株式會(huì)社松井制作所案例

以下的案例將就傳統(tǒng)水路和異型水路設(shè)計(jì)的冷卻結(jié)果作比較。下圖為幾何復(fù)雜且厚度變化極大的產(chǎn)品模型。使用異型水路設(shè)計(jì)將可大幅降低冷卻時(shí)間逾33% (10秒)。傳統(tǒng)的冷卻水路無法貼近產(chǎn)品的幾何外形，冷卻效果受到局限，在幾何復(fù)雜的產(chǎn)品上尤為明顯。如今，日益月新的制程技術(shù)實(shí)現(xiàn)了異型水路設(shè)計(jì)，然而，冷卻系統(tǒng)的驗(yàn)證和設(shè)計(jì)仍因產(chǎn)品的復(fù)雜度而備受考驗(yàn)。

(相關(guān)資料圖)

moldex3d冷卻分析不僅提供所需的冷卻時(shí)間，更可進(jìn)一步提供模內(nèi)的溫度變化。此外，冷卻行為如：流率、壓力損失、渦旋與死水區(qū)域，都可透過Moldex3D真實(shí)三維冷卻系統(tǒng)分析獲得預(yù)測(cè)結(jié)果。要達(dá)到異型水路和冷卻效率優(yōu)化不再是遙不可及。

Moldex3D 的異型水路解決方案有：

大幅提升冷卻效率。異型水路可以將整體的冷卻速率差異降低。減少生產(chǎn)周期和成本確保較佳產(chǎn)品質(zhì)量本案例的產(chǎn)品規(guī)格如下：

長度：23 mm寬度：15 mm高度：51 mm主要的厚度：約3 mm我們將以這個(gè)案例進(jìn)行傳統(tǒng)水路和異型水路的比較；傳統(tǒng)的冷卻水路設(shè)計(jì)在公模側(cè)是使用隔板式水路，然而，異型水路則可以依產(chǎn)品而行，滿足多變的設(shè)計(jì)。

異型水路設(shè)計(jì)距離模穴表面等距離，然而，由于受到幾何模型的限制，冷卻水路仍然無法深入許多地方。在這個(gè)案例中，冷卻水路的平均值直徑是4公厘，模穴與水管相距8.3公厘，水管間則是相距9公厘。，

以下為一些水路設(shè)計(jì)的模擬結(jié)果：

傳統(tǒng)的水路設(shè)計(jì)在冷卻結(jié)束時(shí)的塑件表面溫度如下所示，溫度從60.04-134.02℃。模穴壁的溫度分布相當(dāng)?shù)颓乙恢?；然而，在公模?cè)，塑件的表面溫度會(huì)因區(qū)域而異。紅色圈選處為最高溫，很明顯地看出，并無水路經(jīng)過該處。

以下的圖顯示圈選處所需的冷卻時(shí)間。冷卻時(shí)間指的是從保壓結(jié)束之后到脫模，如數(shù)值所顯示，冷卻所需時(shí)間約為101.55秒，默認(rèn)值(20秒)不足。

冷卻結(jié)束時(shí)的表面溫度分布如下圖所示，溫布從57.82-129.95 ℃，低于傳統(tǒng)水路設(shè)計(jì)，除此之外，公模側(cè)的溫度分布，異型水路的設(shè)計(jì)也比傳統(tǒng)設(shè)計(jì)更均勻。

如果我們將兩組案例設(shè)定同樣的溫度范圍，我們可以看到異型水路組能有效移除公模側(cè)大部分的熱量，然而，最高溫的區(qū)域因?yàn)闆]有水路經(jīng)過，依然存在(紅色圈選處)。

以下是冷卻效率的比較，在傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)里，由于隔板式水路無法接觸產(chǎn)品公模側(cè)表面，處于較低的冷卻水路只能吸收三分之一的總熱量。然而，在異型水路的設(shè)計(jì)中，貼近產(chǎn)品公模側(cè)表面水路的冷卻效率(53.73%)就遠(yuǎn)高于下方隔板式水路的冷卻效率(1.16%)。

生產(chǎn)的周期時(shí)間是考慮水路設(shè)計(jì)的重點(diǎn)之一，比較傳統(tǒng)設(shè)計(jì)，異型水路設(shè)計(jì)可以減少10秒的周期，將近33%。

舉例來說，可以將凹痕值作檢視產(chǎn)品質(zhì)量的指針。以下為傳統(tǒng)水路設(shè)計(jì)(冷卻30秒)和異型水路設(shè)計(jì)(冷卻20秒)的凹痕比較圖。我們可以由下圖中可看出所示的兩種水路設(shè)計(jì)凹痕預(yù)測(cè)值，異形水路的最大值較小。但是在紅色圈圈處的值卻接近。這個(gè)證明了兩個(gè)脫模狀態(tài)的一致性。

傳統(tǒng)水路凹痕位移值 0-0.148mm 異型水路凹痕位移值 0-0.105mm

整體而言，傳統(tǒng)的水路冷卻效果遭到局限，由于冷卻水路無法觸及產(chǎn)品表面因此很難做進(jìn)一步改善。在這個(gè)案例中，我們可以發(fā)現(xiàn)異型水路設(shè)計(jì)可以有效降低冷卻時(shí)間并提升冷卻效率，同時(shí)確保產(chǎn)品質(zhì)量。