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淺談CAE在產(chǎn)品包裝設(shè)計中的作用
2017-08-09 09:09:51   作者:   來源:   評論:0 點擊:

CAE,全稱是Computer Aided Engineering,計算機(jī)輔助工程,指用計算機(jī)輔助求解復(fù)雜工況、分析產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)性能,以及優(yōu)化產(chǎn)品性能等的軟件技術(shù)。運用CAE技術(shù),可以減少開模,規(guī)避設(shè)計風(fēng)險,縮短包裝設(shè)計周期,優(yōu)化產(chǎn)品包裝結(jié)構(gòu),解決具體問題。

** 文章里采用的圖片都是已經(jīng)上市產(chǎn)品!**

 

在包裝設(shè)計中,CAE通常會運用在以下幾個方面,我們來一一給大家解釋。

吹塑(包括EBM/ISBM)

頂壓(Top Load)

跌落(Drop Test)

擠壓(Squeezing Capability)

運輸模擬(Transportation)

設(shè)計檢驗(Design Check)

模流分析(Mold Flow Analysis)

拓?fù)鋬?yōu)化(Topology optimization)

具體問題(Trouble shooting)

總結(jié)(Conclusion)

一. 吹塑(EBM/ISBM ) & 頂壓 (Top load)

吹塑CAE的一般做法是,通過CAD模型,建立吹塑CAE模型。然后根據(jù)瓶身設(shè)計,大致調(diào)整Parison厚度分布,進(jìn)行吹塑的模型運算,得到瓶身的厚度云圖。然后將此厚度云圖進(jìn)行頂壓分析,如果頂壓高于實驗要求,例如大于175N,則可以減薄Parison的厚度或者調(diào)整厚度分布(例如減少底部的厚度,增加肩部的厚度),再次進(jìn)行運算。

通過吹塑的CAE分析,工程師可以得到以下幾個數(shù)據(jù):

  • 最優(yōu)壁厚分布下的產(chǎn)品下限克重

  • 最優(yōu)壁厚分布的Parison厚度云圖,用作指導(dǎo)生產(chǎn)

  • 產(chǎn)品的壁厚分布云圖

    \

                         圖為瓶子的CAD模型以及根據(jù)模型制作的模具

通過頂壓的CAE分析,工程師可以得到以下幾個數(shù)據(jù):

  • 頂壓時產(chǎn)品的變形

  • 頂壓的力-距離分布曲線

  • 需要改進(jìn)或者加強(qiáng)的地方(例如增加Rib,提高抗壓的同時可以相應(yīng)減少克重)

    \

    圖為仿真模擬在22g(優(yōu)化Parison后)的時候,瓶子的壁厚分布(紅色2mm,藍(lán)色0.4mm左右)

    \

     

二. 跌落 (Drop Test )

跌落模擬,可以提前預(yù)知設(shè)計在某厚度分布時,在跌落中產(chǎn)生的形變,用作指導(dǎo)Parison以及其厚度的設(shè)計。

\圖為農(nóng)夫山泉獲獎設(shè)計的真實跌落(左)與跌落模擬結(jié)果(右)

三. 擠壓 (Sequeeze Capability )

在日化產(chǎn)品中,一般會進(jìn)行擠壓測試,即模擬消費者在使用該產(chǎn)品時,使用多少牛頓的力或者擠壓多少距離的時候,得到相應(yīng)的多少產(chǎn)品。又或者是,在產(chǎn)品余剩不多,消費者擠壓的時候,瓶子是否會產(chǎn)生塑形形變。

\

 

四.運輸模擬(Transportation Test)

模擬運輸可以模擬產(chǎn)品在托盤上遇到特殊情況時的表現(xiàn)。

\

\

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