Moldex3D 于链接器产品开发之应用 ( 范例 )

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目录

> 摘要

> 公司 / 学校、产业、产品介绍

> 产品及模具开发流程与分工介绍

> 产品发展趋势与挑战

> CAE 导入源由与应用流程

> Moldex3D 应用成功案例分享

> Moldex3D 应用价值分享与效益分析

> Moldex3D 未来应用及方向

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公司 / 学校、产业、产品介绍

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连接器应用之范畴 ( 范例 )

> 连接器的应用范围包括– 计算机– 电信– 数据传输– 通讯– 汽车– 消费性电子– 工业电子– 军用电子– 测量仪器– 医疗– 其他

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连接器在个人计算机 ( 范例 )

Micropackage

Memory module & IC socket connector

Board to board/ board to wireconnector

FFC-PFC connector

Backplane connectors

I/O connector

Power board connector

Power terminals, splices, ground connecters for cables.

Ref: https://portal.fciconnect.com

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连接器在 PC 主机版 ( 范例 )

> 应用产品– 电子通讯

• 集线器 (Hubs), 路由器 (Routers), 和交换式集线器(Switches)

• 中平面或主机电路板上的外插卡槽– 计算机服务器

• 企业和刀锋服务器Ref: http://www.molex.com

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产品及模具开发流程与分工介绍

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连接器发展趋势与挑战 ( 范例 )

> 发展趋势– 小型、薄型化

• 应用于移动电话或携带式产品之规格越来越小

> 面临挑战– 尺寸精度

• 肉薄导致流动残留应力造成变形更严重

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常见问题 ( 范例 )

> 不平衡流动> 缝合线> 烧焦> 裂痕> 翘曲变形> 材料问题

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CAE 导入源由 ( 范例 )

> 产品遭遇问题与困难– 产品在脱模后有翘曲变形甚至呈现扭曲的问题

> 曾尝试之种种方法与成效– 成型条件调整

• 保压时间由 秒增加至 秒• 成型周期由原本约 秒延长到约 秒• 成型周期增加约 %

• 翘曲量改善约 %

• 平面度较原先变差 %

– 产品几何厚度修改

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CAE 导入源由 ( 范例 )

> 为何须要应用 CAE 模流分析– 藉由 CAE 模流分析辅助找出产品潜在性问题

> 最希望或期盼之成果与目标– 降低成型周期– 改善现场变形问题

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模流分析应用流程 ( 范例 )

確認問題 問題解析 1st CAE 分析 2nd

CAE 分析結果報告

真实参数

CAE输入参数

真实生产状况

CAE模拟结果

问题改善

调整输入参数 调整输入参数

设计变更 设计变更

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设变方向与考虑 ( 范例 )

> 以最少成本，最短时间的设计变更为优先，顺序如下：– 加工条件变更– 塑料更换– 模具设计 ( 如浇口 / 流道 / 水路等 ) 更改– 产品几何设计 ( 如肉厚 ) 修改

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Moldex3D 应用成功案例分享

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案例背景介绍

> 产品尺寸– 长： mm

– 宽： mm

– 高： mm

– 主产品厚度： mm

– Frame 厚度 : mm

> 塑料名称

> 成型条件– 充填时间： Sec

– 熔胶温度： ℃– 模具温度：℃

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网格模型

> 网格型态

> 总网格数

> CPU 运算时间– 充填 :

– 保压 :

– 冷却 :

– 翘曲 :

> 计算机信息– CPU:

– RAM:

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流道配置 ( 范例 )

流道型态 : 冷流道

浇口 1*0.8 mm2 to 3mm

2.5 mm

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冷却水路设计 ( 范例 )

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原始设计分析与结果判读 ( 范例 )

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内容

> 生产问题说明

> 以 Moldex3D 重现问题的分析结果

> 模拟结果与不良品或问题点的比对

> 可能的改善方案

> 改善方案的虚拟试模结果分析与判读

> 改善后的模拟结果与生产成品的比对

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问题产品说明

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原始设计分析结果 - 流动波前 (Fill: 50%)

因产品厚度差异设计造成波前不平衡流动，而不平衡的波前容易导致包风、结合线的产生，并进而导致产品变形问题。

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原始设计分析结果 - 保压分析 & 温度分布

绿色区域为保压结束时成品温度仍高于230 度 C 以上区域范围。局部高肉厚区域容易因为内部热源散去不易而仍保持高温，容易导致产品有塑料收缩不均的问题。

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原始设计分析结果 - 冷却分析

红色区域为冷却结束时成品仍有出现积热区域范围。高积热区域容易导致产品有变形的问题并且容易延长周期所需冷却时间。

Lower cooling rate

Warpage shape

Higher shrinkage

Lower shrinkage

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模拟结果比对 - 翘曲分析 / Y 轴向变形量

+Y

-YY 方向位移量 -0.08~0.09mm

放大倍数： 10 倍

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分析重点整理

> Moldex3D for Know-Why

Moldex3D可协助使用者找出 Know-Why和 Know-How，此为有效累积解决问题的实力以及建立技术团队之极佳助器。

肉厚差異

流動不平衡 保壓效果不

良

高體積收縮率 體積收縮率分布不

均

翹曲變形

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设变之方向与模拟执行 ( 范例 )

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设变的方向与原因说明 ( 范例 )

> 设变目标– 由模拟结果得知翘曲变形是由体积收缩不均所造成 , 因此设变的

目标在于缩小体积收缩量值 .

> 设变方式– 增加保压时间与保压压力

原始设计 设计变更 I

更改保压时间设定由 0.5 秒更改为 5 秒

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设变前后之比对 : 翘曲变型之改善 ( 范例 )

原始设计 设计变更 I

翘曲变形呈现不规则 S型

放大倍数： 20 倍

原始设计因流动不平衡与肉厚差异造成产品不一致的收缩，导致产品呈现不规则收缩与扭曲。

设计变更 I改善产品流动平衡性与厚度收缩上差异，产品收缩较为规则稳定。

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设变前后之比对

Min Max

Min Max

Min Max

%設計變更 I

單位:mmZ 變形量 改善率

原始設計

%設計變更 I

:單位 mmY 變形量 改善率

原始設計

設計變更 I %

:單位 mmX 變形量 改善率

原始設計

Min Max

設計變更 I %

:單位 mm 平坦度變形量改善率

原始設計

设变前后之比对 : 平坦度变形量 ( 范例 )

平面度位移量 : ~ mm

Group A Group B

0.101

0.0320.061

0.018

0.051

-0.023

0.049

0.102

-0.13

-0.08

-0.03

0.02

0.07

0.12

1 2 3 4 5 6 7 8

Node ID

Flat

ness

(m

m)

-0.018

-0.080

-0.126-0.113

-0.079

-0.028 -0.025

-0.13

-0.08

-0.03

0.02

0.07

0.12

9 10 11 12 13 14 15

Node ID

Flat

ness

(m

m)

32

改善后的模拟结果与生产成品的比对

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Moldex3D 应用之成效 ( 范例 )

> 汇整此案例应用 Moldex3D软件及技术之成果– 原来的翘曲问题已经由延长保压时间来改善– 具体成效

• Z 方向翘曲量值缩小 %

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效益分析与未来应用

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Moldex3D 应用价值分享与效益分析 ( 范例 )

> 生产改善效益：– 良率提升 %

– 材料减量或减少浪费> 经济分析

– 每个月降低 次的试模1. 试模成本一年节省

2. 时间成本一年节省 (一次需 个工作天 )

3. 人工成本一年节省 (一次试模需 位人员 )

导入 CAE 后 ,一年省下试模费用 NTD$ , 个工作天 .

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Moldex3D 未来应用及方向

> 未来应用的延伸

> 未来研究方向

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