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3D打印激发铸造业活力仿真将高性能推向极限
2022-11-03 04:20
本文摘要:“与3D打印机比起,铸造业称得上上是一个“古老”的行业,然而,当3D打印机与建模软件融合,却将这一行业带给了新生。本期,我们通过共享铸行业车轮铝合金轮架的建模与3D打印机案例,来联合领略软件与3D打印机是如何将创意启发流经铸造业…” Altair的solidThinkingInspire,Click2Cast与HBMnCode、Voxeljet合作,为模具生产带给了极为相当可观的性能提高,并为小批量生产甚至是规模化生产关上了潜力之门。

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“与3D打印机比起,铸造业称得上上是一个“古老”的行业,然而,当3D打印机与建模软件融合,却将这一行业带给了新生。本期,我们通过共享铸行业车轮铝合金轮架的建模与3D打印机案例,来联合领略软件与3D打印机是如何将创意启发流经铸造业…”  Altair的solidThinkingInspire,Click2Cast与HBMnCode、Voxeljet合作,为模具生产带给了极为相当可观的性能提高,并为小批量生产甚至是规模化生产关上了潜力之门。

通过将设计建模优化、疲惫分析、铸建模和3D打印机技术融合来符合轻量化设计的挑战,使得提高效率与性能的创意设计沦为有可能。  为了充份挖出3D打印机技术的创造力,本案例通过一个铝合金组件(轮架)造型的重构过程,解析建模优化技术在其中的最重要起到。

结果令人伤心:新的设计在质量完全与原本完全相同的情况下,产品性能(刚性)大幅度提高,并享有可生产性和更佳的耐久性。  要告诉车轮的支撑组件在外力作用持续性有位移和变形的现象,直接影响整个车辆挂系统的性能,因此刚性的提高出现异常关键。另外,在原本的设计中,结构设计经常必须向生产工艺让步,而现在设计人员可以将性能作为首要考虑到的目标,即使设计结果非常复杂,也可以精彩用于3D打印机技术构建。  AltairInspire的拓扑学优化  Inspire基于Altair的OptiStruct优化解法器,应用于概念阶段,以建模驱动结构设计。

在设计初始,设计人员可对模型产生尤为苛刻的工况,例如软制动器、仅次于弯道、驾车摇晃等。运营优化过程中,还可以考虑到生产约束的影响。运营优化后,将结果与完整设计比起,重量完全一样,但其性能却有明显提高:在某种程度的载荷工况下,刚性提高了3-5倍。  nCodeDesignlife的疲惫分析  某种程度是仅次于阻抗,零件的整个运营周期的抗疲劳毁坏也是零件性能的关键考量因素。

通过nCodeDesignlife耐久性和证书分析的疲惫寿命预测,仿真了5种有所不同的路况的35个小时倒数运转环境,还包括通过Altair的OptiStruct计算出来的零件有所不同方位所忍受的压力数据以及材料数据库的材料性能数据,这些数据融合在一起用来预测外用疲劳强度。  Click2Cast的铸建模  Click2Cast为Altair的铸工艺建模软件,这个软件在设计的开始和最后都必须用于,通过软件来强化和优化部件的结构,以防止典型的铸缺失,如空气逗留、孔隙度等。在设计的最后,通过Click2Cast来建模整个模具流经过程以及凝结过程,协助构建最高效的生产方法和增加能源、时间和材料的浪费。

  Voxeljet的3D打印机过程  经过优化、疲惫分析和铸建模过程,最后模型发送到Voxeljet的设备终端,通过CAD数据,Voxeljet将PMMA材料的塑料模型打印机出来。这种有机材料模具的自燃灰烬很少,并且变形量完全为零,这很合适熔模铸造法,并带给了出色的尺寸公差精度和高质量的表面精度,而且通过3D打印机过程生产的模具防止了前期便宜的开模的市场需求。当然,3D科学谷必须警告的是,Voxeljet的设备可以打印机PMMA材料也可以打印机用作金属铸的砂型模具,熔模铸造是其中的一种途径。

  通过以上案例可以显现出,优化及仿真技术需要更佳的构建轻量化设计,并很大地唤起3D打印机技术的潜力。


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