节约产品开发成本

SIGMASOFT® Virtual Molding在株洲时代新材料科技有限公司的成功应用

公司:株洲时代新材料科技有限公司(中国中车集团)

SIGMASOFT®用户:自2014年起

主要应用:硫化工艺的评估与优化

许可证:弹性体,热塑性塑料(浮动模组)

网站: http://www.trp.com.cn/

硫化是橡胶制品加工制造过程中最重要的一个工艺,硫化时间直接影响产品的性能。相对于传统公式的计算法,SIGMASOFT®Virtual Molding能更准确的预测橡胶的硫化时间,减少产品试模次数,降低开发成本。

中国著名的橡胶制品生产商,中车株洲时代新材料科技有限公司主要从事减振降噪、轻量化等高分子材料的研究开发及工程化应用,产品涉及橡胶、塑料和复合材料等,主要应用于轨道交通、汽车、新能源和建筑减隔振等领域。

该公司设计了一种橡胶弹簧产品,产品由四层金属隔片和三层橡胶组成的圆周型结构,产品最大外径320mm,高214mm。此案研究的最大目的是要评估产品最佳的硫化时间,从而有效的缩短产品研发周期,降低产品开发成本。

根据项目工程师多年的经验,采用传统公式法推算出产品的硫化时间,因推算过程中无法考虑产品形状和后硫化效应等影响,需要通过多次的试制,才能确定最终的硫化时间约为55-70min,这将导致产品开发周期长,研发成本高。因此,客户改用SIGMASOFT®Virtual Molding分析法可以考虑多种因素,能在较短的时间内能精确分析出合理的硫化时间55min、60min和70min,并精确地分析出产品对应的硫化程度:硫化时间为70min的产品最终硫化程度可达99.6%~100%,硫化时间为60min的产品最终硫化程度可达98.6%~100%,硫化时间为55min的产品最终硫化程度可达96.8%~100%。

 (c) SIGMA Engineering GmbH

图1-硫化时间为70min时,产品硫化程度的分布。

 (c) SIGMA Engineering GmbH

图2-硫化时间为60min时,产品硫化程度的分布。

 (c) SIGMA Engineering GmbH

图3-硫化时间为55min时,产品硫化程度的分布。

产品硫化程度达到98%以上时,其物理机械性能已经达到稳态,因此60min为该橡胶弹簧的相对最佳硫化时间,且客户通过溶胀试验和垂向刚度试验,也验证了软件分析的准确性。

相比于传统公式法,SIGMASOFT®Virtual Molding分析法,计算结果精度更高,该方法不但可以大幅提高硫化工艺设计效率,还可减少产品试模次数,降低产品开发成本。根据工程师刘先生说:“2014年我公司在国内首家引入SIGMASOFT®应用于橡胶硫化工艺过程模拟分析,MAGMA公司技术团队给予了我们很大的帮助与支持。目前我们已经成功地将SIGMASOFT®分析应用于橡胶制品的硫化工艺参数设计指导,成为工艺设计的必备环节,相比传统公式法,有效的缩短了工艺设计时间,节约了开发成本”。