使用Moldflow對連接器產品進行模擬仿真分析案例

2016-02-24  by:CAE仿真在線  來源:互聯網

本文是Amphenol東亞電子科技在應用Moldflow對連接器產品進行模擬仿真的案例:

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年創立,是馳名中外的連接器制造商,是一家大型的美資企業,本公司主要以設計、制造和銷售電器、電子和光纖連接器等通信設備,以及同軸、扁帶電纜(線)及其它連接系列產品,產品用于手機、電腦、電腦 打印機、傳真機、航空、軍事等領域的連接器系列。

國內、國際上連接器市場需求近年來保持了高速增長,新技術、新材料的出現也極大推動了  行業應用水平的提高,到目前為止,連接器已發展成為產品種類齊全、品種規格豐富、結構型式多樣、專業方向細分、行業特征明顯、標準體系規范的系列化和專業化的產品?？傮w來說,連接器發展趨勢之一就是體積與外形尺寸微小化和片式化,這要求設計者設計出體積小、壁薄的高性能連接器,同時也對連接器代工企業提出了嚴峻的考驗。

在日益竟爭激烈的市場環境下,產品價格要求低,產品質量要求高,交期要求快是客戶共同的心聲,而對于我們Amphenol來,只能降低生產成本,提高生產效率,優化設計和生產過程能力,爭取做到“從我做起,一次做對”。  為了提高連接器中的塑料產品的質量,縮短產品開發周期,快速高效地占領市場,采用先進的CAE分析技術,在開模之前就可以預測出產品和模具設計中潛在的問題,并及時加以改進,確保一次試模就能生產出合格的產品,為此,Amphenol東亞公司在2009年導入Autodesk Moldflow 軟件。

1)優化產品、模具結構、協調模具各工段之間的關系

Amphenol現在的產品,常會出現困氣、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:到底是產品結構問題,還是模具設計不合理、加工精度不到位?找不出問題點,導致產品開發周期加長。如果在開模前甚至是產品設計時就用Moldflow進行優化分析, 就可以輕松分析潛在的問題,預測成型缺陷,從而有利于及時進行產品和模具優化,有效避免各種后續麻煩。

2)有效管控供應商,控制模具質量

Amphenol現在的模具外發給供應商來做,由于供應商的技術水平參差不齊, 如果Amphenol擁有過硬的Moldflow技術,在產品設計前期優化產品壁厚,預測成型風險,分析出合理的進膠位置以及模具排布,將一些關鍵參數自己掌握,進而控制整個產品開發進度,達到節約開 發成本,縮短開發周期的目的。

案例一:Moldflow幫助優化產品結構,降低變形

案例描述:連接器產品,設計者滿足了功能要求,但沒有意識到結構并不適合開模,經過在產品設計階段就對結構進行檢查、修改、 優化,使其具備開?？尚行?有效縮短了產品開發周期。

1)產品要求

2)成型材料

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

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

4)優化產品結構,對比分析

從分析結構可以看出,優化產品肉厚之后,同樣采用方案B進澆位置,產品變形明顯減小,遠低于產品 變形要求,開模安全系數較高。

產品試模之后Moldflow工程師有必要去現場參與實際試模,收集短射樣品以及有成型缺陷的樣品,記錄試模參數,與分析結論 進行對比,不斷總結成型經驗,建立企業知識庫。

案例二:指導模具設計、設變

提供最優化的模具設計方案,有效降低翹曲變形--連接器產品

1)準確預測困氣位置

2)選擇變形最小方案開模(用Gate B進膠方式產品變形更小)

案例三:Moldflow幫助優化產品結構,降低變形

問題點:連接器產品,使用LCP+25%GF材料,開模后產品變形嚴重超出公差,反復調整成型工藝也無法解決。

解決方案:Moldflow分析后發現產品結構不合理易產生收縮不均導致變形,之后優化局部結構,變形問題得到控制。

分析第一步:找到最優澆口位置

分析第二步:找出導致變形主要原因,采取相應對策。

第三步:將優化后的產品+優化的澆口位置導入Moldflow分析,變形明顯減小,達到要求。

第四步:按照分析結果改模,成型產品各方面OK。

連接器產品雖小但精密,客戶對平面度要求很高,成型時采用高速射出,因此我們需要在產品開發前期盡早預測出成型可行性, 優化產品結構,而不是等到產品設計完畢,或開模之后才發現因為產品結構問題或者開模方案不合理導致產品變形達不到客戶 要求,不斷改模設變以致延誤交期。因此在產品設計階段就運用Moldflow技術,對連接器的開發是非常必要的,Amphenol導入Moldflow之后并成功運用,讓軟件發揮了其巨大的經濟效益。

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