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(來(lái)源) 大綱 為了因應(yīng)現(xiàn)代科技對(duì)減重的需求，汽車制造業(yè)將大多數(shù)的鋼制零件替換成塑料制零件。但塑料件制造的一大問(wèn)題是因尺寸及厚度而引發(fā)的翹曲。因此Shape Corp.采用以反變形技巧為基礎(chǔ)的制程及方法重新設(shè)計(jì)零件，以求減少翹曲。Moldex3D 解決方案能從軟件將逆模型導(dǎo)出，以預(yù)測(cè)并解決翹曲，并可讓模具制造者補(bǔ)償模具中不可避免的變形情況。

大綱為了因應(yīng)現(xiàn)代科技對(duì)減重的需求，汽車制造業(yè)將大多數(shù)的鋼制零件替換成塑料制零件。但塑料件制造的一大問(wèn)題是因尺寸及厚度而引發(fā)的翹曲。因此Shape Corp采用以反變形技巧為基礎(chǔ)的制程及方法重新設(shè)計(jì)零件，以求減少翹曲。Moldex3D解決方案能從軟件將逆模型導(dǎo)出，以預(yù)測(cè)并解決翹曲，并可讓模具制造者補(bǔ)償模具中不可避免的變形情況。Shape的產(chǎn)品如圖1所示。

框架操作高度過(guò)高，會(huì)導(dǎo)致底座上移，受力支點(diǎn)與的垂直距離大，此時(shí)若電機(jī)安裝偏心、加載力不均衡，易打破受力平衡，使底座一端因受力集中而向上翹起，小幅的受力偏差就會(huì)引發(fā)明顯的翹曲變形。

圖二 非線性翹曲分析(左)與線性翹曲分析(右) 圖三 負(fù)載-位移曲線 圖四 不同組件的應(yīng)力分布 汽車零件應(yīng)用案例 汽車零件的制造通常是以薄件或輕量化為目標(biāo)，因此其幾何效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致幾何非線性及其他物理性質(zhì)分布差異等問(wèn)題。 以下以一個(gè)汽車零件案例來(lái)呈現(xiàn)幾何非線性的影響。如圖五所示，線性和非線性翹曲分析存在明顯的變形差異。

圖二 非線性翹曲分析(左)與線性翹曲分析(右)圖三 負(fù)載-位移曲線圖四 不同組件的應(yīng)力分布汽車零件應(yīng)用案例汽車零件的制造通常是以薄件或輕量化為目標(biāo)，因此其幾何效應(yīng)可能會(huì)導(dǎo)致幾何非線性及其他物理性質(zhì)分布差異等問(wèn)題。以下以一個(gè)汽車零件案例來(lái)呈現(xiàn)幾何非線性的影響。如圖五所示，線性和非線性翹曲分析存在明顯的變形差異。

挑戰(zhàn)汽車的進(jìn)氣歧管、引擎蓋、前端模塊、汽門搖臂蓋、散熱器末端水箱、油底殼模塊以及其他引擎蓋下零件，普遍是由添加玻璃纖維的工程塑料所制，成型品的尺寸公差與變形往往是成功與否的關(guān)鍵氣輔和水輔射出成型普遍應(yīng)用在大面積或是中空的塑件上，但是卻很難掌握制程中的種種變量解決方案Moldex3D 讓工程師能觀察熔膠成型過(guò)程和纖維排向，更能進(jìn)一步檢視尺寸變形提升尺寸精密度

將圍繞裂紋前端創(chuàng)建一個(gè)圓環(huán)，以控制裂紋前端的網(wǎng)格。以下是用于使用SOLID186 3-D 20節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)實(shí)體（磚）單元?jiǎng)?chuàng)建掃掠網(wǎng)格的半圓形裂縫和沿裂縫前緣的環(huán)面： 表面有翹曲缺陷的X形接頭管 分析管狀接頭處的半橢圓翹曲表面缺陷，以獲得沿裂紋前緣的C*積分： 問(wèn)題包括兩個(gè)通過(guò)焊接接頭相互連接的管狀構(gòu)件。

素材來(lái)源于網(wǎng)絡(luò)推薦閱讀MAT_58材料卡片在新能源汽車復(fù)合材料底護(hù)板仿真分析中的應(yīng)用3D輪廓掃描儀：零部件仿真數(shù)模比對(duì)、翹曲分析的“慧眼”技術(shù)研究｜樣品和方法差異對(duì)聚丙烯 TMA 測(cè)試 CLTE 的影響

工藝參數(shù)對(duì)骨架翹曲變形量的影響及優(yōu)化首先，對(duì)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)。試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)，關(guān)鍵在于明確研究對(duì)象。骨架翹曲變形量和包覆層體積收縮率是實(shí)試驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)對(duì)象。通常情況下骨架翹曲變形量越小，包覆層體積收縮率越低，成型制品的質(zhì)量就越高。其次，對(duì)試驗(yàn)指標(biāo)的分析。

本項(xiàng)目中汽車零件─塑料鉤(圖一)在第一次試模時(shí)出現(xiàn)翹曲；即使調(diào)整了制程參數(shù)，翹曲問(wèn)題仍然存在。斯洛伐克科技大學(xué)材料科學(xué)與技術(shù)學(xué)院(MTF STU)使用Moldex3D研究翹曲的起因，并尋找可行的解決方案。最后根據(jù)Moldex3D的翹曲分析結(jié)果，優(yōu)化模具設(shè)計(jì)，成功解決翹曲問(wèn)題，避免不必要的重工。

解決方案1、尺寸及形位公差測(cè)量、CAD數(shù)模比對(duì)2、反變形修模、首件檢測(cè)、過(guò)程控制、翹曲分析應(yīng)用案例：汽車車燈注塑件檢測(cè)檢測(cè)需求1、 復(fù)雜的曲面和精細(xì)結(jié)構(gòu)，需要全面的尺寸驗(yàn)證。

大綱本案例產(chǎn)品為汽車窗戶的包邊件，包含三個(gè)嵌件：透明玻璃、玻璃滑道(GRC)及小的鋁制嵌件。其中玻璃滑道的變形造成產(chǎn)品無(wú)法滿足間隙面差的要求，進(jìn)而導(dǎo)致組裝困難。DURA Automotive工程師利用Moldex3D找出變形的主因，由于PVC厚壁和GRC接觸，導(dǎo)致產(chǎn)品功能問(wèn)題。DURA Automotive工程師于是利用ABS嵌件來(lái)減少產(chǎn)品厚度與變形，同時(shí)保有強(qiáng)度。

圖9 保險(xiǎn)絲盒自帶安裝支架 2.3.4 橫梁前端支架結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)橫梁前端支架是對(duì)儀表板橫梁的模態(tài)有重大影響的支架，所以需要在橫梁前端增加一個(gè)固定支架與車身連接，支架厚度為2.0 mm～2.5 mm，如果固定在儀表板的零部件的重量超過(guò)1.5 kg（如音像、手套箱、安全氣囊等），則必須固定在橫梁支架上，支架厚度1 mm～1.2 mm，或者直接固定在車身鈑金上。

PCB由多層導(dǎo)電和非導(dǎo)電材料制成，在制造過(guò)程中會(huì)經(jīng)歷嚴(yán)重的熱循環(huán)和熱機(jī)械應(yīng)力，當(dāng)經(jīng)受高溫后，冷卻至室溫可能會(huì)引起材料變形。由于材料熱膨脹系數(shù)的差異，殘余應(yīng)力可能導(dǎo)致如圖1所示的意外變形，由此產(chǎn)生的翹曲可能損壞焊點(diǎn)連接，從而降低產(chǎn)品性能。

[3] 王良柱，徐靜.基于Moldflow的汽車儀表板本體骨架變形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)[J].塑料工業(yè)，2021,49(3):59?63,68.Wang Liangzhu,Xu Jing.

大綱此案例為汽車內(nèi)部裝飾的重要零件─中控面板，在產(chǎn)品外觀上有相當(dāng)嚴(yán)格的要求；必須避免凹痕、縫合線和表面波紋等外觀缺陷，或都必須控制在至低容忍范圍內(nèi)。同時(shí)，為了確保面板能與其他對(duì)象順利組裝，符合產(chǎn)品間隙面差的尺寸要求，需要降低面板的翹曲量。然而，若要全面精準(zhǔn)控制并改善產(chǎn)品的翹曲和其他缺陷，光靠多年累積的技術(shù)知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)是不夠的。

挑戰(zhàn)產(chǎn)品包封問(wèn)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(wèn)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(wèn)題，避免外觀缺陷。

薄型小尺寸封裝（TSOP）和薄型方形扁平封裝（TQFP）等封裝器件由于引線框架較薄，容易發(fā)生底座偏移和引腳變形。 3.3 翹曲 翹曲是指封裝器件在平面外的彎曲和變形。因塑封工藝而引起的翹曲會(huì)導(dǎo)致如分層和芯片開裂等一系列的可靠性問(wèn)題。

本文針對(duì)汽車車身某處縱梁沖壓件焊接面產(chǎn)生翹曲的原因及解決方案進(jìn)行了闡述，通過(guò)對(duì)零件的造型、沖壓工藝方案、現(xiàn)場(chǎng)模具調(diào)試等3個(gè)方面對(duì)翹曲缺陷進(jìn)行分析，歸納并制定了相應(yīng)的解決方案，最終使翹曲缺陷得到消除，為以后的模具設(shè)計(jì)和模具調(diào)試提供借鑒與參考。縱梁是車架裝配的基礎(chǔ)，縱梁的單件精度是車架制造精度的基礎(chǔ)。近年來(lái)，為了降低汽車重量，汽車鈑金件采用的材質(zhì)向著高強(qiáng)化、輕量化方向發(fā)展。

這個(gè)正確的設(shè)計(jì)方案提供給3D金屬打印進(jìn)行模具加工，并大幅改善了翹曲變形問(wèn)題。