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Moldes de manufatura de metal - para trabalhar plásticos, borracha, vidro,
Moldes de Manufatura, industrial, manufatura
Moldes para formação de materiais - plásticos, borracha, vidro,
Fabricação de moldes para escorrimento de metal
Hoje em dia o problema crucial no desenvolvimento de novos produtos é reduzir o tempo necessário para o design e manufatura mantendo alta qualidade e custo de mínimo de desenvolvimento. Atingir este ponto requer expertises de vários campos diferentes como também de serviços e fornecedores.
Os métodos e ferramentas computador-auxiliados (CAD & 3D modelização) são extensamente usados para o design de moldes. Estes métodos são capazes de criar e controlar documentos técnicos, desenhos; listas de parte, programas de controle industriais.
As exigências conectadas a manufatura flexível, as exigências de qualidade aperfeiçoadas precisam de tal informação que é pertinente ao modelo geométrico. Há várias possibilidades para extrair esta informação do modelo geométrico como dos métodos baseados em característica.
O modelo geométrico básico pode ser usado dentro do projeto do molde e planejamento de processo de manufatura do molde e o modelo também é satisfatório para ser usado na prototipagem rápida e métodos de ferramentaria rápida. |
Estes modelos deveriam ser extraídos do modelo geométrico 3D clássico usando seleção baseada em características não só para descrever os elementos do molde mas a interconexão entre eles.
A prática acumulada na fabricação de moldes pode servir resolvendo e descrevendo tarefas.
Com base na prática dos participantes a nova tecnologia de informação e comunicação conectadas aos novos processos empresariais e projeto colaborativo deveriam aperfeiçoar o progresso.
O processo de design global deve ser bem coordenado e deve ser integrado em métodos de Engenharia Simultânea (Concorrente).
Engenharia simultânea é uma abordagem essencial obtendo tempo melhorado para marketing em novo desenvolvimento de produto. Porém, até mesmo como o uso de equipes de design está alcançando grande sucesso, há uma necessidade no uso de ferramentas de software que apóiam o processo de design ser radicalmente melhorado.
Alguns aspectos são ilustrados nos seguintes tópicos:
1. O molde será fabricado só para experimentação e não será vendido, ou deveriam ser produzidos poucas peças – Tais moldes freqüentemente deveriam ser feito com materiais mais macios, as partes de plástico removidas manualmente e/ou o molde contendo só uma cavidade no que será eventualmente um molde multi-cavidade. Este processo é diretamente indicado para novos processos de Ferramentaria Rápida. |
2. O molde será fabricado com um material novo - É seriamente recomendado aplicar-se análise de novo software de simulação antes de fabricar.
3. O molde será fabricado com mecanismos especiais ou instrumentação – As ferramentas de software de simulação podem economizar custos, podem reduzir riscos e podem melhorar funcionalidades.
4. O molde será fabricado usando métodos de ferramentaria novos, ou é complexo e envolve muitas funções de molde. Não é certo que o molde funcionará como planejado. A aplicação prévia de ferramentas de software de simulação melhorará análise e tomada de decisão.
5. O molde será empregado com um sistema de resina novo que apresenta exigências especiais - ferramentas de software de simulação são essenciais e poderiam simular todos os estados e necessidades especiais como temperatura, pressão, etc…
6. O molde será fabricado para produzir uma peça que até mesmo se feita como projetada, pode não funcionar como planejado – Ferramentaria Rápida é a solução mais provável, reduzindo custos e riscos.
7. Algum aspecto do trabalho é tecnicamente único, por exemplo poderia haver uma pequena característica única em um diferente molde standard –Ferramentas de Simulação deveriam poder determinar todos os riscos e imperfeições do novo dispositivo.
8. A geometria do molde é significativamente diferente de qualquer outro molde que tenha sido fabricado anteriormente – Independente de qualquer configuração, deveria ser analisada e conclusivamente tomada a decisão usando ferramentas de software de simulação.
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Recentemente a ferramenta de molde, e indústria de moldes ficou progressivamente mais competitiva mundialmente.
Pressão considerável para diminuir tempo de desenvolvimento e custos de produção de ferramentas e fabricação de moldes, reduzir tempo-para-mercado do produto e finalmente, incremento de qualidade de produto emergiu de clientes mundiais.
A indústria em países desenvolvidos focaliza em trabalhar em peças que são de natureza de alto valor agregado requerida pela competição de países em desenvolvimento.
Simulações permitem ao designer desenvolver precisamente projetos de moldes e ferramenta, melhorando e aperfeiçoando a ferramentaria. Design otimizados permitem usar um mínimo de material, resultando em custos de produção reduzidos.
Fabricantes de molde e ferramentas usam análise de software ou ferramentas de simulação para reagir a cada uma destas exigências, permitindo fabricar partes que eram previamente muito difíceis fabricar.
Protótipos e simulações de computador reduzem o custo e tempo para comercializar.
Ferramentaria otimizada tende a alcançar longevidade, reduzindo conseqüentemente o custo de produção, menos ferramentaria será fabricada e falhas de produção reduzidas.
Os novos métodos de design para o moldes ferramentas, e industria de estampas é provado ser efetivo no trabalho de design indústria, o processo está otimizado e custo efetivo, usando software de análise no processo de design provêem as seguintes vantagens:
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¤ Redução no Tempo-para-marketing
Criar e testar protótipos físicos podem ser é um rápido, de custo reduzido e seguro processo. Alguns produtos podem usar simulações de computador que tomam bastante menos tempo. Rodando Software para análises e validação de design conduz a uma reduzida probabilidade de falha de produto posteriormente no ciclo de design, ou tempo de execução (lead-time) que pode resultar em otimização significante.
¤ Design verificação/validação
Simulação e prototipagem rápida podem determinar se o design funciona. As simulações de animações 3D permitem ver como a ferramenta e estampas amoldarão e formarão o material de funcionamento na vida real, como também os próprios produtos resultantes.
¤ Aperfeiçoando Qualidade de Produto
Análises permitem uma projetista sem dificuldade testar várias variantes de materiais em geometria / flexibilidade / elasticidade / temperatura / fricção / antes da produção, algo que também seria logisticamente possíveis usando protótipos. Estas tecnologias resultam em um ótimo design que conduz a qualidade mais elevada de produto.
Novos conceitos produzindo protótipos ou só simulações podem prover um teste radical e uma prova de conceito.
¤ Durabilidade de e confiabilidade
Análise de software pode prover análise de falha e longevidade de ferramentaria e estampas e normalmente pode ser integrado com todos os sistemas principais de CAD e pode ser diretamente integrado aos sistemas de modelização, o padrão para design 3D.
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Isto significa que engenheiros podem usar software de análise diretamente no modelo CAD e não precisam remodelar design para tirar proveito de tecnologia de análise.
Projetando ferramentaria e estampas apresentam desafios de engenharia únicos, o problema para achar a ótima solução, a solução que usa um mínimo de material, gera uma quantia mínima de defeitos e tem a maior longevidade.
¤ Redução de Custos de Desenvolvimento.
Usando software de análise permite rodar simulações rapidamente com muitas repetições diferentes de material, geometria de ferramenta, forças e temperatura, seja a aplicação forja, estamparia, extrusão, moldes, ou qualquer outra aplicação de molde/ferramenta/estampa.
Isto é algo que está atualmente disponível ou logisticamente possível usando protótipos físicos, dependendo da aplicação e especificações. Porém, avaliando simulações de computador é uma alternativa muito mais barata. Menos protótipos físicos e tempo de execução (lead-time) desenvolvimento mais curto para um processo de design menos custoso.
Desenvolver e testar protótipos físicos às vezes é um procedimento caro de empreender.
¤ Redução de Custos de Produção
Longevidade de ferramenta/estampa crescente significa menos desarranjos em produção, como também design otimizado significam um mínimo de custos materiais – estes custos podem ficar significantes rapidamente sob grande produção ou ao trabalhar com materiais dispendiosos.
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SOFTWARE & SIMULAÇÃO APLICAÇÕES
As aplicações específicas de ferramentas de análise de software nas várias disciplinas da indústria de Molde/Ferramenta/Estampa são largamente custo-efetivas e melhoram a confiabilidade como segue nos próximos tópicos:
¤ MOLDES E FUNDIÇÃO
§ projeto de molde avaliação e análise antes da dispendioso processo de produção minimizando desenvolvimento e custos de re-desenho.
§ Design e análise de tensão de Molde e placa.
§ Análise e predição da característica do produto moldado final.
§ Análise de Térmica de material de trabalho durante processo de moldagem.
§ Analise de pressão ótima para aplicações de sopro.
§ Analise de força otimizada para moldes de compressão.
¤ Estamparia de Metal e Extrusão
§ Reduzindo o número de protótipos físicos e tempos de execução.
§ incrementando ciclo de vida de molde ferramenta/estampa.
§ Analizando deformabilidade do material antecipadamente no ciclo de desenvolvimento aperfeiçoando a otimização do design de produto.
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§ Predizendo fluxo de metal ao longo do processo de estampagem.
§ Determinando as dimensões finais das partes estampadas.
§ Permitindo avaliar e testar vários esquemas de carregamento antes da fase de protótipo.
§ Prevenindo defeitos de fluxo induzido como afinamento excessivo e/ou enrugamento de material.
§ Reduzindo a quantidade de sobra de material.
¤ Forja
§ Desenvolvimento seqüências e analisando fluxo de material para prevenir defeitos como bordas e confinamento frio
§ Predizendo comportamento de material de trabalho reduzindo tempo de prova de fundição e custos de desenvolvimento.
§ Predizendo fluxo e geometria da parte final material.
§ Avaliando processo de forja e os efeitos destes em tensões internas de material.
§ Conduzindo análise de tensão antes das primeiras tentativas de forja.
§ Predizendo e avaliando temperaturas em operações de forja mornas tais como propriedades de materiais, incluindo fricção.
§ Otimizando design de produto.
§ Maximizando vida de fundição.
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Outras análises permitidas por ferramentas de análise de software são:
¤ Análise Estática
informação sobre tensões internas que podem ajudar prever possíveis problemas em design. Esta informação permite que a manufaturadores de ferramenta e fundição evitem amplos falhas que poderiam resultar na inoperância de maquinaria industrial cara como prensas e extrusoras. A Análise estática em adição permite avaliar o produto, verificando se pode alcançar as funcionalidades projetadas.
¤ Análise Térmica
Ferramenta importante para processos industriais, permite analisar os materiais de trabalho a vários níveis de aquecimento enquanto eles estão sendo formados. Análise térmica permite determinar a temperatura apropriada de material enquanto está sendo forjado, é extrudado ou é moldado. Análise de Software usado nestes processos industriais pode executar estado estável ou análise térmica transiente na ferramentaria. O projetista pode obter uma predição realística de distribuições de temperatura sob cargas prescritas e condições operacionais.
¤ Análise Não-linear
Permite avaliar desempenho de produto dentro de um complexo ambiente simulado 3D, oferecendo uma determinação mais precisa dos fatores diferentes que podem causar uma falha de dispositivo. Análise Não-linear de ferramentas são efetivas para analisar estática e problemas dinâmicos com não-linearidade geométrica e material, hiper-elasticidade, arrasto, termo-plasticidade, e elasticidade viscosa. Software de análise Não-linear também pode analisar problemas de contato não-linear que envolvem interações de modelos de superfície com ou sem fricção.
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