光寶移動(dòng)經(jīng)驗(yàn)分享《基于Insert-Overmolding金屬預(yù)熱對產(chǎn)品變形及鋼化玻璃易碎的成因探討》

2017-01-08  by:CAE仿真在線  來源:互聯(lián)網(wǎng)

光寶集團(tuán)(Lite-On Group)成立于1975年9月。是一家跨國性的大型企業(yè),是臺灣第一家制造LED產(chǎn)品的公司,也是臺灣第一家上市電子公司。

公司成立以來,致力于光電零組件,更持續(xù)拓展電腦與數(shù)位家庭、消費(fèi)性電子、通訊產(chǎn)品、關(guān)鍵零組件與次系統(tǒng)、并逐步跨足車用電子等4C領(lǐng)域,成為國際大廠ODM/OEM合作供應(yīng)商首選之一。

Moldflow在深圳光寶的使用流程

功案例分享1

基于Insert-Overmolding金屬預(yù)熱對產(chǎn)品變形的改善

產(chǎn)品描述:某品牌手機(jī)Rear Housing產(chǎn)品,材料PBT,尺寸167.5 * 80.4 * 8.8 mm

客戶建議進(jìn)膠點(diǎn)試模存在的問題,局部變形數(shù)據(jù)超過客戶要求的0.3mm范圍。

基于Moldflow結(jié)果的變形原因排查,從結(jié)果中可以看到收縮不均為主要的變形因素

Moldflow在解決因收縮不均引起的翹曲變形的幾個(gè)常用方法有:a:增加澆口,b:局部掏膠,c:加強(qiáng)筋設(shè)計(jì),d:加強(qiáng)insert件強(qiáng)度。經(jīng)和客戶檢討確認(rèn)可采用a和d方案,并最終以moldflow驗(yàn)證結(jié)果為準(zhǔn)。

試模實(shí)際結(jié)果為0.3103mm,基于客戶精密模具0.3mm的變形要求,它就是不合格。

再調(diào)機(jī)試試,也沒有更好的結(jié)果,思路再次陷入僵局?？蛻粼俅翁岢隽酥尉叱C正的方案,但是,這種做法就不是我們光寶的菜!!!

再動(dòng)動(dòng)腦筋、理理思路,把洪荒之力爆發(fā)出來!

• 方案-02是把Insert件和塑膠件接觸面增加,讓金屬件束縛 (或稱阻礙了)塑膠收縮,才使局部翹曲有明顯的改善;

• 反向思考一下:能否讓金屬件和塑膠件一起收縮,來減少它們之間收縮量的差距呢?——Moldflow中的金屬預(yù)熱處理。

• 金屬Insert件預(yù)熱處理的原理:

• 金屬預(yù)熱處理是為了縮小金屬固態(tài)收縮和塑膠收縮的收縮量差距,從而達(dá)到改善insert件因?yàn)槭湛s不均引起的翹曲變形
  ;(須知內(nèi)容)

• 固態(tài)收縮是指金屬材料由熱加工溫度降溫到室溫時(shí),這段溫度區(qū)間內(nèi)單位長度的尺寸變化。(了解內(nèi)容)

• 它與材料的線膨脹系數(shù)和熱加工溫度兩者都有密切的關(guān)系。

預(yù)熱溫度最終確定為:160℃~170℃, 主要考慮到以下幾點(diǎn):

1. 因素1,當(dāng)前的模具模溫設(shè)定為160℃ ;

2. 因素2,成型樣品CNC后,變形會(huì)有反彈,CNC前變形最好中值偏上一點(diǎn);

3. 因素3,成型周期問題;因?yàn)轭A(yù)熱需要額外時(shí)間的,但是,我們不想預(yù)熱處理延長我的整個(gè)成型的Cycle
   Time .

4. 因素4,環(huán)境的影響,包括室溫、作業(yè)員的操作水平和疲勞度等等;

最終試模效果與實(shí)物對比圖:

Insert件預(yù)熱不僅優(yōu)化了局部變形問題,而且還完美的改善了納米成型塑膠粘合度不佳問題 ;預(yù)熱處理可以說是一箭雙雕、一舉兩得

項(xiàng)目成本對比分析

從模流模擬的情況來看,新澆口方案重新開模和設(shè)變insert件后預(yù)熱處理這兩種方案是可以完全解決局部變形問題的;

1、如果采用重新開模的方法,需要重新采購模胚加工,預(yù)計(jì)費(fèi)用150,000元,開發(fā)進(jìn)度延長18天;

2、但是,采用insert件預(yù)熱處理的方法,設(shè)變模具1000元,需要額外增加預(yù)熱設(shè)備一臺(800元),產(chǎn)品預(yù)熱產(chǎn)生成本每件增加0.1元, 開發(fā)進(jìn)度延長2天;

Insert件預(yù)熱處理較大空間的節(jié)省開發(fā)費(fèi)用和開發(fā)周期 ;

DFM開發(fā)前分析,Moldflow做保壓對比分析,保壓越大,產(chǎn)品平面度越好:a:100MPa*1.5s,平面度:0.38+0.6=0.98mm;b:110MPa*1.5s,平面度:0.27+0.43=0.7mm; c:120MPa*1.5s,平面度:0.16+0.3=0.46mm。

實(shí)際試模保壓越大,產(chǎn)品平面度越好,與MF一致,但是保壓壓力超過1400Bar(140MPa)時(shí),玻璃開始出現(xiàn)破碎。

備注說明:MF目前還不支持殘余應(yīng)力的結(jié)果,所以玻璃破碎問題沒辦法預(yù)測。雖然我們在報(bào)告中有玻璃破碎風(fēng)險(xiǎn)提示,但是沒辦法給出數(shù)據(jù)支持。據(jù)悉,2016版和2017版的helius的軟件都可以做這個(gè)結(jié)果,目前我們正在與代理商合作評估中。 產(chǎn)品改善方向排查: 改善方案1:Z向變形是因?yàn)椴煌较虻牟痪鶆蚴湛s引起,產(chǎn)品4側(cè)邊砍缺槽à迫使4側(cè)邊的收縮斷開。

Moldflow驗(yàn)證結(jié)果:平面度有改善,但改善趨勢很小。 改善方案2:產(chǎn)品4側(cè)邊偷膠à均化側(cè)邊肉厚分布à最終改善收縮;平面度改善趨勢很明顯。 模擬射出壓力也不大,適合成型; 試模結(jié)果,實(shí)物對比。

項(xiàng)目總結(jié):因?yàn)楫a(chǎn)品是公模側(cè)減膠,模胚上需要加鐵。所以,試驗(yàn)?zāi)９ＤＨ手刂? 成本費(fèi)用 :重制公模模仁20,000元 ; 帶來的效益 :玻璃破碎和平面度差的問題解決,客戶下單開硬模復(fù)制模4套 ;并且,后期的新項(xiàng)目合作也直接導(dǎo)入;帶來的后續(xù)效益還是可觀的; 經(jīng)驗(yàn)分享(一):如何提高MF冷流道壓力分析準(zhǔn)確性

備注:

1、以上經(jīng)驗(yàn)總結(jié)只適合于深圳光寶移動(dòng)手機(jī)類薄殼產(chǎn)品,且進(jìn)膠方式類似;

2、以上數(shù)據(jù)屬于本公司數(shù)據(jù)積累,外公司只可借鑒不可套用;

3、目前,我司主要成型機(jī)臺有Fanuc電動(dòng)成型機(jī)和engle油壓成型機(jī)。

經(jīng)驗(yàn)分享(二): MF如何幫助盒子狀產(chǎn)品降低鎖模力。

關(guān)于歐艾堤希/大冢軟件

歐艾堤希信息科技隸屬于大冢資訊科技股份有限公司。母公司于2008年臺北上市(股票代碼3570),歷經(jīng)20多年的茁壯成長,承蒙各界的支持,我們在軟件市場占有率及客戶滿意度等方面均名列前茅。陸續(xù)吸收眾多產(chǎn)業(yè)界的管理精英及技術(shù)專才,使我們的技術(shù)服務(wù)陣容更加堅(jiān)強(qiáng)。同時(shí)與國內(nèi)外伙伴積極合作,使我們在CAD/CAM/CAE,工業(yè)設(shè)計(jì)軟件系統(tǒng)整合的市場占有率,逐步邁向第一。

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