优化时间从20天降至4天,安全性能提升44%
SACMI 是一家全球性的原始设备制造商,是陶瓷、包装(饮料及瓶盖与容器)、食品和塑料行业机械设备及完整工厂生产的公司。
主要成果
1:在更短时间内评估更多设计方案(增加240%)
2:将优化流程时间从20天缩短至4天
3:使用 modeFRONTIER 优化的模型,其安全系数提高了44%
“在 SACMI,使用 modeFRONTIER 实现优化自动化,为气动活塞带来了显著的性能提升。”
—— Andrea Minardi,CAE 专家,SACMI 包装事业部
挑战
SACMI 包装事业部生产多种设备,其中包括能将塑料树脂颗粒转化为半成品瓶盖的压缩成型机。在注射阶段,气动活塞负责将熔化的颗粒注入模具内。该活塞承受着高加速度和持续冲击,因此需要在应力和重量之间找到最佳平衡,以降低失效风险。

解决方案
分析的目标是找到一种既轻量化又坚固的活塞几何形状,以提升压缩成型机在抗拉强度和屈服强度方面的性能。首个优化研究针对 12mm 活塞采用手动方式进行,而第二个针对 16mm 活塞的研究则利用了 modeFRONTIER 多学科优化平台:导入先前在 Solidworks 中创建并在 Ansys Workbench 中分析的活塞模型,进而改进其几何形状和性能。活塞几何形状的修改使安全系数在手动分析案例中提高了 33%,而在使用 modeFRONTIER 优化的模型中则提高了 44%。

效益
modeFRONTIER 使 CAE 专家能够充分发挥其原始设计灵感(该灵感已带来活塞几何形状的改进),在更短的时间内评估更多的设计方案(增加240%),并进一步提升了安全性能。优化流程的时间从 20 天缩短至 4 天,其中 3 天用于手动设置,1 天用于自动评估。“我并非 modeFRONTIER 的资深用户,”SACMI 包装事业部的 CAE 专家 Andrea Minardi 表示,“因此我发现优化向导非常有用:它根据整体分析可用的时间,帮助我选择设计方案数量、算法以及迭代次数。”设计优化过程的自动化使得考虑更广泛的可能性成为可能,并能深入分析设计参数与目标之间的影响关系。

关于 SACMI
SACMI 是一家国际集团,为陶瓷、包装(包括饮料及瓶盖与容器)、食品和塑料行业制造机械和完整工厂——在这些市场领域,它被公认为世界领导者。其实力在于创新技术的应用、在国际市场上的卓越地位、对研发的投入以及为客户提供的顶级产品和服务质量。