大綱

本案例產(chǎn)品為一車門模塊，原始產(chǎn)品有嚴(yán)重翹曲問題(圖一)，并因此導(dǎo)致組裝上的困難。為解決此問題，KOPLA以Moldex3D模擬以塑代鋼后的材料性質(zhì)差異，并藉由Moldex3D FEA Interface進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析(本案例結(jié)合ANSYS)。最后KOPLA得以藉此達(dá)到優(yōu)化的澆口位置設(shè)計、決定適合的材料，降低翹曲并成功解決裝配問題。

圖一 本案例的車門模塊有嚴(yán)重翹曲問題

挑戰(zhàn)

• 嚴(yán)重翹曲問題

• 裝配品質(zhì)差

• 須達(dá)到輕量化目標(biāo)

解決方案

KOPLA以Moldex3D eDesign及FEA Interface驗(yàn)證材料性質(zhì)，并解決翹曲難題。

效益

• 成功改善翹曲

• 無縫整合模流和結(jié)構(gòu)分析的工作流程

• 成功驗(yàn)證材料屬性

• 降低試模成本

案例研究

本案例產(chǎn)品為一車門模塊，由于組裝需求，產(chǎn)品上有許多孔洞設(shè)計，因此孔洞的位置相當(dāng)重要。本案例的最主要目的為改善產(chǎn)品翹曲問題，確保組裝成功。

KOPLA決定以Moldex3D來尋找解決方法。首先必須找到適當(dāng)?shù)臐部谖恢茫_保良好的流動行為和降低潛在的翹曲問題。KOPLA根據(jù)Moldex3D翹曲模擬結(jié)果，多次變更澆口位置，直到找到最佳的位置和澆口型態(tài)。

圖二 KOPLA不斷變更澆口位置設(shè)定，并個別進(jìn)行翹曲變形的模擬

決定澆口位置后，KOPLA利用Moldex3D FEA Interface將翹曲的模擬結(jié)果，包括纖維配向、元素計算結(jié)果輸出至ANSYS進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析，以觀察產(chǎn)品組裝后的強(qiáng)度和穩(wěn)定性。

由仿真結(jié)果發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)品的平整面發(fā)生翹曲，而利用模具反變形可以補(bǔ)償位移帶來的組裝問題，因此組裝的孔洞位置將與預(yù)期相同。而在改變邊界條件設(shè)定并檢查裝配組件的位移情形后，KOPLA成功改善變形問題，并提高產(chǎn)品結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。

圖三 仿真變形產(chǎn)品的孔洞位置與預(yù)期相同

圖四 本案例產(chǎn)品與其他組件裝配時的結(jié)構(gòu)分析結(jié)果

結(jié)果

透過整合Moldex3D與ANSYS，并驗(yàn)證仿真結(jié)果與實(shí)際制造結(jié)果高度相符，KOPLA成功改善了產(chǎn)品的變形問題及結(jié)構(gòu)設(shè)計，且更能有效地掌握材料的屬性，達(dá)成設(shè)計優(yōu)化。