定,1)很多产品在模拟时都会在浇道或内浇口处显示有卷气,但并不一定这些卷气都直接象征着缺陷,还是要结合其他模拟结果来综合判断卷气风险;2)压铸高速、高压的特点,本身就决定了产品必然伴随着内部组织的“病态”,且许多压铸产品的结构设计相对复杂,也会产生一些无法很好改善的结构性卷气。总的来说,我们要结合产品质量要求和全面的模流结果来综合分析卷气结果。



06

误区6:仿真软件的计算结果应该

百分百准确,否则就是软件不行

解答:所有的CAE仿真软件都不可能做到百分百准确,天气预报就是个很简单的例子。影响仿真结果准确性的因素非常复杂,如:1)参数设置时考虑因素的全面性,但我们是不可能完美考虑到所有因素的,比如现场的水管堵了,这种是模拟不出来的;2)参数输入时的准确性,但现场的工艺情况复杂多变,比如真空条件的不稳定,管路、喷涂换热系数的不固定,工艺曲线的反馈值存在误差等,都会影响到我们输入参数与现场情况的准确度;3)网格划分的质量和大小等。所以我们的建议是:1)设置参数时尽量贴合生产情况,尽量保证输入准确性;2)多软件并用,交叉比较;3)不管是前期设置还是后处理分析,都要明确仿真的目标,抓住重点和趋势。



07

误区7:模流软件可以用来追求

无限逼近100%的良品率

解答:该观点有误。要解答这个问题,需要先理解模流软件的模拟范畴:以一款良品率为95%的产品为例,该产品在生产过程中,平均100个件里会出现5个次品,从概率上来说,良品概率比次品概率高得多,那么模流软件的准确输出更应该体现在对95%良品的预判上,如果是只体现了5%的次品情况,那么反而要对模流软件的准确性打个问号了。因此,模流软件作用发挥更大的是类似将良品率从30%提升到70%的“雪中送炭”式情景,如果想用它来追求无限逼近100%的良品率,效果一定不会太理想。



08

误区8:仿真软件就是用来出具

交付报告的

解答:这是一种把仿真软件价值唯一化的观点,虽然交付报告是我们非常常见的应用场景,但不代表是使用仿真软件的唯一目的,掩盖了仿真软件的本质价值,因为客户真正需要的是好的设计方案,而不只是“好看”的模流视频,当企业找到适合自身的仿真软件使用方法,将其融入到产品设计和工艺设计的流程中和设计团队的培养中,才能真正体会到仿真软件的价值。



09

误区9:仿真软件的成本是额外的,

不值得

解答:这个误区与上一个问题同源,如果我们把仿真软件看做用来交付报告的工具,用来跟客户拿订单的手段,那么它确实是一笔不小的开支,不仅需要采购软件,还要付出额外人力成本和硬件成本来支撑。但如果我们能善用仿真软件,用它来解决设计难题和优化方案,将一个产品的良品率提升5%,那么像SupreCAST智铸超云这样的订阅式软件的成本,在这5%的降本增效中几乎可以忽略不计。



10

误区10:上游压铸厂不需要用模流

软件,下游模具厂会用就行了

解答:与其说这是一个误区,不如说这是在传统模流软件价格和使用的门槛长期过高的情况下,上游企业选择将成本和困难下放给下游的举措,但当行业内形成这样的趋势后,就会发生:1)压铸厂放弃提高自身工艺设计能力和竞争力,依赖模具厂的技术支持来拿订单,后续产品打出来有缺陷时也很难明确问题的原因,进而与模具厂发生责任不明的扯皮现象,徒增成本,影响交付效率;2)模具厂将模流软件视为拿单的条件和应付客户的工具,只要压铸循环能运行起来,产品能打出来就行,至于产品生产的好坏则并不关心。长此以往,企业的正向研发设计能力很难发展起来,更不用说从低端复制品行列进入高附加值的高端产品行列。



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