moldflow在解决困气和insert molding变形中应用闫

©2013Autodesk见微知著moldflow在解决困气和insertmolding变形中的

应用闫西坡2014第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛绿色创新

•共塑未来AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014个人简介Moldflow在本公司的应用流程成功案例分享Know-how分享moldflow应用效益分析Moldflow在insertmolding变形中的应用演讲时间：30分钟目录AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014个人简介2007年---2010年，深圳比亚迪股份有限公司，担任模流分析组长一职。2011年，深圳群达模具，担任模流分析师。2012年至今，康铨机电有限公司，模具工程师。主要业绩（一）参与试模调机，把模流分析与实际成型结合，提高模流分析与实际成型的一致性和准确性。协助其他工程人员解决产品成型问题。主要业绩（二）为公司建立模流分析流程和标准，建立公司的模流分析数据库主要业绩（三）带、教、帮新人，使得新进人员在最短时间内学习和掌握模流分析技能，并应用到实际工作当中。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014分析的产品手机产品家电产品汽车产品其他产品打印机产品电动工具产品AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014Moldflow在本公司的应用流程介绍困气形成的原因多浇口多股料流汇合跑道效应深腔困气熔接线位置模具排气不良AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014其他原因XXXBackcvoer流动动画流动模式如图所示，产品除头部有轻微滞流，整体充填没有问题。指示处区域，两股料流融合后，通过流动分析，困气可以通过分型面排出。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer熔接线位置AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer困气位置从分析结果判断，指示处困气在分型面上，按通常经验判断，此困气可以通过分析面排出。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer实际困气问题产品实际成型后，困气位置如图所示，在产品外观面上，困气泛白。调机无法改善。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer项目改善对策模具此位置增加后模排气镶件，结果对于改善尾部困气无效。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer模流分析分析原因通过前期分析可以看出，实际产品的困气位置与模流分析的困气位置一致，困气如右图所示，评估时结论是困气可以通过分型面排出。但实际产品困气正好在此位置，且无法排出。检查模具分型面及结构，发现此处模具结构如下图所示。行位分型将外观面全包，且行位此处无法做镶件排气，这样的结构，我们平时所说的好的充填模式反而不利于产品排气。结论：可以将此类型困气归类于“深腔困气”。前模后模行位产品AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策一：改变分型面，使得气体可以通过分型面排气排出。如下图所示，如果这样分型，可以在行位前后模方向加开排气槽，这样有利于气体排出，可以改善产品困气现象。问题：如果这样修改，模芯和行位均需要重做，模具成本高。前模后模行位产品AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策二：改变流动模式，将困气移动到有利于排气的位置，这种方式可以通过增加浇口或改变浇口位置来实现。首先选择有利于排气的位置，然后将困气移动至此。如下图所示，有利于排气的位置只有两个反插骨位置。通过增加浇口改变困气位置，分析结果如下页所示。前模后模行位产品AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策二：case1分析方案及结果，如图所示，改方案有效的将困气位置移动到反插骨位置，但是模具结构上，脱料板上有水路，无法在此处增加浇口脱料销。该方案NG。增加一个浇口AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer

改善对策对策二：case2分析方案及结果，如图所示，改方案流动模式没有改变，困气位置无法排气，困气无法消除。该方案NG。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014增加一个浇口流动模式流动细节模具结构前模前模后模行位前模后模位行实际效果增加一个浇口流动模式XXXBackcvoer改善对策对策二：case3项目自己更改方案。分析结果显示此方案无效，模具改模后的试模结果显示确实无效。模具结构前模后模行位AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014流动细节充填末端XXXBackcvoer改善对策对策三：通过修改产品厚度，改变产品的流动模式。设想：原始流动如左下图所示，充填等值曲线显示充填末端在指示的位置，导致困气。结合模具结构设想，产品充填模式如右下图模式。充填快，原始末端首先充填满。困气沿箭头方向驱赶AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策三：通过修改产品厚度，改变产品的流动模式。修改方案：红色区域厚度减胶至0.6mm，如下图所示修改至AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策三：修改后产品充填模式如下图所示，与设想趋势一致，虽然困气没有移动至分型面排出，但困气处可以加开后模排气镶件进行排气，而且其困气位置在天线处，可以掩盖住。此方案产品减胶处增加镶件，困气位置加排气。所以此方案可行！但改方案对产品进行修改面积较大，需要得到客户确认和许可方能使用。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善对策对策四：综上所述，针对该产品困气问题，结合产品结构和模具结构，目前较便捷较直接成本较低的解决方案如下图所示。增加前模镶件行位减铁后模前模行位镶件AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014XXXBackcvoer改善效果模具修改后，试模效果如下图所示AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014原始困气效果修改后困气消除项目总结及成本分析AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014对策一、加排气镶件二、改分型面三、加浇口四、改产品五、最终方案详情修改内容项目第一次改模重置前模仁和行位加一个浇口加一个浇口加一个浇口产品修改，后模加镶件前模加镶件，行位减铁效果无OKOK无无OKOK可行性已改OKNGNG已改OKOK费用(RMB)5005000//5001000800项目总结及成本分析AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014有形成本：此案例中，产品出现困气问题后，开始盲目改模两次，费用合计1000RMB。经过分析找出产品问题的症结所在，一次改模OK，费用800RMB。无形成本：老板：你们这样搞，研发成本上升，利润空间减小，公司经营越来越难。工程：模具改来改去，如此下去，其他模具计划受影响。项目：问题解决不了，项目计划延期，如何跟老板交代。市场：不断接到客户投诉，有损公司声誉，下次如何与竞争对手PK抢单。财务：这个月改模成本怎么提高了这么多。结论解决问题的前提是：找到问题产生的根本原因，然后对症下药。塑胶成型涉及：产品结构设计、模具设计、注塑成型、后工艺等。找到问题成因后从这几个方面找到解决方案，或结合这几者的关系找到最佳的解决方案。解决问题需要考虑：修改难易程度、修改时间、是否容易实现、修改成本。切记盲目修改，费事费力费成本而且无效果。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014KnowHow经验分享---通过改善产品厚度改善困气结合产品充填模式和模具结构可以看出，此处困气形成的原因也可以归类于“深腔困气”。若模具结构上改善，需要前模在此处加镶件，这样此处易产生披风，影响外观及镜片装配。AutodeskSimulation中国区用户大会暨第五届AutodeskSimulationMoldflow大师赛2014KnowHow经验分享---通过改善产品厚度改善困气厚度更改后，可以改变产品的充填顺序，原来困气位置首先充填，可以大大减小困气的气体体积，甚至将气体赶到产品内侧分型面。此方案有利于改善产品外观困气问题。Insertmolding产品变形的现状

目前，随着产品结构的不断更新换代，新工艺新技术的不断推出和应用，insertmolding技术应用范围越来越广泛。手机前壳insertmolding的使用非常普及了，insert的材料由原来单一的钢片，也扩展到了合金产品，如锌合金、镁合金压铸产品。如下图所示InsertmoldingInsertpart钢片镁合金类型包括：锌合金塑胶产品常用材料主要是：PC、PC+10%GF、PC+9%GF、PC+20%GF

但是insertmolding在实际注塑成型时，由于insert产品和塑胶材料的不同，以及产品结构的限制，导致insertmolding产品变形非常大，注塑成型出来的产品平面度无法满足装配和使用要求。产品实际变形如图所示XXXXX前壳变形量1.0mm以上XXXX前壳变形量1.0mm以上C前壳，变形量为0.3-0.4mm之间A前壳，变形量为0.50mmB前壳，变形量为0.75-0.80mm对于目前insertmolding产品的变形，优化变形的主要方法有两种：一、生产能力比较高的时候，可以采用较高的成型压力和保压压力使得塑胶产品收缩减小，从而达到减小变形的目的。但该方法对于模具强度、精度和设备要求很高。二、当注塑出的产品变形依然无法满足产品要求时，后续需要增加整形治具，对变形的产品进行整形。如图所示Insertmolding产品预变形验证此次验证采用已量产项目A前壳、B前壳、C前壳。首先测量产品Z方向变形，并与模流分析结果对应起来。如下图所示A项目前壳变形A项目前壳变形，该产品变形根据现场用塞规测量变形量为0.50mm模流分析变形为0.52mm。B项目前壳变形B前壳变形，该产品变形根据现场用塞规测量变形量为0.75-0.80mm模流分析变形为0.80mm。C项目前壳变形C项目前壳变形，该产品变形根据现场用塞规测量变形量为0.3-0.4mm之间模流分析变形为0.41mm。产品修反变形的方法：使用PROE中的命令选择产品，然后点击命令最后对产品长度方向和宽度方向分别设定一定的变形度。根据A前壳的变形趋势和变形量，3d做反变形。如图所示原始图档做了反变形0.51mm的图档修改至模流分析结果，边框最大变形为0.52mm。为检查产品变形后产品的平面度，如图一所示高亮面为一平面，我们在该平面上选取了200个点进行Z方向坐标对比。效果图如图二所示。产品平面度在0.10mm之内。通过对比可知，产品Z方向变形由0.52mm减小到了0.10mm。图一图二根据B前壳的变形趋势和变形量，3d做反变形。如图所示原始图档做了反变形0.88mm的图档修改至模流分析结果，边框最大变形为0.89mm。为检查产品变形后产品的平面度，如图一所示高亮面为一平面，我们在该平面上选取了212个点进行Z方向坐标对比。效果图如图二所示。两条长边Z方向的变形在0.15mm范围内，两条短边Z方向变形在0.40mm范围内，如图红色框选区域为短边变形范围。图一图二根据C前壳的变形趋势和变形量，3d做反变形。如图所示原始图档做了反变形0.88mm的图档修改至模流分析结果，边框最大变形为0.43mm。为检查产品变形后产品的平面度，如图一所示高亮面为一平面，我们在该平面上选取了221个点进行Z方向坐标对比。效果图如图二所示，产品平面度在0.21mm之内。通过对比可知，产品Z方向变形由0.41mm减小到了0.21mm。图一图二结论通过做反变形，改善产品Z方向的平面度比较有效！验证模具试模结果实际中我们采用B项目前壳进行反变形验证，模具如下图所示如图所示，长度方向反变形做到了0.75mm。如图所示，宽度方向反变形做到了0.30mm。修改后产品模流分析结果分析产品变形，产品整体平面度0.18mm。试模结果情况1、试模时钢片不做反变形，通过前后合模将铁片压弯，然后再注塑成型。试模结果是产品仍存在变形，只是变形量较没做反变形之前小了，平面度由0.80mm变小到0.45-0.50mm。如下图所示。情况1的试模结果没有达到预期效果，分