從1998到2012年,Extreme Tool & Engineering 從原先6名員工成長到70人的規模,在密西根Wakefield擁有兩座工廠,提供客戶統包式模具製造方案,利用全方位驗證和製程研發解決客戶在上市程和成型方面的挑戰,從前端到後端,皆一手包辦。在設備方面,內部的模具機台共有八座,從28至550噸不等,並擁有先進的品管實驗室,可以在出貨前先執行FAI、SPC及PPAP相關檢驗,再加上本身的工程部門具備完整的自動化加工機以及十名產線人員,能提供客戶經過驗證的高品質產品。
在2007年,Extreme Tool & Engineering 開始投資並導入Moldex3D eDesign 專業模流分析軟體,並開始利用Moldex3D eDesign發展虛擬試模製程。
Moldex3D 讓我們在生產初期即可以清楚檢視產品設計瑕疵,使我們能在重新開模之前,及時進行優化和修正- Bob Sikonia, Extreme Tool & Engineeringr經理
挑戰
電子連結器件在射出成型過程中往往會遇到一些問題,材料方面選用玻纖來增強強度,多材質射出則增添結合難度,配合件間的間隙需要高精密度的公差。
解決方案
Extreme Tool & Engineering 採用Moldex3D eDesign射出成型模擬軟體,準確預測問題並進行設計優化,在實際生產前即利用虛擬試模,讓潛在問題立即獲得解決,節省修復帶有瑕疵產品所支出的時間和經費。
效益
- 降低產品變形以及符合尺寸公差要求。
- 加速產品上市時程,
- 真實三維模擬技術提供精準設計驗證,最佳設計方案,杜絕產品缺陷。
案例分析
在以下案例中,電子連結器件上有大面積的變形區域,於是決定更改冷卻系統設計來設法改善變形問題。
原始設計(圖一)為傳統且較低成本的隔板水路,但分析結果顯示在連接器介面處出現大面積翹曲情形,需要花費很多成本來修復,因此原始設計無法付諸實行。
圖一 原始水路設計和其分析結果,分析結果顯示連結器出現大量的翹曲情形
接著提出一個較複雜的異型水路設計(見圖二),經過分析後翹曲值下降到產品可接受範圍,雖然使用異型水路會使成本提高,但在必要的時候,異型水路可以提供卓越的冷卻效能,讓產品特定區不致出現嚴重翹曲問題,長期來看,遠比花費時間和成本在無數次的修復上更具經濟效益。
圖二 優化後的異型水路設計和其分析結果,翹曲情形明顯獲得改善
合理的產品尺寸可以經由Moldex3D eDesign模流分析軟體進行原始設計和優化設計驗證後獲得。透過模擬分析驗證,可以協助模具設計到達產品品質要求,從下圖可以得知,優化設計的尺寸公差(Y 軸為.3073”)落在合理的產品尺寸公差值範圍 .3080” +/- .002″,顯示原始設計的瑕疵 (原始設計Y 軸為.3044”),模擬結果也顯示優化過的異型水路設計可以有效改善翹曲情形,確保產品尺寸公差要求。
使用模流分析軟體,兼具設計和製造信心
透過eDesign所模擬出來的製程參數結果和實際驗證的結果非常接近,選擇Moldex3D eDesign讓Extreme Tool & Engineering能提前在生產產品前,預測可能發生的潛在問題,也對於生產一流產品更具信心。