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然而對(duì)許多大型產(chǎn)品的模具而言，水路數(shù)量多且復(fù)雜，這導(dǎo)致在分析之前，須耗費(fèi)大量時(shí)間整理模具中各群水路的進(jìn)出途徑。Moldex3D Studio的冷卻水路回路精靈提供可整理、編輯水路線條的便利工具，能有效、快速整理復(fù)雜的水路路線，加速前處理進(jìn)程；并以線條代替3D實(shí)體水路，減少網(wǎng)格生成的失敗率，提升仿真分析速度。冷卻水路回路精靈能自動(dòng)生成最長(zhǎng)的適當(dāng)水路曲線，并標(biāo)示進(jìn)出口。

重點(diǎn)：模具成型周期中冷卻時(shí)間占成型周期75%以上，所以說(shuō)水路設(shè)計(jì)是直接決定產(chǎn)品成型周期和產(chǎn)品質(zhì)量的最重要的因素。如圖所示：水路設(shè)計(jì)原則：1，水路中心距控制在水路直徑的3~5倍；2，水路與產(chǎn)品面的中心距控制在1.5~2.5倍。

如模擬結(jié)果所示，相較于傳統(tǒng)水路，異型水路可改善69.61%的冷卻時(shí)間。圖八 實(shí)驗(yàn)和模擬結(jié)果比較：(a)傳統(tǒng)水路的冷卻時(shí)間、(b)異型水路的冷卻時(shí)間結(jié)果透過(guò)以上的研究得知，Moldex3D對(duì)于優(yōu)化異型水路是非常有用的工具。此研究結(jié)果可幫助明志科大團(tuán)隊(duì)了解異型水路可同時(shí)有效改善冷卻時(shí)間、溫度差異和產(chǎn)品變形。實(shí)驗(yàn)結(jié)果也驗(yàn)證，異型水路確實(shí)比傳統(tǒng)水路更能提高冷卻效率。

由于高階產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)難度和模具成本較高，Moldex3D 模流分析在模具開(kāi)發(fā)與優(yōu)化方面提供了重要支持，能有效縮短開(kāi)發(fā)時(shí)程，降低開(kāi)發(fā)失誤，并提升整體效率。

Moldex3D的其中一項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)是，使用者可以進(jìn)行傳統(tǒng)水路與異型水路的比較，并在設(shè)計(jì)模具之前，優(yōu)先透過(guò)Moldex3D判別出模具內(nèi)部的局部冷熱點(diǎn)。異型水路是采用金屬3D打印技術(shù)，因此無(wú)論是滑塊或嵌件，只要能想象得到的模具組件，皆可以透過(guò)此技術(shù)制造。一旦制造完成，嵌入的冷卻水路即可發(fā)揮預(yù)期的冷卻效果。此制程不僅達(dá)到我們所預(yù)期的冷卻效果，更成功縮短將近一半的生產(chǎn)時(shí)間，進(jìn)一步提高產(chǎn)能。

圖二、非線性主成分分析（Non-Linear Principal Component Analysis，NL-PCA）于優(yōu)化目標(biāo)選取之應(yīng)用AI作為加速器，仿真作為基石IPC團(tuán)隊(duì)再次透過(guò)上述流程驗(yàn)證異型水路設(shè)計(jì)，進(jìn)一步證實(shí)該方式不僅限于單次實(shí)驗(yàn)，而是一套能重復(fù)導(dǎo)入的方式，能實(shí)現(xiàn)更高質(zhì)量的模具設(shè)計(jì)、更短的成型周期。AI雖能加速探尋，但以物理為基礎(chǔ)的模擬仍是不可或缺的核心。

挑戰(zhàn)要能精確地預(yù)測(cè)冷卻結(jié)果與成型有關(guān)的潛在問(wèn)題，是一大挑戰(zhàn)。在許多情況下，預(yù)測(cè)所需的冷卻時(shí)間對(duì)于項(xiàng)目的成功與否十分關(guān)鍵。與標(biāo)準(zhǔn)冷卻設(shè)計(jì)不同，工程驗(yàn)證冷卻設(shè)計(jì)會(huì)增加模具成本；卻可能因此高度獲利。合理化模具成本的關(guān)鍵在于能否精確使用軟件預(yù)測(cè)，降低整體開(kāi)發(fā)時(shí)間。

進(jìn)一步的觀察翹曲變形結(jié)果(表二)，結(jié)果也顯示異形水路設(shè)計(jì)能大幅優(yōu)化了翹曲。 圖3 (a) 部件模型幾何與水路設(shè)計(jì) : (b) 原始 (c) 優(yōu)化 表一 傳統(tǒng)水路與異形水路冷卻結(jié)果比較 表二 CAE翹曲結(jié)果與改善效率比較 在完成3D金屬打印模仁后，進(jìn)行射出成型實(shí)務(wù)驗(yàn)證。透過(guò)紅外線熱顯像儀器驗(yàn)證異型水路設(shè)計(jì)可以有效將模具內(nèi)溫度帶走。

實(shí)體冷卻水路的形狀和尺寸不能做修改；若使用者想進(jìn)行更改，請(qǐng)使用您的 CAD 功能來(lái)修改您的模型。?完成設(shè)定后，實(shí)體冷卻水路的項(xiàng)目將出現(xiàn)在樹狀菜單中。雙擊項(xiàng)目以修改冷卻水路的形式，或是使用鍵盤上的 Delete 鍵進(jìn)行刪除。 3.

如何確保治具能發(fā)揮最大功能保護(hù)制品，減少蒸鍍時(shí)的不良率將是本案例的目標(biāo)。日芯科技團(tuán)隊(duì)在模具設(shè)計(jì)前期即透過(guò)Moldex3D協(xié)助檢視及改善問(wèn)題，確保治具的平整度，將變形量能降到最低，提升成型效率，降低模具成本及未來(lái)量產(chǎn)時(shí)的潛在風(fēng)險(xiǎn)。挑戰(zhàn)產(chǎn)品平整度降低開(kāi)發(fā)成本解決方案藉由Moldex3D的模擬輔助，日芯團(tuán)隊(duì)能快速地了解并評(píng)估模具設(shè)計(jì)對(duì)產(chǎn)品平坦度的影響。

接下來(lái)進(jìn)行傳統(tǒng)水路(圖一)制程的仿真，發(fā)現(xiàn)在產(chǎn)品軸柄區(qū)域有嚴(yán)重的積熱現(xiàn)象。圖一 原始水路設(shè)計(jì)圖二 原始水路設(shè)計(jì)冷卻分析結(jié)果，顯示軸柄區(qū)域有積熱現(xiàn)象 為了縮短冷卻時(shí)間，Linear AMS更改了水路設(shè)計(jì)，使水路系統(tǒng)能更貼近產(chǎn)品輪廓(圖三)，軸柄處及產(chǎn)品內(nèi)外側(cè)都有水路經(jīng)過(guò)。設(shè)計(jì)變更后，再次以Moldex3D進(jìn)行仿真，分析結(jié)果顯示溫度分布均勻度有顯著的改善(圖四)。

解決方案研究人員試驗(yàn)了三種材質(zhì)的模具嵌件、并分別搭配傳統(tǒng)及異型水路。Moldex3D能幫助加快冷卻優(yōu)化的速度、簡(jiǎn)化作業(yè)，并降低成本消耗。透過(guò)Moldex3D可視化模穴內(nèi)部的功能，BME團(tuán)隊(duì)得以檢驗(yàn)溫度分布及冷卻效率。使用異型冷卻水路時(shí)，能均勻地進(jìn)行冷卻、縮短周期，以及減少翹曲(圖五、六)。

剛開(kāi)始前幾個(gè)周期，模溫會(huì)受到熔膠影響，讓模具溫度變化會(huì)較為劇烈，直到周期數(shù)目夠多之后，模溫會(huì)近似穩(wěn)態(tài)變化，單一周期內(nèi)變化幅度不超過(guò)攝氏5度甚至更少，因此，可以把模溫以周期時(shí)間平均，視為穩(wěn)態(tài)溫度。然而，在模溫變化較為劇烈的特殊制程，例如變模溫制程，單一周期內(nèi)有很大溫度變化振福，此時(shí)就不能把模溫視為穩(wěn)態(tài)溫度，而必須要以瞬時(shí)方式觀察每一個(gè)時(shí)間變化。

部分設(shè)備和廠商在打印過(guò)程出現(xiàn)缺料、卡料，有可能是打印用的金屬粉末顆粒過(guò)于分散，導(dǎo)致粉末產(chǎn)生架橋現(xiàn)象，這可能是過(guò)多細(xì)粉和畸形粉造成的缺陷； 對(duì)于有隨型水路的模具零件，必須考慮到模具材料的熱性能和強(qiáng)度，水路設(shè)計(jì)已經(jīng)從以前的圓形管道（減法加工只能是圓柱鉆頭并且是直通的管道），改變成扁型水路（增加吸熱速度并能減少水路所占據(jù)的空間），如圖6所示，這個(gè)設(shè)計(jì)在電路板的導(dǎo)線也經(jīng)常出現(xiàn)，等效面積但具有最寬的接觸邊和較低的空間占有

四、水路的設(shè)計(jì)區(qū)域1.水路防水圈需要用耐高溫有O型圈。2.水路水嘴不需要沉入模架內(nèi)，方面生產(chǎn)拆裝。五、模架的設(shè)計(jì)區(qū)域1.A/B板模架需要使用P20材質(zhì)。2.前后模仁到模板底面均要比塑膠模的基礎(chǔ)上加厚20MM以上，因?yàn)閴鹤⒛５淖⑸鋲毫σ茸⑺苣４蟆?/div>