使用Moldflow對連接器產(chǎn)品進(jìn)行模擬仿真分析案例

2016-02-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

本文是Amphenol東亞電子科技在應(yīng)用Moldflow對連接器產(chǎn)品進(jìn)行模擬仿真的案例:

一、Amphenol東亞電子科技(深圳)有限公司(以下簡稱Amphenol公司)導(dǎo)入Moldflow背景

Amphenol成立至今已77年,是第二大連接器制造廠商。1984年,Amphenol公司進(jìn)入中國。Amphenol東亞電子科技(深圳)有限公司2008年6月3日美國Amphenol(Amphenol)公司1932年創(chuàng)立,是馳名中外的連接器制造商,是一家大型的美資企業(yè),本公司主要以設(shè)計、制造和銷售電器、電子和光纖連接器等通信設(shè)備,以及同軸、扁帶電纜(線)及其它連接系列產(chǎn)品,產(chǎn)品用于手機、電腦、電腦 打印機、傳真機、航空、軍事等領(lǐng)域的連接器系列。

國內(nèi)、國際上連接器市場需求近年來保持了高速增長,新技術(shù)、新材料的出現(xiàn)也極大推動了  行業(yè)應(yīng)用水平的提高,到目前為止,連接器已發(fā)展成為產(chǎn)品種類齊全、品種規(guī)格豐富、結(jié)構(gòu)型式多樣、專業(yè)方向細(xì)分、行業(yè)特征明顯、標(biāo)準(zhǔn)體系規(guī)范的系列化和專業(yè)化的產(chǎn)品?？傮w來說,連接器發(fā)展趨勢之一就是體積與外形尺寸微小化和片式化,這要求設(shè)計者設(shè)計出體積小、壁薄的高性能連接器,同時也對連接器代工企業(yè)提出了嚴(yán)峻的考驗。

在日益竟?fàn)幖ち业氖袌霏h(huán)境下,產(chǎn)品價格要求低,產(chǎn)品質(zhì)量要求高,交期要求快是客戶共同的心聲,而對于我們Amphenol來,只能降低生產(chǎn)成本,提高生產(chǎn)效率,優(yōu)化設(shè)計和生產(chǎn)過程能力,爭取做到“從我做起,一次做對”。  為了提高連接器中的塑料產(chǎn)品的質(zhì)量,縮短產(chǎn)品開發(fā)周期,快速高效地占領(lǐng)市場,采用先進(jìn)的CAE分析技術(shù),在開模之前就可以預(yù)測出產(chǎn)品和模具設(shè)計中潛在的問題,并及時加以改進(jìn),確保一次試模就能生產(chǎn)出合格的產(chǎn)品,為此,Amphenol東亞公司在2009年導(dǎo)入Autodesk Moldflow 軟件。

1)優(yōu)化產(chǎn)品、模具結(jié)構(gòu)、協(xié)調(diào)模具各工段之間的關(guān)系

Amphenol現(xiàn)在的產(chǎn)品,常會出現(xiàn)困氣、縮痕、起泡、翹曲變形等成型缺陷,有時甚至弄不清缺陷的原因:到底是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題,還是模具設(shè)計不合理、加工精度不到位?找不出問題點,導(dǎo)致產(chǎn)品開發(fā)周期加長。如果在開模前甚至是產(chǎn)品設(shè)計時就用Moldflow進(jìn)行優(yōu)化分析, 就可以輕松分析潛在的問題,預(yù)測成型缺陷,從而有利于及時進(jìn)行產(chǎn)品和模具優(yōu)化,有效避免各種后續(xù)麻煩。

2)有效管控供應(yīng)商,控制模具質(zhì)量

Amphenol現(xiàn)在的模具外發(fā)給供應(yīng)商來做,由于供應(yīng)商的技術(shù)水平參差不齊, 如果Amphenol擁有過硬的Moldflow技術(shù),在產(chǎn)品設(shè)計前期優(yōu)化產(chǎn)品壁厚,預(yù)測成型風(fēng)險,分析出合理的進(jìn)膠位置以及模具排布,將一些關(guān)鍵參數(shù)自己掌握,進(jìn)而控制整個產(chǎn)品開發(fā)進(jìn)度,達(dá)到節(jié)約開 發(fā)成本,縮短開發(fā)周期的目的。

案例一:Moldflow幫助優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低變形

案例描述:連接器產(chǎn)品,設(shè)計者滿足了功能要求,但沒有意識到結(jié)構(gòu)并不適合開模,經(jīng)過在產(chǎn)品設(shè)計階段就對結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查、修改、 優(yōu)化,使其具備開?？尚行?有效縮短了產(chǎn)品開發(fā)周期。

1)產(chǎn)品要求

2)成型材料

客戶指定材料為LCP 5145L(含有45%玻纖),DuPont,Moldflow材料庫參數(shù)如下表

因客戶對產(chǎn)品變形要求為0.1mm,以上四種方案變形都已超標(biāo)(盡管方案B變形稍小,但已到達(dá)0.1mm,安全系數(shù)不高), 從Moldflow變形原因分析中可以看出是產(chǎn)品收縮不均,需要優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

4)優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),對比分析

從分析結(jié)構(gòu)可以看出,優(yōu)化產(chǎn)品肉厚之后,同樣采用方案B進(jìn)澆位置,產(chǎn)品變形明顯減小,遠(yuǎn)低于產(chǎn)品 變形要求,開模安全系數(shù)較高。

產(chǎn)品試模之后Moldflow工程師有必要去現(xiàn)場參與實際試模,收集短射樣品以及有成型缺陷的樣品,記錄試模參數(shù),與分析結(jié)論 進(jìn)行對比,不斷總結(jié)成型經(jīng)驗,建立企業(yè)知識庫。

案例二:指導(dǎo)模具設(shè)計、設(shè)變

提供最優(yōu)化的模具設(shè)計方案,有效降低翹曲變形--連接器產(chǎn)品

1)準(zhǔn)確預(yù)測困氣位置

2)選擇變形最小方案開模(用Gate B進(jìn)膠方式產(chǎn)品變形更小)

案例三:Moldflow幫助優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),降低變形

問題點:連接器產(chǎn)品,使用LCP+25%GF材料,開模后產(chǎn)品變形嚴(yán)重超出公差,反復(fù)調(diào)整成型工藝也無法解決。

解決方案:Moldflow分析后發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)不合理易產(chǎn)生收縮不均導(dǎo)致變形,之后優(yōu)化局部結(jié)構(gòu),變形問題得到控制。

分析第一步:找到最優(yōu)澆口位置

分析第二步:找出導(dǎo)致變形主要原因,采取相應(yīng)對策。

第三步:將優(yōu)化后的產(chǎn)品+優(yōu)化的澆口位置導(dǎo)入Moldflow分析,變形明顯減小,達(dá)到要求。

第四步:按照分析結(jié)果改模,成型產(chǎn)品各方面OK。

連接器產(chǎn)品雖小但精密,客戶對平面度要求很高,成型時采用高速射出,因此我們需要在產(chǎn)品開發(fā)前期盡早預(yù)測出成型可行性, 優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu),而不是等到產(chǎn)品設(shè)計完畢,或開模之后才發(fā)現(xiàn)因為產(chǎn)品結(jié)構(gòu)問題或者開模方案不合理導(dǎo)致產(chǎn)品變形達(dá)不到客戶 要求,不斷改模設(shè)變以致延誤交期。因此在產(chǎn)品設(shè)計階段就運用Moldflow技術(shù),對連接器的開發(fā)是非常必要的,Amphenol導(dǎo)入Moldflow之后并成功運用,讓軟件發(fā)揮了其巨大的經(jīng)濟(jì)效益。

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