C笔记本电脑产品设计优化+(宏碁巨腾案例分享-精选文档.pptx

巨腾国际 笔电上盖 (A件含纤)进胶方式,背景大纲,产品/制程发展趋势 随着Ultrabook的诞生，塑料轻薄化将成为机壳厂的挑战，当下应用十分广泛，于塑料中添加20%50%不等的玻璃纤维，使其所制造的机壳具有超薄且更高强度等特性。但往往客户需求的变形量都会很小，以A件为例，不同的进胶方式，将会得到不一样的结果。本次专题，透过CAE模流分析，探讨A件产品加入30%玻璃纤维，使用三种不同进胶方式，对产品翘曲变形方向、变形大小的影响。探讨三种进胶方式各自的优缺点，提供模具设计工程师，对于A件含纤料之最佳进胶方案，以节省模具开发成本及缩短产品开发周期。 当前的挑战/问题是甚么?请阐述其重要性。 在现阶段，降低成本、缩短开发周期和提高企业競爭力的必修課，计算机试模显得格外重要。对于含纤维材料的A件产品，进胶方式上存在多样性，如侧边进胶、中间大斜销进胶、倒灌多点进胶等等，但哪种进胶方式最好？最能符合量产需求呢？优化结果往往需要开发模具来求的结果，对于降低开发成本、缩短周期非常很不利，藉由 CAE技术求的结果。本研究利用Moldex3D软件，对不同的进胶口设计形式，进行翘曲变形分析，从而得知最佳设计方案。藉由此方法可避免模具修模与繁琐的试模程序，为模具设计和产品设计，提供优化的设计方案。 为何选择Moldex3D? 從Moldex3D的使用來看,直觀的人機對話界面,通俗易懂的操作以及圖文並茂的結果呈現,使得Moldex3D成為提升企業競爭力的必備神器.,目标,目标 本作品之目标 透过专题论文研究与Moldex3D分析,比较笔电A件三种进胶方式 翘曲变形值,从而得到优化进胶解决方案 长期目标 运用Moldex3D软件,为模具设计人员提供流道/浇口/冷却 优化方案,降低模具修改次数及开发成本. 预期效益 请提供本研究之可量化效益分析 通过本专题探讨,得出笔电A件(含纤)优化进胶解决方案.,产品介绍,产品件名称: LCD_CVOER 产品尺寸 长：381.3 mm 宽：245.0mm 高： 9.1 mm 厚度：1.8 mm 网格模型 网格型态: A/B/C都采用eDesign3D实体网格 总网格数 A:1210765万B:1458177万C:1895914万,產品外觀: 噴漆,产品厚度,2,1.0mm,1,1.8mm,3,流道配置,方案A,方案B,方案C,6,5,160mm,114mm,6,5,2.5,2.0,冷却水路设计,方案A,方案B,方案C,公模水路,母模水路,公模水路,母模水路,公模水路,母模水路,材料分析,成型条件:方案A,1,2,4,3,成型条件:方案B,1,2,4,3,成型条件:方案C,1,2,4,3,4,3,PART IV: 模流分析应用 分析方法及流程,使用哪些产品、模块或是功能? 有特别着重的部分? 采用Moldex3D Cad doctor/3D Mesh/ Designer R13/ Flow/Cool/Pack/Warp/Fiber等模块,本次专题的重点是塑料粒含GF,所以,纤维配向及纤维影响翘曲程度将是此次的重点. 详述分析的执行过程、哪些分析项目以及先后顺序 运用Moldex3D软件,针对各自流道系统的不同,采用与之相吻合的成型参数 来分析A/B/C三种进胶方式能达到的最佳翘曲变形值,再经过 主要参数比较,得出笔电A件(含纤)三种进胶方式中，最具量产性及经济性的方案.,流动波前-方案A,(60%),(70%),(80%),(100%),(95%),(90%),成品左右側 因塑膠流動剪切熱,溫度升高,所以兩側邊的流速較快 Logo 處肉厚不均,造成塑膠流動過程中的遲滯效應.,1,1,2,流动波前-方案B,(60%),(70%),(80%),(100%),(95%),(90%),1,Logo 處肉厚不均,造成塑膠流動過程中的遲滯效應,產生的回包.,流动波前-方案C,(60%),(70%),(80%),(100%),(95%),(90%),中間區域,為多點進膠匯合處,會產生包封,需注意模具排氣. Logo 處肉厚不均,造成塑膠流動過程中的遲滯效應,產生的結合線.,1,2,流动波前等位线-方案A/B/C,A,B,C,浇口贡献度,方案A,方案B,方案C,100%,100%,结合线,方案A,方案B,方案C,1,2,3,充填压力,方案A,方案B,方案C,Pmax=175.4MPa,Pmax=117.3MPa,Pmax=71.4MPa,进浇口压力,方案A,方案B,方案C,175.4Mpa-154Mpa,117Mpa-104Mpa,71Mpa-66Mpa,充填温度,方案A,方案B,方案C,剪切应力,方案A,方案B,方案C,最大剪切率,方案A,方案B,方案C,V剪切率=11156.4 1/sec,V剪切率=5511.5 1/sec,V剪切率=3103.2 1/sec,纤维配向,方案A,方案B,方案C,保压压力,方案A,方案B,方案C,108.1Mpa,68.1Mpa,43.9Mpa,体积收缩率,方案A,方案B,方案C,锁模力,方案A,方案B,方案C,459 ton,383 ton,606 ton,翘曲变形,方案A,方案B,方案C,放大10倍变形量,可判断变形趋势,-1.71.8mm,-0.61.0mm,-0.51.2mm,尺寸预测方案A,A,B,1,尺寸预测方案B,A,B,1,尺寸预测方案C,A,B,1,设计产品问题 包封 产品有包封现象,模具采用分型面排气或入子方式排气 翘曲变形 方案A -1.71.8mm 方案B -0.61.0mm 方案C -0.51.2mm 大小头 方案A尺寸大小头相差约0.8mm 方案B尺寸大小头相差约0.07mm 方案C尺寸大小头相差约0.02mm,PART V:结论及未来应用 计算机试模分析结果,设计总结综合比较,1.由分析数据比较得知 方案A成型压力机机台需求比较大,不符合实际生产 2.由分析数据比较得知 方案B进胶口处剪切率较大,造成胶口处外观瑕疵,主要 为喷漆无法遮蔽. 3.由此得出结论 方案C符合实际生产需求,研究成果 翘曲变形 产品开发成本,论文总结(呈现Moldex3D的价值及带来的效益表）,Moldex3D未来应用及研究发展,未来应用计划 未来,希望Moldex3D能搭配实际成型机台,使得分析的数据及参数更加准确,更具参考价值,且,达到公司所开发料件100%全覆盖.期许软件能更加简洁化,操作界面能更加智能化. 未来研究计划 研究计划,配合公司战略发展,考虑符合材料在笔电行业应用更加广泛,希望藉由Moldex3D软件来实现热压/复合材料成型等等实际中的应用.,宏碁集团 IMR平板计算机下盖薄件_冲墨及应力的解决,背景大纲,产品/制程发展趋势 平板计算机背蓋減薄，可使其輕量化，提升消费者更佳的使用感受。 搭配IMR制程，使其外观拥有丰富多变的色彩 当前的挑战/问题是甚么?请阐述其重要性 一般产品以PC/ABS +talc15%，产品设计均厚为1.31.5/mm 以PC(聚碳酸酯)+玻璃纤维，其材料特性黏度高于PC/ABS材料，玻纤于流动过程对IMR Film油墨印刷层产生强烈冲刷作用，增加模具设计与成型调机的挑战 本案案例将以均厚1.31.5/mm产品，挑战产品设计均厚0.8mm，并搭配IMR制程做为外观装饰，预期挑战的重点在于 1)发生浇口位置局部沖墨现象 2)浇口处外观面发生明显的應力痕存在 本案将透过模流分析软件，进行冲墨现象的原因解析并以计算机试模迭代修正浇口改善及搭配现场试模验证模流分析与现场实际成型的差异，以取代传统的try & error方法，以科学论证搭配现场实务掌控修模方向，达成节省大量修模次数并压缩技术优化验证周期，提升公司技术競爭力。,背景大纲,为何选择Moldex3D? 挑战产品超薄设计，并运用材料加纖增加模設計及成型試模的困難度，此分析主要针对流道及浇口几何设计優化來達到改善品質 Moldex3D独创的边界层网格技术(BLM)、Moldex3D/eDesign、Moldex3D/Solid三维实体网格對黏滞加热效应、壓力分析、摩擦生 热及剪切应力分析精准度高 本案例探讨浇口冲墨及浇口应力痕现象发生原因，透过Moldex3D，技术与软件研发团队密切配合，原厂提供快速与强力的技术支持，让本案得以顺利结案,目标,目标 有效利用模流分析软件，在有限的产品开发期间，克服使用塑料添加玻璃纤维材料，搭配IMR于超薄件应用发生薄膜冲墨现象 搭配IMR制程在浇口冲墨问题与发生浇口应力痕的现象，并利用含玻璃纤维材料，弥补产品于薄形化设计所衍生的刚性不足问题 预期效益 目前市面上的平板计算机背盖肉厚1.31.5mm，将背盖由1.31.5mm压缩至0.8mm，对平板计算机内部空间应用规划弹性大幅度增加，单件产品可輕量化38%48%，带来了轻、薄、短、小的使用感受,PART III:产品介绍,产品件名称: 平板计算机下盖 产品尺寸 长：208 mm 宽：148 mm 高：7 mm 厚度：0.8 mm 网格模型 网格型态：mde /mfe 产品网格数 : 672252 /3659496 薄膜网格数：33662 /183243,流道配置& 冷却水路设计,上图水路分布 蓝色冷冻水 深绿色母模水路 淡绿色公模水路,材料分析,成型条件,充填时间： 0.33Sec 熔胶温度：280300 模具温度：公模65 /母模55 /冷冻水5,DOE模块&模流分析应用 分析方法及流程,一、揭开流道浇口设计的神秘面纱 二、透过DOE模块，避开模具修改的死胡同 三、利用Moldex软件，找出最佳的设计方案 四、实际试模验证与计算机试模的肳合性,DOE -分析组别介绍,分析重点：1.剪切率2.剪切应力3.体积收缩率4.密度5.纤维配向,分析项目与内容,实验设计方法分析结果后，将最佳参数再做质量提升。 进行模具变更设计来改善,此组比对为A、 B、 C、 D、 E、 F、 G组最佳组别再次比对，目的为找出最适配的一组设计条件,信号噪声比响应-因子效应图,信号噪声比响应-因子效应图,DOE -分析后组别比较,DOE -设计与成型验证,GATE,原始設計-D3,流道&浇口设计变更,GATE,原始设计-D3,设计变更,原始设计和设计变更比较_IMR冲墨因子分析与改善,原始设计和设计变更比较_IMR冲墨因子分析与改善,原始设计和设计变更比较_IMR冲墨因子分析与改善,原始设计和设计变更比较_IMR冲墨因子分析与改善,原始设计和设计变更比较_应力痕因子改善,原始设计,设计变更,原始设计和设计变更比较_浇口应力痕(体积收缩率),原始设计,设计变更,原始设计和设计变更比较_浇口应力痕(剖视图),2,2,原始设计剖视位置图,節點1,節點11,2,2,设计变更剖视位置图,節點1,節點11,原始设计和设计变更比较_浇口应力痕(剖视图),原始设计,设计变更,充填剪切率,充填總速度,充填剪切應力,色杆数值比例调整-设计变更,充填剪切率,充填總速度,充填剪切應力,原始比例,比例調整後,Moldex3D应用效益分析,采用Moldex3D ,找到潜在问题根源，优化设计方案，产品冲墨与应力痕得到解决。使以往认为肯定NG的产品设计及制程，也能产出合格的产品。以往平板下盖肉厚1.31.55mm, 肉厚优化至0.80.95mm后，产品可轻量化24%40%，产品厚度减薄26.9%48.4%。带来了直观的经济效益，也提升了产业竞争力。 实际量化数据比对如下表：,结论及未来应用,以往透过资深模具技术者和现场成型技术人员，依靠其经验透过try & error的方式，修改模具浇口设计，改善成型冲墨问题，需要耗时及多次的模具修改，也有可能模具修改方向错误，导致模具需要更换模仁或重要零件，延误机种开发进度 透过Moldex模流分析在模具设计的迭代设计中，以计算机试模快速的验证，找出浇口设计对IMR薄膜冲墨现象解析，并设法从影响浇口冲墨的因子降低其数据值进而获得良好的成型质量，并累积成功的案例数据，让后续产品开发得以延用成功的案例 未来应用计划 3C产业产品生命周期非常短，产品设计挑战轻、薄、短、小，已成常态，如何应用仿真软件，提早发现设计问题点，于模具开始加工前，更能有效的控制模具设计变更的资源 透过DOE模块的分析，掌控模具设计的最佳方案，避免以人工经验及早规划模具采用的设计方案，让工作有更好的效能 未来研究计划 采用Moldex3D，可对新产品的开发/实验模进行可行性分析，在产品开发的前端产品设计，就排除对制程不佳的设计方案。,