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从目前家电行业的紧张局面来看,要获得合理的利润,只有提高自身企业的技术,降低
& u4 X" ~' c0 ?& j- _' T, P生产成本,从而不至于失去价格优势,保证企业效益。而moldflow 给我们带来了全新的理念。
- M! E6 L4 \ w: l4 @: _注塑工业现状:
) r- H( x* {1 d% \ T8 {4 j4 w 制件设计模具设计注塑生产各不相连,成为自动化的孤岛! * q; n1 q& J4 x; B6 n# t+ Z
注塑生产中存在的问题,问题已经发生才询求解决办法,造成: 1. 费用很高。2. 生产延时。 因此:必须使用“并行工程” ' G) G; @7 U" k9 D
% ~ a9 A E/ h9 [# MMoldflow 带来的变革:
) J4 w! m& ?4 }( Y5 ]1 J 在设计阶段引进了CAE 分析。
( x6 [/ R0 |1 m, z$ h 基于实体的仿真分析
- b( p8 J( j. c7 I8 n W% w 注塑机参数的设置和优化 & I( W0 u- ~" [) e1 P+ G. Z
! b5 B+ l% u4 K. m* k3 I! w* g4 ^+ G一、案例分析
$ t% A' L( r( X2 u 案例一: & k- T% N2 t# e) D! w
产品设计变更,消除熔合线: 1 \ b, G1 b- z/ B! v& `
使用Moldflow 前产品熔合线位置在外面面。 6 O3 n1 M2 _, ]( n+ h# o0 _
5 C' g) \) N0 f' Z4 O2 Y0 z3 |7 P
使用Moldflow 后,优化产品设计,消除外观熔合线。 # ~. \9 O4 ]$ v. l) s, k8 N7 o
案例二:
0 D- c3 j, k( L; p+ ~ 废品率:使用Moldflow 可实现的目标:0~0.5%。 2 g+ z1 R* A7 k7 _* ^5 g
2 V8 Y j l3 O. [( C
案例三:
& ]" ?8 [6 X: j. c8 {" p( k 节约材料:使用Moldflow, 在材料耗费方面可以节约 2~3%。 , ?" W2 \/ `6 c" a
每年使用材料约 0.5~1 万吨,每吨材料约 10000 元,可节约的空间: 0.5~1×10000 3 W' a, y$ i' ^2 |
×2.5%=125 万~250 万。 9 ^- W+ r+ j$ V+ n9 `
8 e7 N3 z4 U1 Z, h
案例四: + C" v" I3 w$ C6 q
产品开发周期:“ 在家电市场,相对节约成本而言产品及时投放市场是最重要的因素。通过使用moldflow, 我们可以方便地修改模型缩短开发周期。模具开发周期上,目前本公司比以前缩短了30%的时间。”
& t# ?" ] k- l6 {- `, u J+ u w! n) J: T& [
二、MPI 应用实例 0 O; f& l: o% C3 W) u
2.1 WW1 GRILLE-C ' u( B% r: Q! s: u7 S# f0 Q" E
使用Moldflow 软件模块:MF/FLOW
& m( d8 t& d1 G- W 熔合线杂乱,使用Moldflow 前产品熔合线位置在主要外观面。
4 @0 e+ B0 T# M: d ^ 补救措施 ( _- R" G0 I; H# [! R
(1) 优化产品设计
9 h% |- K6 |5 Q (2) 采用阀浇口
. r, A1 P8 @/ F2 W
8 z5 W1 B# x; K. O! j+ x6 o
. s$ j6 y5 u) r1 O; Y 评价 : Moldflow 是提高生产力的最佳工具,如果能够成功地把它应用到这类项目中,只要一次你就可以把最初的投资收回来。 6 K' t3 w* _% Z# U( Y' k
Chang Kyun,Lee 三星电子公司产品技术中心。 + |, ?( d: b4 d
7 c: n5 d3 I' q& O 2.2 WW2 GRILLE : O: U5 l! x) Z$ V. r1 [4 Q
使用Moldflow 软件模块:MF/FLOW。
2 s7 W; K3 f; Y 原ww1-Grillle A 未经CAE,采用冷流道6 个冷浇口,主要问题为外观面熔接线严重,
& G3 T! x. |& E+ q/ V试模多次,周期长,废品多。补救措施 ) Y5 _ F0 c* v, G, y+ g, p2 h3 H2 H
(1) 使用Moldflow,使用热流道阀浇口 5 v6 y7 I/ B W( v: E: Z3 m
(2) 优化浇口位置 2 J; A& \( M+ @) C2 }" R
收益:试模次数减少,缩短成型周期,降低了废品率。
* n/ P! r& M" w5 C; x7 L
9 A" I' \# H0 V2 M5 @6 J$ U! b/ s2.3 NOVA PANEL INLET
* ?. ~& w4 I( B1 }' h. K1 e- k
* r, R- C" x- `- z" K" m( N
效果: 7 }# n% u. \9 `. Y
1. 降低锁模力 ( 锁模力超过了注塑机加工能力 )
9 c, N6 f" F/ J( b0 O+ F0 u) x8 P 2. 有效避免熔接线产生
8 \, V5 I( ~4 H& m$ i- M1 n. f1 L9 Z" x" T
2.4 3D-PJT GUARD VARITY
- O% \2 }8 m, q' z: ] 使用Moldflow 软件模块:MF/FLOW。 2 L. n4 f8 @, N. r8 F; V) J
原产品浇口位置和壁厚设计,产品两侧有两条明显熔接线,达不到品质品位要求。
9 |: e1 ?2 \9 U, i/ P) V" l (1) 调整产品三个侧面的壁厚 2 [' @- [ C7 ~2 \9 L0 N5 ?1 k- O1 ~
(2) 优化浇口位置
# X* U4 b. [" p U6 [
+ h$ A& f+ p; M& M2.5 3D-PJT CABI BOTTOM 8 Q7 e7 |% L8 T# h
使用Moldflow 软件模块:MF/FLOW。
, g Z% C- @9 r' Q) p 材料由金属变为塑胶HIPP 以降低材料费,生产方式变为注塑。部品尺寸较大,对强度有很高要求,不能有注塑缺陷产生以免影响装配和信赖性。补救措施。使用Moldflow,使用热流三浇口
* \, x/ z7 N P: r1 c4 h i
! Z! K9 Q4 T; A, O" S
2.6 冰箱温控板cover-top-front 制件
2 H2 b' [* ?$ w# Y+ ^, Q+ _0 Z1 |/ q 使用Moldflow 软件模块:MF/Cool,FLOW,WARP
& a* `3 X; t! C3 Y H+ i 冰箱温控板的问题:X 向变形较大,通过Moldflow 寻找原因并找寻解决方案。 ; B1 R4 I( X7 |; ]) l1 B+ I8 R& B9 S
以下就是我们利用MOLDFLOW 软件进行分析的一个相信案例。
% S9 m$ d9 Z2 y$ z" U! i) `/ o0 W2.6.1 下图为原始产品设计 ) ], M! N; t# X' Z/ {' j4 ~
; V' Q( B: s8 C* t9 h T! W2.6.2 工艺条件 % Y. @" n1 h5 ^$ ~8 t$ @! R
制件材料选用Chi Mei Corporation ABS PA 764 B。工艺参数为:熔体温度230oC,模 # g7 K+ U4 {1 G6 Y5 w6 m7 [
具温度50oC,注射时间为2.5 Sec。
3 |$ O! d Z6 a/ o 2.6.3 模拟结果
$ X7 h k. i+ l ` D 按照上述工艺条件,对制件的填充、保压、冷却、变形过程进行了分析,得到注塑X 8 y2 h# W( }0 {8 q9 d5 g
向变形如下图。 8 K7 L+ o! ]; q
, `6 Z* J$ x$ E" y7 E& f
从结果中发现,产品的动模侧温度较高,较难冷却,X 向变形较大,且主要由冷却不均
( N6 V/ ]' k1 ]. Q5 T3 |匀造成。针对分析结果我们就有了改善变形,提高产品品质的方向。 - P0 f/ J0 i5 [: P& a3 z1 m( M4 @
2.6.4 优化产品设计和模具设计
! M$ }$ n9 [4 K$ p 首先产品的壁厚分布不均匀,我们可以在产品设计上做些更改,降低壁厚可以改善冷却效果。其次,动模侧冷却效果不好,我们可以加强该区域冷却水路设计。如下图 I2 V8 D) H! G7 v
1 X5 |2 o* s/ G# t6 }
1. 把侧壁厚度从3mm 减小为2.5mm。
J: a; _) w/ y0 n 2. Core 侧档板直径加大到∮20mm。 9 w' Z9 N6 P0 Z& S9 K& e
2.6.5、优化设计后结果
8 c. J% h! B; ~+ O' @( v, j5 F1 c 通过产品设计和水路设计变更,我们来看成型效果。
: o4 V. t$ u B" C+ j* T; }% |
+ V8 r$ v5 H8 {5 W* o4 f' g产品的X 向变形从原来的1.83mm/-1.83mm 降低到了0.67mm/-0.65mm,保证了我们产品公差要求,达到了产品特殊特性要求,确保量产好的产品。 ( ~6 F u# n* h
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三、结束语 1 z7 I, R6 c: l2 r" I5 k9 y% o
通过Moldflow 软件,使得三星电子在家电行业的产品可以减少试模次数,降低废品率,节约材料成本,缩短产品开发周期,优化信息管理/知识管理,连接整个产品供应链。使得在现在家电行业利润率相对比较低下,竞争十分激烈的行业背景下,达到提高效益,使公司立于发展之路。 |
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