美國專業塑膠射出成型公司Hoffer 全面導入Moldex3D 模擬軟體


客戶簡介

Hoffer為專業塑膠射出成型代工的家族企業,由Robert A. 和Helen C. Hoffer成立於1953。成立59年以來,Hoffer已擁有超過103台噸數從85到600噸的射出機,位於美國伊利諾州South Elgin 近365,000平方英尺的廠房。除了美國境內的廠房之外,Hoffer塑膠擁有Intec Group小部分的經營權,具備在北美和亞洲六家工廠的全球生產能力。Hoffer塑膠具備多種專業成型技術,包括:微細發泡射出成型MuCell®、氣體輔助、模內貼標和雙射(雙材質)成型以及其他二次加工所需的技術。Hoffer擁有三個工具室以及27位全職生產員來支援工具生產。(www.hofferplastics.com/)

從2007開始,為了能清楚了解塑膠的流動和翹曲問題,Hoffer 塑膠開始全面導入Moldex3D 模擬軟體。在近五年內,我們已處理超過600件分析並獲得十分滿意的結果,這也是支持我們繼續使用Moldex3D的原因– Hoffer 產品開發工程師 Charles Webster

案例分析

本案例中的洗碗機濾網產品,開發階段分別使用二種塑料進行充填和翹曲評估。傳統的濾網孔設計採用單邊挖孔的方式,Hoffer則利用揚聲器網蓋的生產經驗和一種生產方型孔洞的專利技術來改善問題。由於濾網在組裝和使用時皆必須保持平整,使用時水溫會達到華氏180度,因此產品不能有任何模內殘留應力。為了達到精密成型的目的,模具設計的同時即進行流動和翹曲分析,並且在Moldex3D中建置冷卻水路以確保能獲得更精準的成果。

網狀結構對射出成型模擬而言一直非常有挑戰性。傳統的模擬技術必須以桿狀元素來近似網狀模擬,但是過程十分麻煩且無法提供準確的結果。 Moldex3D eDesign可以直接從CAD匯入模型並且自動產生網格。這個濾網模型的STL 檔非常大,將近有47.5 Mbytes的大小。流動分析是在eDesign網格等級5下自動完成,在64bit 、16GB及雙CPU四核心的電腦上執行,共使用了8個核心平行計算來達到最佳分析效能。

為了決定最佳的澆口數量和位置,必須執行多項分析來了解最佳充填位置,以將成型後的翹曲問題降至最低。流動分析則分別比較4個和7個澆口的設計。案例中的產品原是4個澆口設計,後來設計變更為7個澆口並獲得更好的流動和翹曲預測結果。預測翹曲值1.5公厘和實際情形十分貼近,透過修正設計,翹曲值也降低至容許範圍。

以下為模擬分析和實際產品的對照圖

充填時間32%
充填時間39%
充填時間 50%
充填時間99%

以下為4個澆口和7個澆口的流動時間、壓力和剪切力分析比較


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