■Moldex3D/ 林秀春 協理
【內容說明】
一般產品設計者考慮的問題與模具設計者考慮的問題不太相同，例如設計者強調機構設計功能性要第一優先，發揮機種的功能。一般狹義的設計者比較不懂最終產品會因為外觀NG或尺寸變形等問題無法達到組裝要求，或者常會忽略模具加工者的意見，此時CAE就扮演著雙方溝通橋梁的重要角色。藉由展示CAE數據提前將問題攤開讓雙方看到，有共同的語言就可以提前把問題改善，不需要拖到現場才互相推卸責任，所以CAE是很強勢的應用工具。
數據會說話，大家能看見是誰需要配合更改，不需要瞎子摸象各說各話，重要的是若產品無法準時上市場銷售，會使公司損失慘重。如果能順利在生產中應用CAE工具，不僅能縮短生產週期，也能大量的降低人力與機台能源的消耗，並減少材料的浪費，達到減碳效益。此外，還能達到提高產品品質之功效。
從本文原始產品的流動波前圖中，我們可以發現因厚度與機構設計造成塑膠流動有很明顯的速度差異，由於厚度設計造成凹型流動，造成A級面有結合線，影響外觀如圖1~圖4。
面臨的挑戰與應對
對產品來說，如何讓結合線從A級面移到B級面，是此次分析的重點。在透過CAE模擬好幾次淘肉變更後，終於找到有效益的淘肉位置，如圖5所示。過程花了2~3個小時，雖然辛苦，但最終成功將產品外觀的結合線由A級面移到B級面，如圖6所示。
應對方案
- 外觀結合線問題
將盒狀機構的結合線問題現況還原，依模具圖及成型條件表進行分析驗證。還原分析問題點後，發現結合線是因肉厚設計導致。因此，CAE單位建議透過調整肉厚的方式，使結合線轉移位置。
- 尺寸內縮變形問題
受水路設計不良積熱影響而導致的收縮變形，可以利用異型水路改善，從圖9中，我們可以看到內縮變形問題獲得大幅度的改善。透過模流分析與科學試模找出有效對策，一次修模到位，避免產品產因反覆修模而導致模具&時間成本增加。
除了改善外觀結合線與尺寸變形的問題外，還能夠有效縮短塑件開發時間。傳統塑件開發時間約3~4個月，但經由CAE工具結構或模流的電腦模擬分析軟體的工具可以縮短到2到2.5個月。很明顯的，兩者的生產效益拉開許多，不僅防止因修模與試模導致的無謂浪費，還能確保品質。
結語
整合前端設計與模具設計到成型試模，到結果查驗與再多次嘗試設計變更，隨著壓縮時間與製造成本的挑戰出現，下一波要面對的可能就是如何以CAE大數據庫提高供應鏈廠商的競爭力了。
註解：此篇文章案例由光寶CAE單位提供分享
