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冷卻水路回路精靈提供標記／編輯工具標記工具冷卻水路回路精靈提供六種標記工具，可以標記不通過的線段（止水栓），或依照模具的水路需求來設定某段水路最后轉(zhuǎn)出的功能屬性。這些工具分別為：標記止水栓、標記隔板式水路、標記噴泉式水路、標記額外水路、標記軟管、移除標記。編輯工具冷卻水路回路精靈亦提供六種編輯工具，可以編輯現(xiàn)有的各線段。

株式會社松井制作所案例以下的案例將就傳統(tǒng)水路和異型水路設計的冷卻結(jié)果作比較。下圖為幾何復雜且厚度變化極大的產(chǎn)品模型。使用異型水路設計將可大幅降低冷卻時間逾33% (10秒)。傳統(tǒng)的冷卻水路無法貼近產(chǎn)品的幾何外形，冷卻效果受到局限，在幾何復雜的產(chǎn)品上尤為明顯。如今，日益月新的制程技術(shù)實現(xiàn)了異型水路設計，然而，冷卻系統(tǒng)的驗證和設計仍因產(chǎn)品的復雜度而備受考驗。

?冷卻液水路線條建立及屬性設定 1.建立一個模座網(wǎng)格，并使用線形對象來說明冷卻液水路配置。 2.選取冷卻液的線條并單擊 MDXAttributionSetting。在快顯對話框中，將屬性設定為冷卻液水路，并指定冷卻液水路入口/出口點。 ?冷卻液水路網(wǎng)格建立 單擊 MDXCoolantMesh功能來建立冷卻液水路線條上的網(wǎng)格。

為什么使用異型水路?異型水路是一種特殊的冷卻水路設計。冷卻水路的配置可以做到幾何變化非常彈性與復雜。對于射出成型的主要的幫助是可以縮短成型周期時間(可達20 ~ 60%)、提升產(chǎn)品尺寸精度、改善表面凹痕…等。異型水路的定義是指模具內(nèi)用來進行冷卻或加熱的水路是隨著模具的成品表面保持一定距離，以利有效的控制與管理模具的溫度條件。

效益縮短70%冷卻時間改善變形56%驗證異型水路的冷卻效率縮短冷卻時間，節(jié)省打樣成本案例研究在整個射出成型周期中，冷卻時間就占據(jù)了70%。若要縮短冷卻時間、又要同時維持產(chǎn)品質(zhì)量，使用傳統(tǒng)水路系統(tǒng)是很難辦到的。因此若要解決此問題，就須考慮改用異型水路。本案例的目標是透過仿真來找出最佳的冷卻時間，并透過實驗來驗證模擬結(jié)果。

挑戰(zhàn) 受限于傳統(tǒng)水路設計，冷卻時間過長 需要提升冷卻效能，縮短冷卻時間解決方案利用Moldex3D eDesign設計出優(yōu)化異型水路，成功縮短冷卻周期。

為了達到較佳的冷卻效率，一般希望冷卻水路中的冷媒形成紊流，而雷諾數(shù)(Reynolds number) 的大小為形成紊流的依據(jù)(以圓形水路為例，雷諾數(shù)到達4000以上則形成完整的紊流)。因此，雷諾數(shù)可做為判斷冷卻效率的重要依據(jù)。Moldex3D 支持顯示雷諾數(shù)在水路中的分布狀況，提供使用者一個判斷冷卻效率的指標。

在塑件成型周期中冷卻時間占成型周期約70%-80%，良好的冷卻系統(tǒng)設計不只可以減少產(chǎn)品的翹曲變形還可節(jié)省生產(chǎn)時間，所以冷卻水路的設計是影響冷卻效率、生產(chǎn)效率以及成本掌控的重要環(huán)節(jié)，為了得到均勻的冷卻效率Moldex3D提供冷卻分析模塊以及工具，用戶可以透過Moldex3D進行最佳冷卻水路設計，并且提供異型水路精靈讓使用者可以快速建構(gòu)貼近產(chǎn)品輪廓與深入難以觸及區(qū)域的冷卻水路設計，而本次Moldex3D

) ?流線 進階3D 實體水路分析結(jié)果 冷卻水管溫度 冷卻水管壓力 冷卻水管速度 流線(流長及總速度) 3D 實體水路分析優(yōu)點 ?評估流體特性 (溫度， 壓力，速度， 流線…等) 于冷卻管內(nèi)影響，或其他特殊冷卻管(隔板式水路及噴泉式水路)。

所以冷卻水路設計是影響冷卻效率、生產(chǎn)效率以及成本掌控的重要環(huán)節(jié)，為了得到均勻冷卻效率，Moldex3D提供冷卻分析模塊以及工具，使用者可以透過Moldex3D進行最佳冷卻水路設計，并且提供異型水路精靈讓使用者可以快速建構(gòu)貼近產(chǎn)品輪廓與深入難以觸及區(qū)域的冷卻水路設計，而本次Moldex3D異型水路精靈又進一步強化建構(gòu)異型水路的支援性，讓使用者僅需要繪制2D水路路徑，精靈將會快速投影在產(chǎn)品面形上產(chǎn)生異型水路

CAE模流分析101招 -第 43 招、模具水路設計對產(chǎn)品翹曲變形的影響【水路設計篇】■ Moldex3D/ 林秀春 協(xié)理【內(nèi)容說明】在射出成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設計甚為重要。因為唯有將成型塑件冷卻固化至具備相當剛性，脫模后才可避免塑件因脫模外力產(chǎn)生變形。由于冷卻時間占整個成型周期約70-80%，因此設計良好之冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時間，提高產(chǎn)率，縮短成本。

自動修剪冷卻水路 (Auto Trim Cooling Channel)無論是線還是實體所創(chuàng)建的冷卻水路，其長度皆需要超過模座的尺寸，如左圖所示。在 eDesign 的 分析中，模座會自動地執(zhí)行超長冷卻水路，讓進水口和出水口在模座邊界進行配置。使用者無需手動修改冷卻水路長度來對應模座邊界。 在 eDesign 分析中，模座邊界將自動地修剪冷卻水路。

圖二 原始水路系統(tǒng)的溫度分布圖三 原始水路系統(tǒng)的殘留應力研究團隊采用3D打印的異型冷卻水路來優(yōu)化冷卻效果，共開發(fā)了兩種不同的異型水路，如圖四(a)、(b)。圖四(a)中的設計用異型水路代替了擋板；圖四(b)的設計則是在縫合線附近增加了一個冷卻水路。圖四 異型水路設計與原始設計相較，優(yōu)化設計冷卻后溫度較低，分布也較均勻(圖五)。

?延伸水路(Extend Channel) 點擊延伸水路 (Extend channel) 將冷卻水路兩端延伸并切齊至模座上。 ?檢查冷卻水路 (Check Cooling System) 設定冷卻水路之后，請點擊 檢查冷卻水路，來檢查目前的冷卻水路。如果冷卻系統(tǒng)發(fā)生某些錯誤，將會顯示警告訊息。有問題的冷卻水路或冷卻液入口／出口會以紅色標示。

圖二 原始水路系統(tǒng)的溫度分布圖三 原始水路系統(tǒng)的殘留應力研究團隊采用3D打印的異型冷卻水路來優(yōu)化冷卻效果，共開發(fā)了兩種不同的異型水路，如圖四(a)、(b)。圖四(a)中的設計用異型水路代替了擋板；圖四(b)的設計則是在縫合線附近增加了一個冷卻水路。圖四 異型水路設計與原始設計相較，優(yōu)化設計冷卻后溫度較低，分布也較均勻(圖五)。

挑戰(zhàn) 產(chǎn)品內(nèi)部積熱導致嚴重翹曲 難以預測異型水路的成效解決方案使用Moldex3D eDesign充填、保壓、冷卻、翹曲及瞬時冷卻等模塊，分析異型水路效率，并成功解決產(chǎn)品變形、縮短冷卻時間并提高產(chǎn)能。

圖三 三種不同的冷卻水路設計與模具直接冷卻示意圖 研究匯整五種不同冷卻設計(傳統(tǒng)冷卻層流、傳統(tǒng)冷卻紊流、加熱棒、銅針及噴泉式水路)觀察從198oF降溫至80oF的冷卻效率，由圖四可以得知橘色線噴泉式水路降溫的效率比其他四者的表現(xiàn)好，僅需654秒就可以到達80oF ; 而冷卻效率最差的是使用傳統(tǒng)冷卻以層流方式，需要1796秒才能降溫至80oF。

為什么使用異型水路? 異型水路是一種特殊的冷卻水路設計。冷卻水路的配置可以做到幾何變化非常彈性與復雜。對于射出成型的主要的幫助是可以縮短成型周期時間(可達20 ~ 60%)、提升產(chǎn)品尺寸精度、改善表面凹痕…等。異型水路的定義是指模具內(nèi)用來進行冷卻或加熱的水路是隨著模具的成品表面保持一定距離，以利有效的控制與管理模具的溫度條件。

圖一 不同材質(zhì)的模具嵌件圖二 (a)傳統(tǒng)水路；(b)異型水路，包括(b1)雙模穴及(b2)單模穴圖三 用不同的模具材質(zhì)與水路組合進行實驗：(a) P20模具搭配傳統(tǒng)水路、(b) 銅制模具搭配傳統(tǒng)水路、(c)DMLS: MS1模具搭配異型水路、(d) Hybrid: MS1和銅復合模具，搭配異型水路挑戰(zhàn)1、傳統(tǒng)的冷卻水路設計，無法適當?shù)?em>冷卻車頂零件2、冷卻不當時，冷卻時間會變長

水路系統(tǒng)如下圖一所示，模具冷卻液的流動路徑上，除了模具內(nèi)水路之外，模具水路會利用軟管(hose) 或 岐管 (Manifold) 串接，將來自模溫機的冷卻液分散至模具內(nèi)，冷卻液通過模具之后再匯流一起，導引至模溫機。