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【膜流軟體】設計改善應用介紹(Mazda案例)

如何運用模流分析改善壓鑄模具?與大家分享Mazda的SKYACTIV氣缸的實際改善工程。
模流不是做3D動畫給客戶及長官舒服舒服,是減少模具開發時間,預估問題產生點,模擬改善方案可行度的工具。
附圖說明Mazda是如何運用模流軟體在開發模具時就先行避免【鑄件縮孔】、【模具燒付】、【模具龜裂】、【模具肉厚補償】的實際案例。
非常值得大家參考喔!

【文章連結】

https://www.mazda.com/…/f9917ef8c0cc47…/files/2013_no036.pdf>


【設計形狀】

紅線內部位在模流分析後可以明顯觀察到因為肉厚不一的關係,有可能產生縮孔。
Mazda的團隊是在開模前就先行改變模具的形狀,再使用模流軟體驗證是否能夠改善縮孔問題。


【設計改善】

Table 1 說明所有在開發時為了能夠實現SKYACTIV減重又不增加成本對於這個氣缸鑄件實施的動作。
真空壓鑄等也是重點但是這次只針對模擬,模流分析做介紹。


【損傷模擬】

模具損傷,龜裂也可以利用模擬軟體預估。
這個功能是Mazda自行開發,先利用模流軟體預測融湯的運動能量和模具高溫部位結合後,結合結果來評估容易產生龜裂的模具位置。
在這些容易損傷的部位先行利用高機能性材料(貴一點的鋼材的意思)和改善模具形狀,拔模Pin等增加模具壽命。


【燒付判別】

燒付是模具經常發生的問題。現在的模流軟體,模擬軟體已經可以有效預估容易發生燒付位置。
知道那裡會燒付就可以針對問題位置改善模具冷卻減少燒付產生。另外也可以有效管理頂針壽命和更精準的使用離型劑。


【結構分析】

壓鑄件肉厚不一,模具尺寸一定不等於鑄件尺寸。肉厚不一=溫度不一,模具一定會有一定量的變形,鑄件也是一樣。
為了避免鑄造後需要加工才能達到尺寸精度或加工後產生黑皮問題,Mazda使用模流分析的溫度分佈及FEM熱構造解析來預估鑄件及模具的變形量。
紅色的部分是模擬結果,變形量在模具尺寸先行製作不正,減少後續加工的需要。


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