Moldex3D DOE专家模块分析,成功预测优化制程参数,提高产品质量

 

客户简介
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  • 客户: AKSEM Plastik Metal Kalip San. ve Tic. Ltd.Sti.
  • 产业: 汽车
  • 解决方案: Moldex3D eDesign
  • 国家: 土耳其
AKSEM长期着力于家电、汽车产业的塑料件设计与生产制造。公司于1997年因应逐渐成长的业务需求,设立了专门的「模具事业部门」,以进一步提升客户满意度。AKSEM团队是由一群充满活力与专业的员工所组成;而在技术方面,ASKEM不断透过必要的投资,引进先进的技术,扩大其服务内容与提升其在产业界的竞争力,无疑的,在优质的专业人力整合与强大的技术应用支持下,ASKEM 不仅成为土耳其当地知名的业界知名品牌,同时其知名度在国际竞争舞台上也是占有一席重要之地。
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汽车零件「滤油器头」是汽车零件中重要的零组件之一。基于汽车安全性的考虑,滤油器头成品必须符合严峻的产品规格要求,尤其是对于产品变形、尺寸偏差上的要求特别严格,以免造成零件组装后「漏油」的危险。

大纲

汽车零件-「滤油器头」是汽车零件中重要的零组件之一。基于汽车安全性的考虑,滤油器头成品必须符合严峻的产品规格要求,尤其是对于产品变形、尺寸偏差上的要求特别严格,以免造成零件组装后「漏油」的危险。首先,为了减少实际重量和节省制造成本开销,透过塑料射出成型制程所制造的塑料件已经被广泛地使用在汽车界领域中。而在开发设计模具时,滤油器头在射出成型中所可能产生的产品「收缩率」,是一项相当重要的参考指标。然而,如何设计一副好的模具,使其成品收缩率控制在可以接受的范围之内,是模具设计成功与否的决胜关键点,尤其是像滤油器头这样的圆柱形零件,在几乎不容许有尺寸偏差的要求下,可说是相当困难的挑战!因此,透过Moldex3D分析准确的点出可能产生收缩的区域,并且有效地控制其收缩率,使其维持在一个合理的范围内,是生产「滤油器头」重要任务之一。此外,在Moldex3D DOE Module (实验设计模块)的帮助下,软件不仅可以准确点出影响此制程最大的关键参数为何,并且可以快速的算出此制程优化的参数值组合,再次证明Moldex3D解决方案能提供用户宝贵的数据分析,有效地帮助实际模具及产品设计开发,比传统以经验试模的模具开发方式,还来的节省成本与经济实惠、快速可靠的方法。

挑战

椭圆状的变形、表面平整度、和冷缝合线,是三大决定产品质量主要的关键因素。因为不均匀收缩会导致产品变形而存在潜在的漏油问题,所以必须事先有效地解决产品椭圆状变形和其他可能造成产品缺陷的问题,以避免可能发生漏油的危险。然而,如何准确的预测模具内的产品成形的过程,并有效地解决潜在的成形问题,是一項不简单的挑战。因此,本案例的最终目标是为找到佳的制程优化解决方案,尽量减少不必要的模具试验的可能性,已达到节约成本与确保最终产品的质量。

解决方案

为了达到获得更好的产品质量,ASKEM利用Moldex3D DOE Module(实验设计模块)的技术成功预测出优化的制造加工条件。透过实际试模,Moldex3D的精准的模拟分析再次被证明是与实际试模结果密切符合相关,也就是说,因为Moldex3D的解决方案的分析,ASKEM成功地控制产品变形位移值,改善产品表面平整度,达到显著节省生产时间与成本的终目的。

image008Moldex3D DOE模块快速准确预测出优化的制程参数

案例分析

首先,此案例重要的任务就是要找出塑件成品可能的产品变形度,而这一数据可以透过Moldex3D仿真结果与DOE模块运算得知。事先知道可能的产品变形度,能帮助ASKEM设计对应的模具尺寸来导正产品可能收缩率的偏差,进而有效地解决潜在的收缩问题。换句话说,透过Moldex3D计算机试模而设计出相对应的模具尺寸,产品椭圆状的变形是可以在实际开模前修正改善的,以避免土法炼钢方式试模所造成的不必要支出。

image012总翘曲量: 0.102mm~1.53mm 未命名-3-01依Moldex3D翘曲分析数据进行产品与模具设计变更,有效控制产品变形

另一项主要任务是确定模具排气槽较佳位置的设计,以有效减少翘曲与冷缝合线缺陷问题。根据Moldex3D的分析,ASKEM 得以事先得知可能产生包封缺陷的位置,进而对应、修改模具的排气系统设计使之有效改善包封问题,也显著地改善了产品表面平整度,而且冷熔接线的问题也得以有效控制,使其没有漏油的危险。

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根据Moldex3D的分析,得以事先预测可能产生包封缺陷的位置 (左图),进而对应、
修改模具的排气系统设计使之有效改善包封问题(右图)

此外,完整的汽车滤油系统必须由滤油器头与其他零件组装而成,因此滤油器头的尺寸精度的要求是相当严格的。因此,在开始制造模具之前,事先得知所有会影响产品精度的潜在问题,并有效解决并优化各个影响精度的因素,是可以避免不必要的生产成本支出和并且大量缩短产品上市时间。

综上所述,利用Moldex3D的模拟分析帮助,不仅可以事先预览潜在产品成形问题,并且还可以准确点出影响此制程较大的关键参数为何,以进一步改正模具设计有效解决成形问题。此外,Moldex3D DOE 模块可以快速、准确的算出此制程优化的参数值组合,提供制程宝贵的参考数据,得以提升产品质量并优先抢得上市先机!

效益

透过实际试模结果与Moldex3D模拟分析比较,证明Moldex3D的模拟分析提供高度、值得信赖的数据,帮助ASKEM针对潜在问题有效提供解决方案,并协助开发合适的模具得以成功量产产品。本案例可说是充分展现Moldex3D其高水平、有效的3D塑料射出仿真技术,并为产品设计时间和模具制造阶段之间提供一个可沟通的虚拟平台,是为优化产品设计和验证不可或缺的秘密武器。


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