光宝移动经验分享《基于Insert-Overmolding金属预热对产品变形及钢化玻璃易碎的成因探讨》

2017-01-08  by:CAE仿真在线  来源:互联网

光宝集团(Lite-On Group)成立于1975年9月。是一家跨国性的大型企业,是台湾第一家制造LED产品的公司,也是台湾第一家上市电子公司。

公司成立以来,致力于光电零组件,更持续拓展电脑与数位家庭、消费性电子、通讯产品、关键零组件与次系统、并逐步跨足车用电子等4C领域,成为国际大厂ODM/OEM合作供应商首选之一。

Moldflow在深圳光宝的使用流程

功案例分享1

基于Insert-Overmolding金属预热对产品变形的改善

产品描述:某品牌手机Rear Housing产品,材料PBT,尺寸167.5 * 80.4 * 8.8 mm

客户建议进胶点试模存在的问题,局部变形数据超过客户要求的0.3mm范围。

基于Moldflow结果的变形原因排查,从结果中可以看到收缩不均为主要的变形因素

Moldflow在解决因收缩不均引起的翘曲变形的几个常用方法有:a:增加浇口,b:局部掏胶,c:加强筋设计,d:加强insert件强度。经和客户检讨确认可采用a和d方案,并最终以moldflow验证结果为准。

试模实际结果为0.3103mm,基于客户精密模具0.3mm的变形要求,它就是不合格。

再调机试试,也没有更好的结果,思路再次陷入僵局。客户再次提出了治具矫正的方案,但是,这种做法就不是我们光宝的菜!!!

再动动脑筋、理理思路,把洪荒之力爆发出来!

• 方案-02是把Insert件和塑胶件接触面增加,让金属件束缚 (或称阻碍了)塑胶收缩,才使局部翘曲有明显的改善;

• 反向思考一下:能否让金属件和塑胶件一起收缩,来减少它们之间收缩量的差距呢?——Moldflow中的金属预热处理。

• 金属Insert件预热处理的原理:

• 金属预热处理是为了缩小金属固态收缩和塑胶收缩的收缩量差距,从而达到改善insert件因为收缩不均引起的翘曲变形
  ;(须知内容)

• 固态收缩是指金属材料由热加工温度降温到室温时,这段温度区间内单位长度的尺寸变化。(了解内容)

• 它与材料的线膨胀系数和热加工温度两者都有密切的关系。

预热温度最终确定为:160℃~170℃, 主要考虑到以下几点:

1. 因素1,当前的模具模温设定为160℃ ;

2. 因素2,成型样品CNC后,变形会有反弹,CNC前变形最好中值偏上一点;

3. 因素3,成型周期问题;因为预热需要额外时间的,但是,我们不想预热处理延长我的整个成型的Cycle
   Time .

4. 因素4,环境的影响,包括室温、作业员的操作水平和疲劳度等等;

最终试模效果与实物对比图:

Insert件预热不仅优化了局部变形问题,而且还完美的改善了纳米成型塑胶粘合度不佳问题 ;预热处理可以说是一箭双雕、一举两得

项目成本对比分析

从模流模拟的情况来看,新浇口方案重新开模和设变insert件后预热处理这两种方案是可以完全解决局部变形问题的;

1、如果采用重新开模的方法,需要重新采购模胚加工,预计费用150,000元,开发进度延长18天;

2、但是,采用insert件预热处理的方法,设变模具1000元,需要额外增加预热设备一台(800元),产品预热产生成本每件增加0.1元, 开发进度延长2天;

Insert件预热处理较大空间的节省开发费用和开发周期 ;

DFM开发前分析,Moldflow做保压对比分析,保压越大,产品平面度越好: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。

实际试模保压越大,产品平面度越好,与MF一致,但是保压压力超过1400Bar(140MPa)时,玻璃开始出现破碎。

备注说明:MF目前还不支持残余应力的结果,所以玻璃破碎问题没办法预测。虽然我们在报告中有玻璃破碎风险提示,但是没办法给出数据支持。据悉,2016版和2017版的helius的软件都可以做这个结果,目前我们正在与代理商合作评估中。 产品改善方向排查: 改善方案1:Z向变形是因为不同方向的不均匀收缩引起,产品4侧边砍缺槽à迫使4侧边的收缩断开。

Moldflow验证结果:平面度有改善,但改善趋势很小。 改善方案2:产品4侧边偷胶à均化侧边肉厚分布à最终改善收缩;平面度改善趋势很明显。 模拟射出压力也不大,适合成型; 试模结果,实物对比。

项目总结:因为产品是公模侧减胶,模胚上需要加铁。所以,试验模公模模仁重制; 成本费用 :重制公模模仁20,000元 ; 带来的效益 :玻璃破碎和平面度差的问题解决,客户下单开硬模复制模4套 ;并且,后期的新项目合作也直接导入;带来的后续效益还是可观的; 经验分享(一):如何提高MF冷流道压力分析准确性

备注:

1、以上经验总结只适合于深圳光宝移动手机类薄壳产品,且进胶方式类似;

2、以上数据属于本公司数据积累,外公司只可借鉴不可套用;

3、目前,我司主要成型机台有Fanuc电动成型机和engle油压成型机。

经验分享(二): MF如何帮助盒子状产品降低锁模力。

关于欧艾堤希/大冢软件

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