大綱

施耐德博士集團(tuán)CAE工程師Przemyslaw Narowski分享了公司為何選擇Moldex3D，作為改善射出成型問題的模擬工具。他們運(yùn)用Moldex3D驗(yàn)證新產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可行性研究，并擴(kuò)展其技術(shù)力至未來的應(yīng)用，更讓CAD、CAE到CAM流程的串聯(lián)更加順暢。本文以多項(xiàng)實(shí)際案例呈現(xiàn)Moldex3D模擬的準(zhǔn)確性以及為產(chǎn)業(yè)帶來的價(jià)值。

挑戰(zhàn)

• 產(chǎn)品包封問題

• 產(chǎn)品嚴(yán)重翹曲變形，影響裝配

• 須縮短產(chǎn)品研發(fā)時(shí)間

解決方案

濾油器案例中，Moldex3D幫助改善了40%的翹曲問題，使產(chǎn)品符合所需的規(guī)格；汽車內(nèi)飾件案例中，Moldex3D則協(xié)助解決了包封問題，避免外觀缺陷。

效益

• 成功驗(yàn)證Moldex3D模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性

• 翹曲問題改善40%

• 找到合適的排氣位置來預(yù)防包封問題

• 啟發(fā)了「逆向模擬」的概念，可以做為未來產(chǎn)品開發(fā)的方向

案例研究

本文案例中，目的為驗(yàn)證Moldex3D模擬與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的一致性，再進(jìn)一步用于產(chǎn)品翹曲的改善與解決包封問題。

在第一個(gè)案例，施耐德博士集團(tuán)以Moldex3D仿真一汽車主要組件的翹曲行為(圖一)以及車內(nèi)收納盒的控制桿 (圖二)，結(jié)果顯示仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相符。

圖一 汽車導(dǎo)引組件翹曲仿真結(jié)果與實(shí)際試模比較

圖二 控制桿翹曲模擬結(jié)果與實(shí)際試模比較

第二個(gè)案例中，濾油器組件的控制桿和蓋子的新設(shè)計(jì)，經(jīng)Moldex3D偵測出有潛在的嚴(yán)重翹曲和包封問題。兩者都會(huì)造成裝配困難，并影響產(chǎn)品外觀。

為改善上述問題，施耐德博士集團(tuán)提出新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，并透過Moldex3D的幫助，在產(chǎn)品收縮最嚴(yán)重的區(qū)域減少一半的料(圖三)，并在Moldex3D預(yù)測出的區(qū)域設(shè)計(jì)了合適的排氣位置(圖四)。變更后的設(shè)計(jì)由于產(chǎn)品厚度縮小，Moldex3D的仿真結(jié)果顯示翹曲情形已獲得有效改善。

圖三 在新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)中，將收縮最高的部位減料一半

圖四 Moldex3D可準(zhǔn)確預(yù)測包封位置，并用來設(shè)置合適的排氣位置

設(shè)計(jì)變更之后，再以Moldex3D模擬原始設(shè)計(jì)和優(yōu)化設(shè)計(jì)。原始設(shè)計(jì)的翹曲分析結(jié)果顯示出，產(chǎn)品肉厚處會(huì)有較高的收縮率，導(dǎo)致翹曲量過大(圖五)。而由于肉厚改變的設(shè)計(jì)變更，翹曲量大幅縮減了40%(圖六)。

圖五 原始設(shè)計(jì)的翹曲量過大

圖六 設(shè)計(jì)變更后，翹曲量減少了將近40%

結(jié)果

有了Moldex3D的幫助，施耐德博士集團(tuán)得以了解模內(nèi)充填和翹曲行為，在實(shí)際生產(chǎn)前就可以預(yù)測出可能的缺陷問題。對他們來說，Moldex3D已是新產(chǎn)品設(shè)計(jì)可行性研究中，不可或缺的工具。所有在CAD系統(tǒng)中繪制的產(chǎn)品幾何，都會(huì)先經(jīng)由CAE分析后，才進(jìn)行射出成型制造。若發(fā)現(xiàn)哪里出了問題，尤其是翹曲量超過可接受范圍時(shí)，就會(huì)采取適當(dāng)?shù)膶?yīng)措施。施耐德博士集團(tuán)最后也成功解決了制造難題、優(yōu)化產(chǎn)品和模具設(shè)計(jì)，有效降低試模和修模成本。