Utiliser l'analyse de déformation pour corriger vos pièces en plastique

Dans la fabrication de pièces en plastique, le gauchissement est un problème courant, mais coûteux à résoudre. Le gauchissement survient lorsque le retrait inégal de la matière lors du refroidissement entraîne une déformation de la pièce par rapport à la forme prévue. Cette déformation peut entraîner des problèmes d'assemblage, des défauts esthétiques et des défaillances fonctionnelles.

Pour y remédier, les ingénieurs ont recours à l'analyse du gauchissement et à des techniques de cartographie inverse afin de comprendre et de compenser ces déformations. SOLIDWORKS Plastics Premium permet d'analyser le gauchissement. Les informations utiles qui en découlent peuvent aider à reconstituer des pièces déformées sous forme de modèles CAO précis, destinés à la fabrication d'outils ou à la refonte de la conception.

Qu'est-ce que l'analyse de déformation ?

L'analyse de déformation dans SOLIDWORKS Plastics Premium permet de prédire la déformation d'une pièce en plastique après moulage. Elle est calculée en tenant compte des propriétés du matériau (par exemple, le retrait, la dilatation thermique), des vitesses de refroidissement, de la conception du moule, de l'emplacement des points d'injection et des trajets d'écoulement associés. Le résultat est une forme déformée qui peut être comparée à la géométrie CAO d'origine. Cela aide les ingénieurs à identifier les zones problématiques et à optimiser la conception du moule ou de la pièce.

Qu'est-ce que le « reverse mapping » ?

Le mappage inverse consiste à partir d'une pièce déformée (déformée par un effet de warp) pour déterminer la forme d'origine qui permettrait d'obtenir la géométrie finale souhaitée après application de cet effet. En termes simples, le mappage inverse consiste à appliquer l'inverse de la déformation de warp à la géométrie numérisée, ce qui revient à la « redresser ».

Cette fonction s'avère particulièrement utile lorsqu'une pièce physique a été soumise à une ingénierie inverse à l'aide d'une numérisation 3D et présente des déformations. Elle peut également être utilisée pour créer un moule qui compense la déformation prévue ou lorsque vous devez procéder à l'ingénierie inverse d'un outillage à partir d'une pièce de production déformée.

Analyse de déformation dans SOLIDWORKS Plastics

La fonction d'analyse de déformation dans SOLIDWORKS Plastics Premium offre une option exceptionnelle permettant de générer automatiquement un modèle qui compense la déformation. Une fois l'analyse de déformation terminée, il est possible de déterminer les résultats de cette analyse, tels que la déformation totale, la déformation due à la contrainte résiduelle de Von Mises dans le moule, la déformation thermique due à la trempe, la déformation due à l'orientation de la matière de remplissage et le refroidissement différentiel.

Déformation finale issue d'une analyse de déformation

La forme déformée peut être exportée à partir des résultats de l'analyse de déformation, soit sous la forme d'une nouvelle configuration, soit sous la forme d'un nouveau fichier de pièce. Les options d'exportation avancées permettent d'enregistrer la forme déformée sous forme de solide, de surfaces maillées ou de surfaces individuelles.

Tirer parti de la déformation inverse

Dans le gestionnaire de propriétés « Enregistrer le corps à partir d'une forme déformée », il existe une option permettant de créer un corps à partir d'une déformation inversée. La génération d'un corps déformé à l'aide de l'option « Déformation inversée » est utile lorsque vous souhaitez compenser un gauchissement. Cela permet d'exporter la forme avec la géométrie nécessaire pour découper le moule de manière à contrebalancer le gauchissement prévu.

Enregistrer le modèle déformé à l'aide d'une déformation inverse

Cela facilite la découpe des moules en tenant compte de la déformation, ce qui permet d'obtenir une meilleure précision de la pièce finale. L'image ci-dessous montre le solide généré automatiquement avec une compensation pour tenir compte de la déformation. Cette fonctionnalité permet de gagner du temps, car les utilisateurs n'ont pas besoin de copier ou d'assembler manuellement les surfaces.

L'image ci-dessous montre une pièce générée à l'aide de la fonction de déformation inverse, superposée à la géométrie d'origine de la pièce. Elle illustre la déformation de la pièce et les modifications nécessaires pour tenir compte de cette déformation.

Comparaison entre le dessin CAO d'origine et le résultat déformé

Résumé du procédé de chaîne inversée

En résumé, le processus de déformation inverse se déroule comme suit :

1. Effectuez une analyse de déformation pour simuler les déformations causées par les contraintes résiduelles générées lors des phases de remplissage, de compactage et de refroidissement.
2. Générer une géométrie « Reverse Warp » pour créer un modèle tenant compte de la déformation. Le modèle généré est modifié géométriquement dans la direction opposée à celle de la déformation prévue.
3. Exportez le modèle compensé et validez-le dans SOLIDWORKS. Il peut s'agir d'une validation géométrique ou de la réexécution d'études de simulation.

L'analyse de déformation et la reconstruction à partir de pièces déformées constituent des outils indispensables dans la conception et la fabrication modernes de pièces en plastique. Grâce à SOLIDWORKS Plastics Premium, les ingénieurs peuvent non seulement prévoir la déformation, mais aussi reconstituer des modèles CAO précis à partir de pièces déformées. Cela se traduit par un outillage amélioré, des produits de meilleure qualité et des flux de travail plus efficaces, permettant ainsi d'accélérer l'innovation produit.

Pour en savoir plus sur la manière de réduire la déformation du plastique, regardez notre webinaire à la demande ici.