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《應(yīng)用CAE模流分析技術(shù)改善手機(jī)產(chǎn)品開發(fā)之收縮翹曲變形問題.doc》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、應(yīng)用CAE模流分析技術(shù)改善手機(jī)產(chǎn)品開發(fā)之收縮翹曲變形問題郭瑞坤、吳燕玲J.K.KUO,Ann-Wu大霸電子股份有限公司研發(fā)/機(jī)構(gòu) 摘要近年來隨著全球網(wǎng)路通訊產(chǎn)業(yè)的發(fā)達(dá)，手機(jī)市場(chǎng)成長(zhǎng)快速，由於產(chǎn)業(yè)的逐漸成熟、換機(jī)市場(chǎng)的熱絡(luò)，各廠商紛紛推出適合不同消費(fèi)族群的產(chǎn)品，在功能與外型上也做不斷的創(chuàng)新與研發(fā)，除了卓越的技術(shù)與嚴(yán)格的品質(zhì)控管外，掌握時(shí)間與速度才能擁有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，面對(duì)輕便小巧外觀時(shí)尚的多功能手機(jī)的趨勢(shì)，機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)空間也變的相當(dāng)有限，在開發(fā)時(shí)間緊縮而良率需兼顧的考驗(yàn)下，產(chǎn)品本身的設(shè)計(jì)顯得相當(dāng)重要。為確保產(chǎn)品設(shè)計(jì)的正確性，本公司利用MOLDEX3D軟體在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段同時(shí)進(jìn)行電腦模擬分析，預(yù)
2、測(cè)產(chǎn)品在成型過程可能發(fā)生的問題，避免因設(shè)計(jì)不當(dāng)影響產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間?！∫?、案例簡(jiǎn)介A.產(chǎn)品說明產(chǎn)品為Base手機(jī)下蓋，幾何尺寸(mm)：長(zhǎng)*84寬*43.6高*9.3，平均厚度=1.4最厚2.2最薄0.55；模具設(shè)計(jì)：三板模採(cǎi)一模一穴三點(diǎn)直接進(jìn)澆。B.問題焦點(diǎn)此分析針對(duì)模具廠澆口選用在薄肉區(qū)與產(chǎn)品設(shè)計(jì)有部份肉厚差異較大，造成射出成型時(shí)保壓階段塑料提早固化壓力傳遞不良，產(chǎn)品開模後有縮水情況，進(jìn)行電腦模擬分析。C.使用材料此產(chǎn)品分析所採(cǎi)用的材料為PC。D.加工條件本文所採(cǎi)用之加工條件如表一所示?！《⒛Ａ鞣治?原始設(shè)計(jì)圖1為產(chǎn)品厚度分佈由2.2~0.55mm。1）流動(dòng)不平衡、結(jié)合線、包
3、封產(chǎn)生圖2流動(dòng)波前85%，澆口徑向充填並非均勻流動(dòng)，在靠近薄肉區(qū)呈現(xiàn)遲滯，有流動(dòng)不平衡的情況。圖3流動(dòng)波前等位線圖，圖中有部份等位線過密情形，代表此區(qū)流動(dòng)阻力較大，塑料流動(dòng)通常往流動(dòng)阻力小的區(qū)域流，最後才回填流動(dòng)阻力較大的區(qū)域，造成流動(dòng)末端有結(jié)合線與包封產(chǎn)生，有時(shí)甚至有短射之慮。圖4充填/中心溫度分佈圖，平均溫度在308℃，上方澆口附近出現(xiàn)255℃的溫度，差異過大，末端結(jié)合線將非常明顯。2)8/8保壓效果不良圖5保壓/中心溫度分佈圖，分佈範(fàn)圍在42.6℃~322℃之間，大部分塑料溫度在130℃左右，都低於塑料本身的不流動(dòng)溫度。代表保壓結(jié)束瞬間塑料受冷模影響，熱傳效應(yīng)明顯，塑料迅速
4、降溫凍結(jié)。圖6澆口感測(cè)節(jié)點(diǎn)的中心溫度曲線圖，在保壓未結(jié)束前，澆口a、b溫度已低於塑料Tg點(diǎn)143℃，代表澆口提早封口固化，保壓時(shí)間太長(zhǎng)，造成保壓失效亦有保壓不足的情況發(fā)生。圖7保壓/壓力分佈圖，壓力分佈範(fàn)圍由澆口127Mpa至流動(dòng)末端已降為0Mpa，壓降過大，壓力傳遞不良，無法補(bǔ)充縮水區(qū)之塑料，反而使?jié)部谔帤埩魬?yīng)力增加。3)縮水情況產(chǎn)生圖8體積收縮率分佈圖，澆口附近體積收縮率為（-2.02%），代表有膨脹的情況，遠(yuǎn)離澆口之體積收縮率最大為（5.86%），代表縮水情況的發(fā)生，當(dāng)保壓結(jié)束瞬間塑料有膨漲與縮水情況同時(shí)發(fā)生時(shí)，成型條件與成型機(jī)臺(tái)的選用相當(dāng)重要?！∪?、模流分析-設(shè)計(jì)變更針對(duì)
5、縮水問題的改善方式有許多，以下建議三個(gè)solution提供工程師參考。Revised_1：成型條件變更變更成型條件如表二，降低保壓時(shí)間，使?jié)部诒弘A段塑料溫度提昇，增加保壓壓力，因保壓壓力需足夠克服澆口阻力進(jìn)行縮水補(bǔ)償。圖9保壓/中心溫度分佈圖，分佈範(fàn)圍由47℃~327℃，大部分塑料溫度提昇至166℃左右。圖10保壓/壓力分佈圖，分佈範(fàn)圍澆口壓力為156Mpa，流動(dòng)末端提昇為37Mpa，代表壓降變小。圖11體積收縮率分佈圖，體積收縮率分佈範(fàn)圍由（-2.57%~3.92%），膨漲的情況稍增，縮水率則下降。Revised_2：產(chǎn)品設(shè)計(jì)變更澆口區(qū)域過薄，所遭受的流動(dòng)阻力甚大，因此大的壓
6、降會(huì)消耗許多射出壓力，因此增加進(jìn)澆處肉厚，由0.55mm改為0.65mm，使熔塑流動(dòng)阻力降低，採(cǎi)用如表二的成型條件。圖12充填/中心溫度分佈圖，平均溫度在309℃，上方澆口附近提昇為290℃的溫度，使塑料分佈較均勻。圖13保壓/中心溫度分佈圖，大部分塑料溫度提昇至171℃左右。圖14保壓/壓力的分佈圖，澆口壓力分佈範(fàn)圍為159Mpa，流動(dòng)末端提昇為48.2Mpa，代表壓力有效傳遞。圖15體積收縮率分佈圖，體積收縮率分佈範(fàn)圍為（-2.45%~3.32%），膨漲的情況稍增，縮水率則有明顯的下降。Revised_3：模具設(shè)計(jì)變更為使達(dá)流動(dòng)平衡，增加一組進(jìn)澆點(diǎn)，平均分擔(dān)模穴的充填與保壓壓
7、力的傳遞，採(cǎi)用如表二相同的成型條件，使塑料溫度提昇，黏度降低，流動(dòng)阻力變小。圖16澆道配置變更圖。圖17充填/中心溫度分佈圖，平均溫度310℃，上方澆口附近提昇為305℃的溫度，使塑料分佈相當(dāng)均勻。圖18保壓/中心溫度分佈圖，大部分塑料溫度提昇至171℃左右。圖19保壓/壓力分佈圖，分佈範(fàn)圍澆口壓力為160Mpa，流動(dòng)末端提昇為37.4Mpa，代表壓降變小。圖20體積收縮率分佈圖，體積收縮率分佈範(fàn)圍由（-2.42%~3.00%8/8），膨漲的情況稍增，縮水率有大幅度的降低。增加進(jìn)
