采用深度分析法分析模具内的流动特性

小黄豆

# w9 V9 F& U/ }- P" mCAE Services Corporation公司是一家moldflow模内流动性分析咨询公司，它通过一个深度分析方法来分析熔液在模具内的流动性问题，该公司已为 Moldflow模内流动性分析提供了20多年的咨询服务。最近，PM Mold公司在为其客户Cessna Aircraft公司生产模具时，碰到了一个复杂的模压成型程序问题，于是该公司帮助PM Mold模具公司解决了这个问题。
& F4 ~1 [  |$ c5 c5 b+ f0 {6 \! V
* u1 g7 s% v( `! G5 Y" `% ZPM Mold公司是一家为汽车、电器、航空和家电市场提供注塑模成型和模具制造服务的公司。提供包括从模具的设计概念，一直到注塑、二次压注和模内纹饰（IMD）的生产等各种服务。目前，该公司内有20台注塑压力，工作吨位28~500t不等。
/ \' t5 V8 G+ T! K7 ~, v8 S- ~
0 i+ g2 x! W: R2 vLarry Hauck先生是PM Mold公司的总经理，他查看了各种操作的情况。Cessna公司与PM Mold公司签订了合同，由其为Cessna公司生产Cessna Mustang飞机内的内饰注塑件。于是Hauck先生与CAE Services公司取得了联系，让该公司对这类零件的模具内流动性进行分析。Hauck先生说：“我们要求CAE Services司对该项目相关的所有零件进行模具注入、包装和冷却等方面的分析。”

3 c' U( y* n" w; f" z8 f采用Moldflow

由于Cessna公司对Hauck先生及其团队所承接的塑料件生产提出了严格的质量要求，因此Hauck先生和Cessna公司一致同意采用Moldflow模内流动性分析法进行分析。Hauck先生说：“所有元件的尺寸、形状及其他细节都必须符合要求。我们认为采用Moldflow模内流动性分析法具有最大的优越性，可以获得合适的浇口和冷却位置。其所有的元件外观漂亮，零件的表面达到了A级水平。对这些零件来说，美学是非常重要的。正是这个原因，我们才与CAE Services公司合作。”

+ V0 {, h6 w; {( [  m4 pHauck先生承认，他无法确信这种分析方法是否可达到100%的精确。Hauck先生说：“我当时希望我们能够获得约50%的精确度，浇口的二次加工和重复试验是必要的。令我惊喜的是，初步获得的结果完全出乎意外。不管采用什么分析，我们没有碰到任何问题。”模拟的结果几乎100%的与真是结果相吻合。

为执行这个项目，Cessna公司愿意为Moldflow模内流动性分析法做出投资。当Hauck先生及其团队表示他们能够满足Cessna公司的质量和美学要求时，CAE Services公司的工程设计经理Tim Lankisch先生清楚地表明，Moldflow模内流动性分析法可以帮助他们达到Cessna公司的要求。因此，该客户同意增加费用。
  m; M0 L5 f! y! ~! n
项目的细节问题
& Q) d4 R; q% ^' V& g
4 M) P: N* j9 l$ [9 i  M- E为了执行这个项目，PM Mold公司与CAE Services公司签订了有关进行模具注入、包装和冷却分析的合同。CAE Services公司独家使用Moldflow’s Plastics Insight（MPI）模内流动性分析软件，用于零件和模具的深度设计模拟分析。通过适当的学习、培训和彻底的了解模压成型工艺以及模具的设计和应用诀窍，MPI模内流动性分析软件可以精确地模拟塑料的流动性、包装、模具冷却、零件收缩率、热注塑、气体辅助注塑、共注吹塑，以及补偿注塑过程中造成的翘曲度。
/ N" O; }& Q- t
( ^! S1 w/ A# Q6 r" A关于这些项目，Lankisch先生这样说：“在工具受到限制的条件下，应确保其内部的均衡注入（图1）。我们想要确定浇口的数量和位置，以及确定是否需要在不易看到的区域改变纹路。”
“分析费用是合理的。”Hauck先生解释说，“为了执行Cessna公司的项目，采用Moldflow模内流动性模拟方法可节省客户的二次重复加工等二次费用，以免零件模压成型后的元件无法工作。”他还说，这些分析是必要的，因为客户提出的生产时间比较紧迫，没有足够的时间对任何元件进行二次加工。

% i& |6 ^  l5 J4 K6 N( C他补充说：“如果我们不得不使用传统的重复试验法，那么采用这种分析方法的费用显然要比前者少得多。采用那种传统的策略必定会延长生产时间，这可能会造成客户的流失。
5 G+ H1 |4 m1 m1 D8 t, I9 b! i- w- B" ~
, N0 ^4 W( W4 |: N6 y2 ?' O” Cessna公司的项目顺利地向着预定目标进展，没有出现任何问题，也没有延缓生产。Hauck先生解释说：“客户十分高兴和满意，我们与他们之间的关系还在继续向前发展。”

PM Mold公司与CAE Services公司的合作时间约6个星期，CAE Moldflow模内流动性分析专家共分析了约12个Cessna公司的零件。Hauck先生说：“我们与CAE Services公司的合作非常愉快，所有专家的专业知识非常丰富，对我们的帮助很大。”

“到目前为止，PM Mold公司自己还没有Moldflow模内流动性分析软件。”Hauck先生说。该公司可能会根据客户零件的要求购置这款软件。从目前的情况来看，Hauck先生将根据过去的经验，决定什么时候通过外协来获得Moldflow模内流动性分析软件。“如果零件是属于我们以前没有碰到过的新零件，或是零件的外观要求非常高，那么我们将会选用Moldflow模内流动性分析软件。如果我们需要大批量生产高外观要求的模具，我们将会考虑采用这款软件。”
  [! @. `. L! {+ F8 {: K: W8 j
) T/ j/ k, z9 x: T1 N* v+ _& O6 R做出的投资
9 S1 j  y% s' h7 Q& c
对于那些不愿意为Moldflow模内流动性分析支付费用的客户，MP Mold公司的工程师们将与他们的客户讨论，共同确定浇口的位置。“如果浇口的位置不够准确，PM Mold公司通常会为浇口的再次加工承担费用。”Hauck先生说，“那种情况使我有更多的机会宣传Moldflow模内流动性分析法。”在模具制造后，改变浇口位置所需的相关费用约为1000~4000美元，这取决于零件和浇口的类型。其他与这些问题相关的更加需要考虑的是影响其生产进度、劳务配置和机床超时工作的有关费用。由于这些原因，越来越多的MP Mold公司客户都愿意为这种分析做出投资，当然这取决于不同的项目情况（图2）。
" l2 q, l& I0 @! p: y0 P“客户的早期介入对任何特定 MPI项目的成功都十分关键。我们不在真空中进行Moldflow模内流动性分析。对于模具应该如何制造，每家公司都有自己的规程。然而，当你们互相合作时，您就能够以更快的速度解决问题。”除了面对面的会谈之外，Lankisch先生与他的团队还会举行在线会议，保证使每个与项目有关的人员，在同一时刻集中讨论同一问题。

Lankisch先生解释说：“我们进行了几千次的模拟试验，有很好的理由认为，我们是Moldflow模内流动性咨询领域的先驱。我们能够进行快速而精确的分析，能够预见客户的需要，PM Mold公司也不例外。”

从一个咨询公司的发展前景来看，Lankisch先生认为，对任何特定分析所要求的标准可以保证达到最佳的结果。他说：“这个标准的大部分应归结于对期望值的管理。像PM Mold公司这样的新客户多次告诉我们，他们需要Moldflow模内流动性分析软件，但是他们不知道可以从结果中获得什么。一般来说，他们的客户委托我们承办这项工作，即使他们并不知道分析数据会给他们带来些什么。因此，我们有责任对我们的客户进行审核，并详细地了解他们希望从分析中获得一些信息。”

CAE Services公司的销售副总裁Mark Solberg先生说：“我们的目标是‘从第一次开始就做好一切事情。’这个方法最终为我们的客户节约了费用。我们的首要目标是取消反复试验，降低客户的费用，创造价值。为我们的客户创造价值就是我们最终的目标。”

5 }: [/ t/ s) P* ?4 M在竞争激烈的全球市场中，许多美国制造商的业务逐渐流向远东国家。现在，PM Mold公司正在采取措施，以保证其目前的客户群。该公司正在提供具有更高附加值的服务，如项目管理、Moldflow模内流动性分析，及对他们的产品提供技术支持。Hauck先生最后总结说：“PM Mold公司将为其提供的所有产品和服务保证质量和价值，这就是他们工作的标准。