Optimice el Diseño de sus Productos Soplados Simulando con B-SIM

	Caso de Estudio: Optimización del Diseño de un Tanque de Agua
	Este ejemplo demuestra que B-SIM funciona como una herramienta de optimización para el diseño de nuevos productos. La pieza, un tanque de agua para automóviles, es producido a través del moldeo por extrusión-soplado. Este caso de estudio fue tomado de la tesis de PhD “Prozess-Simulation des Extrusionsblasformens von Kunststoffhohlkörpern (Proceso de optimización de piezas plásticas huecas por extrusión soplado)” Peter Gust, Fachbereich Maschinentechnik der Universität Siegen, Alemania.
	Tanque de Agua – Optimización del Diseño
	En este caso de estudio el objetivo es la optimización del diseño de un tanque de agua, utilizado en automóviles. El espesor mínimo final de pared requerido fue de 0.8 mm. Además, las dimensiones del tanque tenían que ajustarse dentro del espacio disponible en el auto.  La figura a continuación presenta la pieza moldeada. El tanque tiene orificios en uno de sus lados, con el fin de sostener una bomba y un sensor de llenado. En el tope, existe una apertura para permitir su llenado. La pieza está hecha de PEAD. Figura 1. Modelo del tanque de agua a producir.
	Geometría CAD 3D del tanque y las herramientas
	En la siguiente figura, a la izquierda, se presenta el modelo CAD del tanque, tal y como fue diseñado para encajar en el espacio disponible en el auto. El modelo fue creado desde un archivo IGES, entregado por el fabricante del vehículo. A la derecha, hay una pieza móvil que permite formar el hueco para una bomba y un sensor. Esta parte está representada por una herramienta independiente en B-SIM.      Figura 2. Diseño CAD de la pieza (izquierda) y de la herramienta para abrir los orificios (derecha).
	Simulación - Soplado sin Asistentes
	Se realizó la primera simulación sin la pieza móvil que forma los orificios. Esta simplificación resultó en una gran red donde el material no alcanzó a tomar la forma real del molde, tal y como se puede observar en la siguiente figura.
	Figura 3. Resultados de la primera simulación, sin la herramienta para orificios.
	Este problema con la red fue resuelto a través de un pequeño cambio o modificación de la superficie divisoria. Luego, los resultados de una nueva simulación permitieron analizar la diferencia de espesores en la pieza. En la siguiente figura, la escala de espesores se estableció en un rango desde 0.6 a 1.0 mm, para resaltar las áreas críticas. A la derecha, se señala el área que no logró ser llenada, donde la pieza no logró conformarse por completo.
	Figura 4. Resultados de la segunda simulación, presentando las áreas incompletas.
	Empleando una escala de colores, se facilita determinar las áreas con espesores críticos en la pieza. A lo largo del borde de la pared de 0.8 mm de espesor, se asignó una línea de corte. La siguiente figura muestra (de izquierda a derecha) primero la geometría de la pieza original, luego el resultado de espesor de pared obtenido en la simulación y finalmente la geometría modificada de donde han sido removidas las partes de la pieza con paredes demasiado delgadas.
	Figura 5. Resultados de la segunda simulación, presentando las áreas incompletas.
	Simulación - Soplado con Herramienta
	El diseño del tanque fue modificado en CAD y nuevamente ingresado en B-SIM. El resultado de esta nueva simulación se presenta en la siguiente figura. Cabe resaltar, luego de haber observado los resultados, que el espesor final de pared no llega a estar por debajo del límite establecido de 0.8 mm.
	Figura 6. Tercera simulación de la pieza, en base a la geometría modificada.
	El último paso por seguir es realizar la simulación considerando la pieza móvil que forma los orificios mencionados anteriormente. Una vez cerrado el molde, la pieza se mueve dentro de la cavidad y forma el orifico. Tres etapas del movimiento se presentan en la siguiente figura.
	Figura 7. Movimiento en tres etapas de la herramienta independiente.
	La simulación permitió comprobar que el espesor final de pared satisface el criterio de mínimo espesor de 0.8 mm, siempre que se emplee la herramienta móvil para los orificios. El uso de esta pieza móvil funciona a la perfección siempre y cuando esta se mueva dentro de la cavidad una vez que se cierre el molde. En este ejemplo, la geometría final de la pieza fue optimizada y los resultados se emplearon como base para la modificación de la herramienta original.     Sin haber realizado este estudio de simulación, el molde original tendría que haber sido modificado varias veces o incluso ser fabricado una vez más para lograr cumplir el criterio de diseño del mínimo espesor. Al momento en que se comparan estos costos, la simulación computarizada representa 1/6 del costo del molde en este caso. Además, el tiempo dedicado a la simulación es insignificante al momento en que se compara con el tiempo requerido para las modificaciones del molde (siendo el caso de ser necesarias). Esto indica que, empleando un software de simulación para la optimización del diseño de piezas, se ahorra más dinero y tiempo.