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1、EIM r=1Where 1/r : 樑的曲率 curvature of the beam M : 彎曲力矩 bending moment E : 彈性模數 modulus of elasticity I : 斷面積對中立軸的慣性矩 moment of inertia of the cross-sectional area with respect to the neutral axis EI : 撓曲剛性 flexural rigidity撓曲剛性撓曲剛性 Flexural RigidityFlexural RigidityA variety of molded-in interlocks
2、can add stiffness to thin-wall housing designs.各種一體成型的內鎖件能增加薄殼的剛性。整合性收縮翹曲分析整合性收縮翹曲分析 Integrated Shrinkage andWarpageAnalysisIntegrated Shrinkage andWarpageAnalysis總收縮變形Process Induced Shrinkage and Warpage(Total Shrinkage and Warpage)不均衡冷卻 unbalanced cooling不均勻收縮 non- uniform shrinkage不均勻收縮不均勻收縮 Non
3、- Uniform ShrinkageNon- Uniform Shrinkage流長流長/ /壁厚比是否降低？壁厚比是否降低？ Shall flow length/thickness ratio smaller ?Shall flow length/thickness ratio smaller ? 流動是否更平衡？Can flow be more balanced ?Can flow be more balanced ?檢查充填系統檢查充填系統 Check Filling SystemCheck Filling System模穴厚度和形狀、澆口數目和位置、流道尺寸和配置以及 融膠溫度、射壓
4、和充填時間 Cavity thickness & shape, gate number & location, runner size & layout and melt temperature, pressure & fill time壓力分佈壓力分佈 ( (原始設計原始設計) )Max entrance pressure : 50.6MPaClamp force : 165.6 tonPressure ( Original )Pressure ( Original )Shrinkage &Warpage( Original )Shrinkage &Warpage( Original )翹曲
5、變形結果翹曲變形結果 ( (原始設計原始設計) )Pressure ( Revised )Pressure ( Revised )Max entrance pressure : 43.8MPaClamp force : 111.6 ton壓力分佈壓力分佈 ( (修正設計修正設計) )分析效益結論分析效益結論 Benefits SummaryBenefits Summary 找出變形的主要因素:不平衡冷卻或不均勻收縮 ? 不均勻收縮 Find out the major cause ofwarpage: unbalanced cooling or non- uniform shrinkage ?
6、non- uniform shrinkage 增加澆口、縮短流長,以減少不均勻收縮 ? 變形減少 (5.1mm - 1.4mm) Add more gates and reduce flow length in order to reduce shrinkage difference ?reducewarpage(5.1mm - 1.4 mm)不均衡冷卻不均衡冷卻Unbalanced CoolingUnbalanced Cooling冷卻孔道是否均衡的配置在模穴的周圍 ? Are cooling channelserenlylaid out around cavities ? 是否可以採用任何
7、冷卻單元/裝置以消除熱點 ? Can any cooling elements/devices be used to eliminate hot spots ? 冷卻液流動是否平衡 ? Shall the coolant flow more balanced ?檢查冷卻系統檢查冷卻系統 Check Cooling SystemCheck Cooling System 冷卻孔道的尺寸、配置和串聯以及冷卻迴路的溫度和流率 Size, layout & circuiting of channels and temperature & flow rate of coolant錄影帶盒錄影帶盒 Vide
8、o Tape Cassette CaseVideo Tape Cassette Case原始設計的收縮翹曲結果原始設計的收縮翹曲結果 Shrinkage & WarpageResults of Original DesignShrinkage & WarpageResults of Original Design 不均勻收縮 non- uniform shrinkage 總 process- induced原始設計的收縮翹曲結果原始設計的收縮翹曲結果 Shrinkage & WarpageResults of Original DesignShrinkage & WarpageResults
9、of Original Design 不均衡冷卻 unbalanced cooling 總 process- induced冷卻水道設計冷卻水道設計- -公模部份公模部份 Cooling Channel Design -Core SideCooling Channel Design -Core Side 原始設計 Original 修正設計 Revised冷卻水道設計冷卻水道設計- -母模部份母模部份 Cooling Channel Design -Cavity SideCooling Channel Design -Cavity Side 原始設計 Original 修正設計 Revised
10、錄影帶盒的收縮翹曲錄影帶盒的收縮翹曲Shringkag& Warpage, Video Tape Cassette CaseShringkag& Warpage, Video Tape Cassette Case 原始設計 Original 修正設計 Revised筆記型電腦筆記型電腦Docking Docking 後蓋後蓋歐磊科技股份有限公司 OLE Technology Corporation前 言前 言在射出成形的過程中，由於塑料密度的改變，造 成體積收縮。產品各處體積收縮的差異會形成殘留應 力，當殘留應力大於結構強度時，產品在脫模後就會 造成翹曲變形。C- MOLD最佳化設計（Desi
11、gn Optimization）模組是 C- MOLD最新推出的模組。主要功能有澆口位置最佳 化、流道尺寸最佳化、成形條件最佳化。本文以一筆 記型電腦Docking後蓋為例，利用最佳化設計模組找出 最佳設計，與原始設計比對其變形量差異。產品規格及要求產品規格及要求A 處: 可進澆處成型條件成型條件塑膠材料：塑膠材料：GE Plastics PC Lexan 920A熔膠溫度：熔膠溫度：298.5 水溫：水溫：60 充填時間：充填時間：7 秒秒保壓時間：保壓時間：10 秒秒原始設計流動波前圖原始設計流動波前圖最佳化設計最佳化設計(Design Optimization)模組模組1、澆口位置最佳化
12、、澆口位置最佳化 （Gate Location Optimization）2、流道尺寸最佳化、流道尺寸最佳化 （Runner Size Optimization）3、成形條件最佳化、成形條件最佳化 （Process Condition Optimization）最佳化設計流動波前圖最佳化設計流動波前圖最佳化螺桿速度對行程設定最佳化螺桿速度對行程設定原始設計於等模溫下之原始設計於等模溫下之 開模方向變形量開模方向變形量最佳化設計於等模溫下之最佳化設計於等模溫下之 開模方向變形量開模方向變形量原始設計與最佳化設計因不均勻原始設計與最佳化設計因不均勻 體積收縮造成之翹曲量比較體積收縮造成之翹曲量比較
13、體積收縮造成開模方向之翹 曲變形量 差值 原始設計 0.13 mm - 0.23 mm 0.34 mm 最佳化設計 0.04 mm - 0.15 mm 0.19 mm (- 44%) 原始水道設計原始水道設計18 mm44 mm修正後之水道設計修正後之水道設計44 mm44 mm原始冷卻設計造成原始冷卻設計造成 開模方向之變形量開模方向之變形量修正後的冷卻設計造成修正後的冷卻設計造成 開模方向之變形量開模方向之變形量原始設計與最佳化設計因冷卻設計原始設計與最佳化設計因冷卻設計 造成之翹曲量比較造成之翹曲量比較冷卻設計造成開模方向之翹 曲變形量 差值 原始設計 0.13 mm - 0.08 mm
14、 0.21 mm 最佳化設計 0.05 mm - 0.03 mm 0.08 mm (- 62%) 原始設計之總翹曲變形量原始設計之總翹曲變形量最佳化設計之總翹曲變形量最佳化設計之總翹曲變形量原始設計與最佳化設計之原始設計與最佳化設計之 總翹曲量比較總翹曲量比較開模方向之翹曲變形量 差值 原始設計 0.11 mm - 0.13 mm 0.24 mm 最佳化設計 0.04 mm - 0.11 mm 0.15 mm (-38%) 結 論結 論當產品的翹曲變形可以利用調整澆口位 置、流道配置以及改變成形參數等方式降 低到可接受的範圍時，冷卻設計可以單純 的僅就均衡冷卻來加以考慮。利用不均衡 冷卻使得現
15、有的翹曲反向扳回，是削足適 履、似是而非的做法，因為如此生產的產 品品質並不穩定，豬羊變色的可能隨時存 在。C- MOLD Cooling & Warpage AnalysisC- MOLD Cooling & Warpage Analysis 在氣在氣體體輔助射出輔助射出產品產品上上之之應用應用 on Gas-Assisted Injection molding part? 材料(resin) : PP ? 充填時間(fill time) : 4.5 sec ? 保壓(packing) : 3 sec ? 打氣時間(gas injection) : 12 sec ? 氣壓(gas press
16、ure) : 最大11 MPa ? 週期時間(cycle time) : 46 sec ? 冷卻水溫(coolant temp.) : 20 CC- MOLD C- MOLD 分析分析輸入資料輸入資料 InputsInputs原始原始氣氣道設計道設計 Original Gas Channel DesignOriginal Gas Channel Designgas nozzlegas channels氣氣體體穿透穿透- -原始設計原始設計 Gas Penetration -Original DesignGas Penetration -Original Designgas permeationgas not enoughred color for solid 原始冷卻原始冷卻管路管路設計設計 Cooling System -Original DesignCooling System -
