Moldflow在双林模具设计优化中的应用案例分享
宁波双林模具有限公司 石泽铭 MOLDFLOW工程师
一、宁波双林模具有限公司简介
宁波双林模具有限公司是双林集团旗下的一家分子公司，公司创建于1987年，占地面积7200㎡，总投资2.3亿，年产模具加工能力1000余套，是一家专业从事汽车配件企业，主要产品有仪表板、空调壳体、保险杠、门板、发动机周边件、安全气囊、空调系统、水室、气室、油桶、法兰，以及电动工具和家电产品等。
“模具是工业之母，模流是模具之髓”。模流不是模具的万能药，但应用Moldflow再结合经验让前期方案更明确，中期制作模具更省心，后期试修模更透彻，让模流成为模具的良药使其药到病除，成为我们的好帮手。
二、Moldflow在本公司的应用流程
三、MOLDFLOW成功案例分享一解决产品变形问题
项目背景：五菱N400项目的仪表台
问题：装配后不平整且间隙大存在变形
原始设计方案：
   
材料为POM M90-44
 
原方案试模后的产品X轴和Z轴方向存在变形，后期模流验证与实际一致
改模方案一：
没有通过模流改模：
  
  
浇口更改后依然存在变形，后期模流验证与实际一致
改模方案二：
没有通过模流改模：
  
  
加筋后的产品X轴方向变形量有改善但未能彻底解决，Z轴方向依然存在变形，后期模流验证与实际一致
以上两种方案是没有使用Moldflow分析进行修模，未能彻底解决产品变形问题。以下方案是通过Moldflow分析查找产品变形的问题，彻底改善产品的变形量
改模方案三：
通过模流改模：
原因分析：经分析对比变形量是由收缩不均引起
 
查看壁厚发现，产品中间区域的壁厚比其他区域要厚，导致中间区域的体积收缩比其他区域要大，最终引起产品变形。
改善方法：
  
分析验证此方案可行
  
壁厚减薄后，实际试模产品的变形得到了彻底改善。
实际改善效果对比图：
 
改善前 改善后
四、MOLDFLOW成功案例分享二
项目背景：吉利汽车FE-7S项目中面罩
问题：产品出现熔接线、亮斑色差
 
熔接线 亮斑色差 浇口位置
产品要求不得有任何外观面缺陷
原始设计方案：
材料为PP-T20% 牌号BZE62F5B
模流分析和实际试模产品问题点一致
原因分析：
1. 熔接线一产生原因：内侧面的流动比外侧面要快导致熔接线跑到外侧面；
2. 熔接线二产生原因：左侧加筋部位流动太快；
亮斑产生原因：熔料由筋位(薄壁厚)流向外表面(厚壁厚)引起。
改善方案：
采用热流道点浇口，浇口位置无法移动想改变熔接线位置只能改壁厚实现，与客户沟通后同意改壁厚。
模流分析更改前后对比验证：
 
原壁厚 壁厚改善后
实际改善效果对比图：
改善前
改善后
五、MOLDFLOW成功案例分享三
进浇口位置，在产品两侧、两点热流道转冷流道潜伏
产品问题点：格栅筋条顶部缺胶
原因分析:
产品要求:不能有任何外观面缺陷。想通过上模割镶排气解决缺胶问题，但外观面存在分型线，客户不同意。
产生困气的原因：长度方向的筋位料流方向从底部向上流动，导致筋位顶部存在困气，最终造成缺胶无法打满。
优化后：长度方向的筋位料流方向从上向下，向同一个方向流动，将困气点控制在下模，可通过顶针或者镶针进行排气，解决了产品筋位表面缺胶现象。格栅类产品的困气往往比较类似，为今后类似产品提供参考
实际改善效果对比图：
 
改善前 改善后
六、Moldflow应用效益分析
Moldflow在前期产生的效应：
通过Moldflow分析确定合理的浇口位置，优化不成熟的产品设计，降低开模风险。
精模厂每年开发新模约300余套，合计节约开模费约50万。
Moldflow在中期产生的效应：
通过Moldflow分析确定困气点，熔接线，缩痕，合理的冷却水路布局，评估材料收缩率，以及反变形数据等，提供给模具设计降低模具开发成本。
精模厂每年开发新模约300余套，合计节约开模费约200万。以水气室为例，不做预变形方法开模而是通过软模开模，1+1一套水气室钢材费和加工费约8-10万，1年以10套计算节约约100万。
Moldflow在后期产生的效应：
通过Moldflow分析查找试模时存在缺陷产品问题点，提供改模方案；以及提供合理的试模工艺，减少试模次数降低试模成本。
精模厂每年修理模具约200余套，合计节约开模费用约100万。
总计: 50+200+100 = ¥350 万/年
七、总结
想把Moldflow用的得心应手，需要具备以下几点：
1、 具备塑胶模具知识。避免浇口位置和模具结构起冲突以及对分型、排位浇口方式类型不清楚；
2、 具备高分子材料知识。能够清楚的理解塑胶在这个成型过程中的原理及常用材料的物性；
3、 具备实际试模经验。有现场的试模经验对成型吃得更透；
4、 具备丰富的模流分析经验。定方案时有独到的见解；
“模具是工业之母，模流是模具之髓”。模流不是模具的万能药，但应用Moldflow再结合经验让前期方案更明确，中期制作模具更省心，后期试修模更透彻，让模流成为模具的良药使其药到病除，成为我们的好帮手。
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