設計變更的案例
讓設計變更變得更加方便
總結一下：
在設計的初期階段，進行模擬分析的目的，并不只是“驗證”，更重要的是“變更”，通過模擬對比，找到最優設計再落實生產。以下這些情況，往往阻礙了模擬分析：
1） 只有鑄件，要分析砂芯
2） 鑄件本身結構的改變與優化
3） 有流道+冷卻，沒有模具，無法分析模具溫度和冷卻效果
4） 只獲得模具，型腔是空的，無法分析充型凝固
5） 流道方案的修改，例如增加一支輔助流道，或減少、改變一支流道
以上的任何一個三維圖檔的變化，都需要重新在三維CAD里面做布爾運算，然后重新網格劃分，最后才能進入模擬分析環節。而在設計的初期階段，設計變更是非常多的，通常10次以上的變更都非常正常。試想，每一次變更，哪怕是1mm，以上所有的工序都要重新做一遍。先不說工程師的工作量大幅增加，對于企業的研發周期而言，也是一種挑戰。
因此，不少企業為了保證開發周期，不得不減少設計變更的次數。隨著分析次數的減少，CAE的真正作用也被削弱了。
網格布爾運算只是一個小工具，但它能實現三維CAD布爾運算的大部分功能。例如貼補一條分支流道、或者把點冷水管移動幾毫米，然后，幾分鐘之后，新的模型就可以在網格的基礎上，直接構建完成。完全跳過了CAD這個環節。讓設計變更更加輕松。
C家精講，初衷是用最短的時間，分享一些鑄造工藝設計與分析的經驗。雖然是點點滴滴，愿能匯流成河，如果鑄友們喜歡，
請點“在看”或分享，也歡迎留言。
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展開 什么，設計變更？產品說明書才剛剛完成... | 操作視頻
但是如果發生設計修改該怎么辦呢？例如修改成下面這種形狀的桌面。如果采用傳統的3D軟件，需要重新截圖并替換，非常的麻煩。
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Moldex3D模流分析之仿真分析成功克服產品開發挑戰，實現優化產品設計
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。
展開 Moldex3D模流分析之成功協助國際汽車零件大廠Faurecia解決產品外觀缺陷
藉由Moldex3D進行設計變更驗證，證明此設計變更能有效改善產品外觀缺陷等問題，大幅節省修模成本，成功提升產品質量。
圖四 圈選處為產品厚度變更區域
圖五 流道進澆方式設計變更：2個熱澆道和2個冷流道
下圖說明設計變更后能有效控制縫合線的位置：縫合線出現位置成功移至轉角處，肉眼不易察見(圖六)。
圖六 兩條縫合線成功移至轉角處，肉眼不易察見。另一個縫合線(右上)肉眼可以察覺，
但是和其他零件組裝后可以完全被遮蔽住
接下來，佛吉亞透過實際試模，驗證Moldex3D模擬分析的準確度和設計變更的可行性，結果顯示實際成型結果與模擬分析高度相符(圖七和八)。
圖七 流動波前模擬分析結果與實際試模情形相符
圖八 實際試模與仿真分析縫合線位置比對相符(左圖)。仿真成功預測塑料流動遲滯效應造成產品表現光澤瑕疵(右圖)
根據試模結果顯示，Moldex3D塑料射出成型軟件對產品變形的預測分析相當準確。經過設計變更后，產品在Y和Z方向的變形量大幅減少，達到產品精度和間隙面差的尺寸要求，確保產品與其他對象得以組裝順利。
圖九 CMM測量：有效控制產品變形，確保產品符合間隙面差的尺寸要求，使產品與其他對象得以順利組裝
圖十 產品在Z方向變形量：CMM測量驗證Moldex3D仿真分析對產品變形的預測相當精準
結果
透過Moldex3D塑料射出成型模擬分析，佛吉亞得以利用可靠的仿真數據進行設計變更，并有效解決縫合線位置不佳和產品變形等問題，大幅增進產品精度，改善產品間隙面差的尺寸要求，確保產品與其他對象得以順利的組裝。
除此以外，在Moldex3D的幫助下，佛吉亞在產品開發初期即有效解決產品問題，成功降低68%修模的成本，節省一筆可觀的費用。而且以往類似的產品都存在高廢品率的問題，在設計變更后，佛吉亞得以大幅降低廢品率，創造前所未有的產品良率。
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3DE 協同平臺賦能設計-DMU-問題及變更管理融合
索系統金牌合作伙伴山東遠和致成
山東遠和致成信息科技有限公司是一家專注于為制造業用戶提供業內領先的數字化和信息化完整解決方案的高科技公司，是法國達索系統在山東地區的唯一金牌增值服務商，可向用戶提供CAD/CAM/CAE/PDM/PLM等各大領域的軟件解決方案與技術支持，產品線包括CATIA、SIMULIA、ENOVIA、DELMIA、GEOVIA等。多年來，遠和致成服務了海爾、海信、浪潮、歌爾、山推、臨工、森麒麟、山東產業研究院等眾多制造業客戶和科研院所等。
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Moldex3D模流分析之如何克服家電外觀翹曲變形、成型周期過長難題
圖二 X方向呈現V形變形趨勢，可能發生組裝困難
圖三 澆口已凍結，說明保壓時間已經足夠，可以嘗試減少保壓時間
針對Moldex3D的模擬預測結果，開始進行原始設計(Original 1)設計優化，希望改善流動不平衡及縮短成型時間。由于原始設計的兩點進澆方式導致流動不平衡，使產品出現收縮不穩定的現象，因此改為單點進澆，并選擇在產品中間位置進澆(圖四)。同時，也進行保壓時間(8.7秒-7秒)與水溫溫度(55°C-25°C) 兩個制程參數優化，以利縮短成型周期。
完成設計變更組1后，再次利用Moldex3D進行模擬分析后，獲得以下結果和結論：
• 降低了水溫，使溫差增大，冷卻效率提升且冷卻時間縮短，但公母模溫加大，也提升翹曲變形可能性。
• 改變進澆位置無法改善翹曲變形，再加上采用低模溫可能使翹曲加大，因此改采修正產品肉厚方式進行第二組設變。
圖五 設計 變更組 1(右)總翹曲變形量比原始設計(左)稍大
由于產品兩側肉厚不同，導致流動行為與體積收縮不均，即使進行設計變更組1，產品變形也無法獲得明顯改善，因此修正產品肉厚設計為下一步主要的變更方向。
設計變更組2(Revised 2)沿用原始設計組的兩點進澆方式，進澆位置也保持一致，水溫則調整為25°C (同設計變更組1)。第二次的設計變更主要方向為修正較厚的一側，減少0.15 mm 厚度(圖六)，同時保壓時間再降低為5秒，而冷卻時間由原先20秒降低為18秒。
圖六 原始設計 vs. 設計 變更組 2產品厚度比較
完成設計變更后進行模擬分析，獲得以下結論：
• 三種設計變更組都能滿足客戶在表面質量的要求，在產品主要外觀上不會出現縫合線與包封問題(圖七)。
展開 Moldex3D模流分析之利用Moldex3D優化LED產品節約制模成本
設計變更將小組件的流動路徑加長，使小組件的充填時間可以拉到與大組件相同(圖三)。
圖三 原始設計流動波前74%(上圖)與設計變更流動波前96%(下圖)的比較，可看出兩個模穴流動不平衡的情況已解決
除此之外，透過優化冷卻水路系統，使最長冷卻時間由原本的21.009秒減少為18.489秒，縮短了成型周期。最后，代表塌陷情形的Y軸位移也獲得改善，原始設計中，大小組件的位移量分別為0.6985mm和0.1981mm；設計變更后，大小組件的位移量分別為0.6985mm和0.1930mm。
圖四 大小組件的Y軸位移分析結果顯示，原始設計(左)的位移量比設計變更(右)還要大
設計變更的結果，也獲得實際試模的驗證。制程工程師根據Moldex3D的分析找出更佳制程條件，并實際射出充填結束前的組件，觀察短射結果。由圖五可看出，實際射出的結果與模擬結果相符。
圖五 實際射出設計變更后的組件，發現大小組件的短射情形與圖三的模擬結果一致
結果
本案例同時達到減少生產成本和改善產品質量的雙重目的，在制模前就完成澆口、流道和冷卻系統的優化。透過Moldex3D，使用者能夠輕易地進行多種設計變更，并且快速進行測試、找到更佳設計，而實際射出結果也與模擬結果高度相符，讓使用者不必浪費昂貴的制造和修模成本，并使產品上市時間和打樣流程可以更順暢，進而節省可觀的時間和成本。
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最新調研顯示，制約制造業效率的關鍵因素之一是數據流轉及溝通協調環境的不統一，例如：電子樣機數字審核環節
※ 無法有效地保證審核數據處于最新的設計狀態；
※ 針對復雜大模型，前期需要花費大量時間進行數據準備；
※ 問題溝通及處理上無法形成有效的閉環管理等等......
達索系統三維體驗平臺，融合業界頂級工業軟件CATIA及管理平臺ENOVIA，并兼容主流CAD設計軟件（SolidWorks，NX，Creo……），使得智能設計、樣機審核、問題及變更管理進行有效融合，三維一體，化繁為簡，極致效率體驗，真正助力企業實現高效敏捷的數字化轉型。
展開 Moldex3D模流分析之掃描儀部件開模前的設計評估與優化
針對此問題，則提出包含產品、進澆及模具設計變更的三種方案(Fig. 5)。
Fig. 4 掃描儀齒輪需要口部與根部 (? X & ? Y)的差距落在規范數值內
Fig. 5 三個不同的設計變更被提出來作為解決掃描儀齒輪變形問題的替代方案
透過Moldex3D充填/保壓/冷卻分析來驗證原始設計和三種不同的設計變更后，發現需要配合進澆位置改變、母模面微調及產品設計變更才能有效的改善成型時的流動不平衡及過保壓，并改善尺寸變形的問題。最后發現Type C可改善充填壓力、保壓傳遞損失較小且可改善積熱及體積收縮不均問題；實際開模后口部與根部 (? X & ? Y)相差0.03mm，于規范公差內，也符合模擬預測(Fig. 6)。
Fig. 6 比較原始設計與不同設計變更針對保壓與成品變形的仿真結果
結果
利用Moldex3D能夠以極小的成本實現試模的效果，在設計早期即發現潛在的短射、包封、凹痕及翹曲問題，節省后續開模及設計變更所帶來的風險及成本。
展開 Moldex3D模流分析之助聽器品牌以Moldex3D eDesign降低體積收縮問題
圖二 使用Moldex3D完成三個澆口位置設計變更以及預測縫合線區域
圖表二顯示三個不同的澆口位置設計，圖一至圖三分別為原始設計、設計變更二和設計變更三；設計變更三是綜合設計一和設計二的結果。模流分析結果顯示設計變更二會導致產品關鍵的的地方出現一條縫合線，其機械性質均會降低，因此產品設計上無法接受。
原始澆口設計一顯示需要導流道但是縫合線位置可接受，但是體積收縮非常的高且有嚴重的凹痕問題(見圖三)，再加入第二個澆口后，縫合線的位置雖然還是存在，但是體積收縮最大值已在可接受范圍(見圖四)。
電池連接器的成型問題在于鐵嵌件無法置中(見圖六)，靠近澆口附近的鐵嵌件旁有毛邊現象(如圖五所示)代表如果充填不平衡的話，鐵嵌件會遷移。經過Moldex3D仿真顯示充填階段在澆口附近的充填壓力過高(如圖六所示)，進入模穴內的熔膠因為在鐵嵌件底部流動，因此會稍微移動鐵嵌件并導致嵌件向上。
圖五 澆口附近毛邊現象
圖六 Moldex3D分析預測澆口附近有高充填壓
至于上蓋部分，主要的問題在如何控制導致凹痕和翹曲的收縮問題，Widex使用Moldex3D進行多項設計變更(見圖七)，并成功改善凹痕問題(圖八)，更可精準預測翹曲發生。
圖七 使用Moldex3D翹曲分析進行不同厚度設計變更
圖八 使用Moldex3D進行不同的設計變更，結果顯示體積收縮明顯獲得改善
展開 Moldex3D模流分析之車燈大廠堤維西善用Moldex3D模流分析解決汽車反射鏡包封問題
因此，堤維西透過Moldex3D改良產品設計，并以實際試模進行驗證，最后成功制造出零包封的優化產品。
圖一 本案例中的堤維西汽車頭燈產品
挑戰
產品外觀有明顯的包封現象
須縮短產品研發時間
解決方案
堤維西利用Moldex3D模流分析解決方案，優化澆口位置，進而化解包封問題，獲得更佳設計
效益
成功解決包封問題
減少修改模具次數和成本
成功縮短產品研發時間
案例研究
本案例目標為解決汽車頭燈產品包封問題。為達到目標，堤維西利用Moldex3D找出最佳澆口位置，提升流動平衡另外，同時進行產品厚度優化，防止包封產生。
堤維西首先以Moldex3D Solid模擬原始設計的成型條件，結果顯示在母模側肉厚區域有包封產生。這項缺陷直接對產品外觀造成負面影響。
為了解決此問題，堤維西進行設計變更，修改了澆口位置(圖二)及包封產生區域的肉厚(圖三)，接下來再以Moldex3D模擬設計變更。仿真結果顯示，新的扇形澆口有效改變熔膠流動路徑，成功消除了包封，產品外觀也明顯改善。
圖二 原始設計(左)與設計變更(右)，澆口位置改變
圖三 原始設計(左)與設計變更(右)，包封產生區域的肉厚改變
堤維西以Moldex3D分別對原始設計和設計變更進行模擬。在原始設計中，肉厚突變處出現明顯的流動不平衡現象，進而產生包封(圖四)。至于設計變更，則由于流動行為改變，而沒有出現包封，最后成功制造出外表平滑、無缺陷的產品。最后堤維西進行實際試模，并與Moldex3D模擬結果做比較，發現二者有高度一致性(圖五)。
展開 
Moldex3D模流分析之金屬工業中心以Moldex3D光學模塊優化雷射投影機數組鏡片
圖二為原始設計和設計變更(提高設速)的模擬結果比較圖。結果顯示射速越高，光程差就越小。設計變更的實驗結果(右)也與模擬結果高度相符。
原始設計
設計變更
設計變更實驗結果
圖二 提高射速使得光程差有明顯降低，透過實驗也證明了模擬的準確性。
(圖內模擬和實驗結果的顏色相反是取用亮場和暗場不一的結果)
結果
經由Moldex3D的分析，金屬工業中心能夠觀察到制程設定對產品質量的影響，并預測潛在的產品缺陷；也藉由實驗結果流動波前的比對，驗證了仿真軟件的準確性(圖三)。不但成功優化成型參數，更省下了試模所須耗費的人力成本。未來還可以進一步將Moldex3D更多的模塊分析應用于光學射出壓縮成型制程和多模穴成型制程的開發，研究殘留應力、流動平衡和翹曲之間的關聯性。
圖三 Moldex3D仿真分析結果顯示的短射現象與實際試模的結果一致
展開 Moldex3D模流分析之反轉翹曲 解決翹曲
最終，工具制造商同意根據模擬結果進行模穴的設計變更，但相較于傳統維持產品外部輪廓，重新配置肉厚、肋條的方式，他們僅根據Moldex3D的翹曲分析結果，來反轉翹曲歷程，進行幾何的設計變更(圖六)。
圖六 模具設計變更過程：灰色為原始模具設計，藍色則為反轉模具設計
結果顯示，經過此模具修改之后，已可達到鉤子所需的尺寸(圖七)，表一則為原始及修改模具后的尺寸量測結果比較。
圖七 翹曲結果驗證: (a)原始設計及(b)反轉翹曲之后的產品
表一 原始及模具設計變更的最大尺寸偏差值比較
結果
本案例呈現Moldex3D預測肉厚產品翹曲的能力，從而以反轉翹曲方式進行模具補償，以修正翹曲問題。最終成品達到所需的尺寸精度、滿足幾何偏差容忍度，并解決了翹曲問題。
展開 Moldex3D模流分析之電池制造商如何利用CAE模流分析軟件讓設計問題迎刃而解
挑戰
雙模穴及多澆口系統內的流動不平衡
肉厚不均問題
嚴重翹曲變型
過度保壓造成毛邊
解決方案
RAMCAR運用Moldex3D CAE模流分析軟件成功辨識真正的設計問題，節省不必要的開模成本和昂貴的設計變更，并且大幅提高生產力
效益
縮短16％周期時間
提升40％生產效率
案例研究
隔板上的針孔問題造成電池外殼無法通過電解測試
此案例展示了RAMCAR如何有效利用Moldex3D模流分析軟件，成功驗證電池外殼的真正設計問題，做出較佳的設計決策。
此案例的電池外殼件因生產不良率高，而無法通過電解測試。Moldex3D模流分析軟件提供強大的可視化分析能力，幫助RAMCAR團隊了解造成產品缺陷背后的原因。經由充填流動分析，RAMCAR團隊得以順利辦別出發生針孔問題的關鍵位置是電子外殼隔板的上半部。
透過Moldex3D的充填模擬分析，找出針孔問題發生在隔板的上半部
在了解針孔之于產品質量的影響之后，RAMCAR團隊需要在最短時間內提出解決方案。因為是既有產品，模具、設計以及其他相關制程和零組件都可能受到影響，故應盡量將設計變更次數降低。
RAMCAR團隊提出以下四個不同解決方案:
參數/操作條件調整
模具設計修改
產品設計變更
模具設計修改和產品設計變更
如果要透過實際試模才能驗證方案的可行性，RAMCAR勢必將耗費大量的時間和金錢。使用Moldex3D虛擬試模解決方案后，RAMCAR只要透過軟件即可徹底檢測并評估每個解決方案，無須再依靠現場試模結果。藉由虛擬試模軟件，RAMCAR團隊可以針對不同的設計變更以合適的參數進行模擬，再進行多組分析結果比較，判斷較佳的方案。
展開 工程審計審什么？
工程洽商記錄要求有設計人員的簽名及設計單位的蓋章，同時要求有監理公司、咨詢公司和項目部相關人員的簽字和單位蓋章確認。
設計變更
要求按設計變更的時間先后整理裝訂成冊，然后在每一頁的下方統一編號，以便于竣工圖設計變更標注內容的查找，對同一部位在不同時間的設計變更必須以最后實施且完工的內容作為竣工圖的標注內容。設計變更要求有設計人員的簽名及設計單位的蓋章，同時要求有監理公司、咨詢公司和項目部同意按相關的設計變更進行施工的簽認意見和單位蓋章確認。
圖紙會審記錄
要求按圖紙會審的時間先后整理裝訂成冊，然后在每一頁的下方統一編號，以便于竣工圖圖紙會審記錄標注內容的查找，對同一部位在不同時間的圖紙會審記錄必須以最后實施且完工的內容作為竣工圖的標注內容。圖紙會審記錄須有各參加會審人員簽字及會審單位蓋章確認。
監理工程師通知或業主施工指令
要求根據監理工程師通知或業主施工指令的時間先后整理裝訂成冊，然后在每一頁的下方統一編號，監理工程師通知或業主施工指令只要求將涉及工程的內容標注在竣工圖上，對同一部位在不同時間的監理工程師通知或業主施工指令必須以最后實施且完工的內容作為竣工圖的標注內容。監理工程師通知或業主施工指令要求有監理公司、咨詢公司和項目部相關人員的簽字和單位蓋章確認。
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