大綱

目前汽車行業正朝向制造更薄、更輕的零件以減少重量，而同時零件必須仍然滿足其堅固、耐久性的結構性要求。因此，閥式澆口熱澆道的技術逐漸地應用于擋泥板的生產制造中，此技術有利于控制注塑的流量、時間、縫合線的位置和模具內的壓力，進而達到輕量、省料又符合產品質量要求的目標。此案例中我們使用閥式澆口技術和不同厚度的導流設計，以幫助塑料在對象不同區域內流動能夠平衡，同時可以降低射出機高噸數的需求。

為了進一步了解此注塑過程，Shape 使用Moldex3D Shell網格快速模擬多組不同的設計變更，Shape將不同厚度的導流設計加入于對象上不同的區域，希望可以藉此消弭縫合線的產生和達到塑料流動平衡狀態。透過模擬取得設計變更組的條件加入最后的產品設計，并同時與Moldex3D eDesign 3D網格技術進行模擬交互比對。Shell和3D網格的模擬結果比對中，可以發現Moldex3D Shell是可靠、又適合短時間內必須做出多組設計變更的工作流程的迅速分析方式；而Moldex3D eDesign的分析則可以提供更全面精準的分析結果，進一步在開模前驗證產品設計，為產品質量嚴格把關。

挑戰

Shape在產品與模具設計過程中，遇到了不少挑戰：

• 找出理想的閥式澆口設計，以達到流量均衡狀態

• 加入導流設計以達到流動平衡，同時把產品重量控制于理想范圍之內

• 原始設計所需要的鎖模力超過原射出機的負荷

• 節省試模次數和避免開模后模具設計修改              

解決方案

此案例必須透過多次的設計變更，如調整澆口數量及位置、導流厚度設計與位置，加上經過多次的模擬分析，進而克服產品設計挑戰，最后達到設計優化狀態。然而Shape必須在兩個星期的時間內完成設計變更和模流分析應證，為了達到快速又可靠的分析結果，Shape首先利用Moldex3D Shell網格技術來模擬與進行設計變更，再加上Moldex3D遠程工作管理系統，快速得到仿真結果，使得工程師能夠有效的左證參考仿真數據并應用于下個設計變更中，因此大大地提升了其工作速度與效率。接著，在決定最后的設計變更條件后，Shape 再次利用Moldex3D eDesign真實三維的模擬技術來進一步幫助確認最終設計，而最后eDesign準確的分析結果與實際試模的結果貼近，再次證明了Moldex3D快一步的模流分析技術。

案例研究

首先，為了初步了解原始設計的流動現象和所需的射出機鎖模力，Shape選擇Shell網格技術和利用全8 CPU核心運算能力，跑了一次模擬分析，并且在短時間內就得到初步分析結果。然而，初步仿真結果顯示原始的設計所需要得鎖模力明顯的超過原射出機的最大負載，Shape勢必要進行設計變更。透過改變澆口數量與位置和增加導流的設計，在不增加鎖模力的狀況下，改善流動平衡，達到理想狀態。然而每個導流的設計建議都必須事先經過Shape內部工程團隊與客戶的同意才可進行變更，而且加上嚴峻的時間限制，必須在有限的時間內完成設計變更，所以Shape決定利用Moldex3D Shell 網格技術快速地進行模擬驗證，多次修改導流位置和厚度設計以確保流動平衡達到優化，在兩個星期內進行了多達20幾次設計變更與模擬驗證

最后，透過Moldex3D的模擬分析幫助，Shape 最終得以將鎖模力降至原射出機可負載的范圍內，并且把對象左右兩邊原本相差懸殊的充填結束時間控制在只有0.2秒差之內。另外設計變更后，產品缺陷如包封等問題都能有效的控制解決，而且把后處理工作降低至最小，即可達到理想流動平衡狀態。 

利用Moldex3D Shell 網格技術快速的得到模流分析結果，爭取時間進行設計變更，
如增加導流設計和改變原始塑件設計，成功在短時間內達到佳理想設計

接下來，Shape工程團隊把仿真結果反饋給產品設計端，以修改最后部分產品設計。在決定最后的產品設計后，Shape 工程團隊也利用Moldex3D eDesign 3D網格進行全方面模擬分析，并將Shell 和eDesign的模擬結果與真實試模結果進行交叉比對，無論是Shell 還是3D建模分析都提供了可靠與貼近真實射出成型的分析數據。

效益

使用Moldex3D Shell和Moldex3D eDesign分析，Shape得以進行設計變更使其達到理想流動狀態、確定澆口數量與位置、和成功實現降低所需射出機噸位的改善，也因此Shape成功地避免一筆顯著的支出來進行模具改造。

此外，由于Moldex3D的強大的運算能力包括：多核心運算、遠程工作管理系統、高速計算能力，迅速有效的幫助Shape 在有限的時間內快速地取得分析結果，根據Moldex3D可靠的分析數據，成功說服Shape的客戶及時地同意其設計變更方向，而Shape也得以如期地完成模具的建造。試模的結果與Moldex3D模流分析進行比對，證實Moldex3D的分析與真正現場結果接近，可為用戶提供寶貴的參考數據。

另外，此項目整個工作團隊，包括Shape的客戶，皆為了這次項目能夠在短時間內完成并產出杰出結果感到無比興奮！本案例可說是充分展示Moldex3D仿真分析如何幫助其用戶在有限的時間內完成產品設計和優化的例子，Moldex3D得以解決復雜和具有挑戰性的設計和制造問題，協助節省大量成本并開發適合模具得以成功量產產品。