Moldex3D成功協助國際汽車零件大廠Faurecia解決產品外觀缺陷

 

客戶簡介

佛吉亞成立於1997年,由主營彈簧汽車座墊的Bertrand Faure公司和標緻下屬機構、汽車座椅、前端和汽車內飾廠商,並佔據排放系統歐洲市場領先地位的ECIA合併而成。佛吉亞現已成長為一家在34個國家設置320個分支機搆(包括30個研發中心)的佔據業界領先地位的跨國企業。擁有汽車座椅、內飾系統、汽車外飾系統及排放控制系統四大核心業務。佛吉亞是世界上位居第一的座椅框架和機械部件、排放控制技術和汽車內飾系統廠商。集團同時也是世界上第三大座椅成品廠商,其外飾系統也在歐洲市場佔據領先地位。(來源:https://www.faurecia.cn/

大綱

此案例為汽車內部裝飾的重要零件─中控面板,在產品外觀上有相當嚴格的要求;必須避免凹痕、縫合線和表面波紋等外觀缺陷,或都必須控制在最低容忍範圍內。同時,為了確保面板能與其他物件順利組裝,符合產品間隙面差的尺寸要求,需要降低面板的翹曲量。然而,若要全面精準控制並改善產品的翹曲和其他缺陷,光靠多年累積的技術知識與經驗是不夠的。因此佛吉亞尋求Moldex3D模擬解決方案來進行產品設計驗證及製程優化,透過Moldex3D提供精準的射出成型分析,包含:充填、保壓、冷卻及翹曲,佛吉亞能夠做出正確的設計決策,成功克服產品外觀缺陷問題,大幅提升產品品質。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-1圖一  此案例為汽車內裝的重要元件:中控面板

挑戰

  • 改善凹痕、縫合線、表面波紋等產品外觀缺陷
  • 降低翹曲量,符合尺寸要求
  • 避免過度保壓或短射

解決方案

為有效節省時間與控制成本,佛吉亞藉由Moldex3D eDesign 深入模擬產品的充填、保壓、冷卻和翹曲過程,在產品開發初期即解決問題、優化產品與模具設計,減少開模後的設計變更。

效益

  • 有效控制縫合線位置,產品外觀無明顯縫合線
  • 提升產品精度,符合產品間隙面差的尺寸要求
  • 成功降低68%修模成本大幅降低廢品率,創造前所未有的產品良率。 

案例研究

經由Moldex3D 模流分析軟體分析,產品的原始設計有明顯的縫合線,而且產品嚴重變形,將導致日後組裝困難。另外,透過Moldex3D分析得知,因製程中劇烈的壓力與溫度變化,產品澆口附近會發生保壓過度問題,同時肋條肉薄處也可能產生短射。為了有效解決上述問題,同時兼顧設計美觀需求,將針對產品厚度與模具流道進澆方式進行設計變更。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-2圖二  原始流道進澆方式設計:一個熱澆道和一個潛伏式澆口
worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-3圖三  原始設計:模擬分析顯示產品外觀會有明顯縫合線出現

為解決產品外觀明顯缺陷如縫合線、凹痕和表面波紋,佛吉亞著手修改肋條厚度使其變薄,避免轉角競流效應與Y、Z方向變形(圖四)。另一方面,為了控制模內的壓力與溫度,模具流道進澆方式也是設計變更的重點,原本一個熱澆道的設計增加為兩個熱澆道,並增加一個冷流道至兩個冷流道,即可有效控制流動平衡(圖五)。藉由Moldex3D進行設計變更驗證,證明此設計變更能有效改善產品外觀缺陷等問題,大幅節省修模成本,成功提升產品品質。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-4圖四  圈選處為產品厚度變更區域
worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-5圖五  流道進澆方式設計變更:2個熱澆道和2個冷流道

下圖說明設計變更後能有效控制縫合線的位置:縫合線出現位置成功移至轉角處,肉眼不易察見(圖六)。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-6圖六 兩條縫合線成功移至轉角處,肉眼不易察見。另一個縫合線(右上)肉眼可以察覺,
但是和其他零件組裝後可以完全被遮蔽住

接下來,佛吉亞透過實際試模,驗證Moldex3D模擬分析的準確度和設計變更的可行性,結果顯示實際成型結果與模擬分析高度相符(圖七和八)。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-7圖七  流動波前模擬分析結果與實際試模情形相符
worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-8圖八  實際試模與模擬分析縫合線位置比對相符(左圖)。模擬成功預測塑料流動遲滯效應造成產品表現光澤瑕疵(右圖)

根據試模結果顯示,Moldex3D塑膠射出成型軟體對產品變形的預測分析相當準確。經過設計變更後,產品在Y和Z方向的變形量大幅減少,達到產品精度和間隙面差的尺寸要求,確保產品與其他物件得以組裝順利。

worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-9圖九  CMM測量:有效控制產品變形,確保產品符合間隙面差的尺寸要求,使產品與其他物件得以順利組裝
worlds-leading-automotive-part-supplier-utilizes-moldex3d-analyses-to-make-confident-decisions-on-product-design-optimization-10圖十  產品在Z方向變形量:CMM測量驗證Moldex3D模擬分析對產品變形的預測相當精準

結果

透過Moldex3D塑膠射出成型模擬分析,佛吉亞得以利用可靠的模擬數據進行設計變更,並有效解決縫合線位置不佳和產品變形等問題,大幅增進產品精度,改善產品間隙面差的尺寸要求,確保產品與其他物件得以順利的組裝。

除此以外,在Moldex3D的幫助下,佛吉亞在產品開發初期即有效解決產品問題,成功降低68%修模的成本,節省一筆可觀的費用。而且以往類似的產品都存在高廢品率的問題,在設計變更後,佛吉亞得以大幅降低廢品率,創造前所未有的產品良率。Moldex3D精確可靠的分析,迅速有效幫助佛吉亞驗證其設計變更方向,最後成功協助其解決產品外觀缺陷問題、大幅提升產品品質。


TAGS: 

深入瞭解Moldex3D

與專家討論您的模具問題與模流分析需求

線上展示服務

提供最即時的線上技術支援與產品展示服務