專利名稱：用于模內(nèi)裝飾射出成型的分析方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種分析方法，尤指一種用于模內(nèi)裝飾射出成型 的工程分析方法。
背景技術(shù)：
目前塑膠射出成型制程是當(dāng)代高分子加工程序中最重要的 一個(gè)學(xué)門，由于其制程擁有塑件成型容易，可大量生產(chǎn)、降低生 產(chǎn)成本與適合復(fù)雜成型的優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用在民生用品、資訊家電、 電子通訊與汽^L車零組件，現(xiàn)今已成為高分子加工程序中最廣泛 應(yīng)用的技術(shù)。
對(duì)中國臺(tái)灣而言，模具工業(yè)名列全球第四，其中又以塑膠射 出成型模具最為重要，隨著新材料、生產(chǎn)技術(shù)及設(shè)備提升，乃至 于新產(chǎn)品也日新月異，更以極快的速度上市，這些新產(chǎn)品功能、 規(guī)格、生產(chǎn)技術(shù)、成本、生產(chǎn)周期都面臨嚴(yán)重的挑戰(zhàn)，產(chǎn)品對(duì)模 具的要求越來越高，傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)方法已無法適應(yīng)產(chǎn)品更新?lián)Q 代與提高品質(zhì)的要求。
而電腦輔助工程(Computer Aided Engineering)技術(shù)可在模 具加工前，在電腦上進(jìn)行整個(gè)高分子加工過程的數(shù)值分析，準(zhǔn)確 預(yù)測(cè)熔融樹脂在充填、保壓、冷卻過程的質(zhì)傳、熱傳及動(dòng)量平衡 的結(jié)果，并計(jì)算塑件應(yīng)力、纖維配向分布、及收縮與翹曲變形等
5現(xiàn)象，以便設(shè)計(jì)者盡早發(fā)現(xiàn)潛在問題，及時(shí)修改塑件和模具設(shè)計(jì)。 與傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)相比，電腦輔助工程分析技術(shù)無論在提高
生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品品質(zhì)，或是在降低成本，縮短開發(fā)時(shí)程等方面，
都具有很大的優(yōu)越特性。
當(dāng)前先進(jìn)及革新性的射出成型技術(shù)將成為未來國內(nèi)外塑膠
產(chǎn)業(yè)生存及升級(jí)必須邁向的目標(biāo)，在先進(jìn)技術(shù)方面，主要發(fā)展方
向?yàn)閭鹘y(tǒng)射出成型技術(shù)的提升，產(chǎn)業(yè)已開始應(yīng)用的制程包括精密
射出成型(Precision Injection Molding)、超薄件射出成型 (Ultra-thin wall Injection Molding), 4殷量射出成型(Micro Injection Molding)、 射出壓縮成型(Injection Compression Molding)、迭層射出成型(Stack-Turning Molding)等技術(shù)。
在革新性射出成型主要是朝向多材料及復(fù)合制程的整合技 術(shù)(Multi-material /Mult卜Process Technology)技術(shù),多材料 多制程的技術(shù)在近年來，產(chǎn)業(yè)界已開始應(yīng)用的制程包括多成份射 出成型(Multi-component Injection Molding)、超臨界射出成 型(MuCell Injection Molding)、氣體或水輔助射出成型 (Gas/Water-assisted Inject ion Molding)、三明治共射出成型 (SandwichCo-Injection Molding),嵌入/嵌出件射出成型 (Insert/Ousert Injection Molding)、 覆蓋成型 (Over Molding)、模內(nèi)裝飾射出成型(In-Mold Decoration)等技術(shù)以滿 足市場(chǎng)上的需求。這些多材料復(fù)合制程的成型技術(shù)基本上提供了 成品多元化的設(shè)計(jì)，復(fù)合制程的整合減少二次加工、縮短成型周 期或是改進(jìn)產(chǎn)品精密度與品質(zhì)。但是相對(duì)的從材料性質(zhì)(包含物 理性質(zhì)、化學(xué)性質(zhì)、流變性質(zhì)等)、模具特殊結(jié)構(gòu)功能、射出機(jī)臺(tái)的專業(yè)功能性、制程參數(shù)監(jiān)控、掌握與最后成型的品質(zhì)量測(cè)都 將面臨全新的挑戰(zhàn)。
由于產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，塑件的功能及品質(zhì)要求也越趨多元 化，為滿足產(chǎn)業(yè)的需求，開發(fā)復(fù)合高分子加工制程已成為現(xiàn)今射 出成型技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)之一，其中模內(nèi)裝飾射出成型制程利用裝 飾性可成型膜來改善表面品質(zhì)，取代在傳統(tǒng)的射出成型為因應(yīng)產(chǎn) 品裝飾需求，模內(nèi)裝飾射出成型技術(shù)泛指將文字、圖案或其他裝 飾物應(yīng)用于塑件，成為射出成型制程的一部份，此尖端技術(shù)可以 突破傳統(tǒng)射出所不能的設(shè)計(jì)，并能筒化生產(chǎn)步驟、減少組裝流程、 縮短生產(chǎn)時(shí)間、增加產(chǎn)品外觀性及提高耐久性等優(yōu)點(diǎn)，為具備經(jīng) 濟(jì)效益的一種生產(chǎn)制程，其能降低成品制造與裝配成本。由于模 內(nèi)裝飾射出成型制程可有效改善傳統(tǒng)射出制程易產(chǎn)生流痕及結(jié) 合線等外觀問題，且傳統(tǒng)工法的后加工程序繁復(fù)不良率高、再怎 么處理都是塑膠的感覺、無法滿足現(xiàn)今的市場(chǎng)需求，由于在模具 中完成塑件裝飾是一種經(jīng)濟(jì)耐用又環(huán)保的做法，因此模內(nèi)裝飾射 出成型正在替代傳統(tǒng)射出塑件后，再進(jìn)行噴漆、熱轉(zhuǎn)印、燹金、 電鍍…等后工程的做法。
另一方面電腦輔助工程是利用電腦快速計(jì)算能力來達(dá)成產(chǎn) 品特性測(cè)試或加工制程模擬的虛擬開發(fā)工具，使得產(chǎn)品原型在未 開發(fā)之前進(jìn)行工程問題的解析，幫助工程師或設(shè)計(jì)師了解制程中 或測(cè)試后的特性，在電腦上事先修改及驗(yàn)證各種設(shè)計(jì)的可行性， 減少現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際試誤的成本與時(shí)程浪費(fèi)，同時(shí)以科學(xué)化的方法指出 產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制程中潛在性的問題。現(xiàn)今電腦輔助工程分析已廣泛 應(yīng)用于核能工業(yè)、交通運(yùn)輸、石油化工、機(jī)械制造、生物醫(yī)學(xué)、土木建筑、航天氣象…等領(lǐng)域，由于高分子為粘彈性流體，不同 于其他領(lǐng)域，因此對(duì)于材料特性的掌握就顯得更加的重要。迄今， 在高分子加工程序之中，電腦輔助工程分析技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用在 射出成型、熱壓成型、壓縮成型、押出成型、吹瓶成型、樹脂 轉(zhuǎn)移成型…等制程，對(duì)于高分子加工的設(shè)計(jì)及開發(fā)過程提供最省 時(shí)且經(jīng)濟(jì)的方式。
射出成型過程模擬的主要困難之一是熔融樹脂的瞬間自由 面，當(dāng)模內(nèi)裝飾射出成型整合平面印刷、熱壓成型、精密沖切及 射出成型等加工技術(shù)，在射出過程中必須克服可成型膜的定位、 油墨沖刷、拉伸延展及翹曲變形等問題，應(yīng)用電腦輔助工程分析 技術(shù)可協(xié)助了解問題的成因，但現(xiàn)今商用電腦輔助工程技術(shù)應(yīng)用 于模內(nèi)裝飾射出成型制程仍有過多不合理的假設(shè)。故，該習(xí)用者 是無法符合使用者于實(shí)際使用時(shí)之所需。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的，是在于提供一種用于模內(nèi)裝飾射出成型 的工程分析方法，整合成型制程分析程序及射出制程分析程序， 提升模內(nèi)裝飾射出成型的分析準(zhǔn)確性。
本發(fā)明的次要目的，是在于提供一種用于模內(nèi)裝飾射出成型 的工程分析方法，縮短模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析時(shí)間，進(jìn)而 縮短產(chǎn)品發(fā)時(shí)間，降低成本。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題是采用以下技術(shù)方案來實(shí) 現(xiàn)的。依據(jù)本發(fā)明提出的一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，是先建立一薄膜網(wǎng)格、 一成型模具網(wǎng)格及一射出塑件模具，接著匯入該薄膜網(wǎng)格及該成型模具網(wǎng)格，并設(shè)定成型參數(shù)進(jìn)行成 型工程分析，得到一成型分析資訊，再依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格及上 述成型分析資訊進(jìn)行運(yùn)算，得到 一嵌入薄膜網(wǎng)格及一射出樹脂網(wǎng) 格，匯入該嵌入薄膜網(wǎng)格及該射出樹脂網(wǎng)格，并設(shè)定射出參數(shù)進(jìn) 行模流分析，得到一模內(nèi)裝飾射出成型分析資訊。該模內(nèi)裝飾射 出成型分析資訊即為本發(fā)明分析方法的分析結(jié)果。
本發(fā)明的目的及解決其技術(shù)問題還釆用以下技術(shù)措施來進(jìn) 一步實(shí)現(xiàn)。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該薄膜
網(wǎng)格是利用一 CAE前處理工具建立。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該成型 模具網(wǎng)格是利用一 CAE前處理工具建立。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該射出 塑件網(wǎng)格是利用一 CAE前處理工具建立。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中進(jìn)行工 程分析的步驟是利用 一工程分析軟體進(jìn)行工程分析。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該工程
制程的工程分析軟體。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該具有 結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的工程分析軟體是選自ANSYS、 MSC、 Nastran、 Abaqus及其他具有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的工程分析軟體中擇其中之一。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該用于 成型制程的工程分析軟體是選自T-SIM、 Polyflow及其他用于成型制程的工程分析軟體軟體中擇其中之一 。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該成型 參數(shù)是包含薄膜的材料特性、模具的材料特性或其他成型參數(shù)。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該薄膜 的材料特性包含程式參數(shù)、熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱或其他材料特性。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該成型 模具的材料特性包含摩擦系數(shù)、熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱或其他材料特 性。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該成型 參數(shù)包含壓力差變化、薄膜溫度、模具溫度或其他參數(shù)。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該成型 分析資訊包含成型后的薄膜厚度、壓力、溫度或幾何變形結(jié)果。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中依據(jù)該 射出塑件網(wǎng)格及該成型分析資訊進(jìn)行運(yùn)算的步驟是利用內(nèi)插法 進(jìn)行運(yùn)算。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該內(nèi)插 法是二維散布點(diǎn)內(nèi)插法或三維散布點(diǎn)內(nèi)插法。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該嵌入 薄膜網(wǎng)格的厚度屬性是依據(jù)該成型分析資訊的薄膜厚度對(duì)應(yīng)該 射出塑件網(wǎng)格的座標(biāo)位置。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該射出 樹脂網(wǎng)格的厚度屬性是依據(jù)該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度屬性與該射 出塑件網(wǎng)格的座標(biāo)位置對(duì)應(yīng)，將該射出塑件網(wǎng)格的厚度扣除該嵌 入薄膜網(wǎng)格的厚度。前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中進(jìn)行模 流分析的步驟是利用模流分析軟體進(jìn)行模流分析。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該模流
分析軟體是選自Moldflow、 Moldex3D、 3DTimon、其他才莫流分析 軟體及其他流體力學(xué)模擬軟體中擇其中之一 。
前述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其中該射出 參數(shù)包含薄膜的材料特性、塑料的材料特性、射出時(shí)間、塑料溫 度、射出壓力或其他射出參數(shù)。
本發(fā)明的有益效果是提供了一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的 工程分析方法，整合成型工程分析及射出工程分析程序，進(jìn)而提 升模內(nèi)裝飾射出成型的分析準(zhǔn)確性，或者縮短繁復(fù)的工程分析時(shí) 間，進(jìn)而縮短產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，降低成本。


圖l是本發(fā)明的分析流程示意圖； 圖2A是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的薄膜網(wǎng)格示意圖； 圖2B是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的成型模具網(wǎng)格示意圖； 圖2C是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的射出塑件網(wǎng)格的厚度分布 示意圖3A是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的設(shè)定薄膜的材料特性示意
圖3B是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的設(shè)定成型模具的材料特性 示意圖3C是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的設(shè)定熱壓成型的參數(shù)示意圖3D是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的成型后的薄膜貼附于模具
表面的分布示意圖3E是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的成型分析資訊示意圖； 圖4A是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度分布
示意圖4B是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的射出樹脂網(wǎng)格的厚度分布 示意圖5是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的另 一射出塑件網(wǎng)格示意圖； 圖6A是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的樹脂粘度特性曲線圖； 圖6B是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的樹脂比容PVT特性曲線圖； 圖6C是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的樹脂熱性質(zhì)圖； 圖6D是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的射出成型所使用的薄膜材 料的熱性質(zhì)圖；及
圖6E是本發(fā)明的一較佳實(shí)施例的射出參數(shù)圖。
圖號(hào)i兌明
10 薄膜網(wǎng)格 121成型后的薄膜區(qū)域 123未成型的薄膜區(qū)域 141 KBKZ模型 161溫度 163摩擦系數(shù)
12 成型模具網(wǎng)格 122成型變形的裁切區(qū)域 14 塑件網(wǎng)才各 142 WLF溫度相依關(guān)系 162熱傳導(dǎo)系數(shù) 164成型操作環(huán)境空氣的溫度
165成型操作環(huán)境空氣的熱傳導(dǎo)系數(shù)18壓力控制曲線20成型分析資訊 26射出樹脂網(wǎng)格 321 熱傳導(dǎo)系彩: 341密度 343 熱傳導(dǎo)系數(shù) 362 模具溫度
24嵌入薄膜網(wǎng)格 2 8流動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)格及水路系統(tǒng)網(wǎng)格 322 比熱 342 比熱 361 射出時(shí)間 363 熔膠溫度
具體實(shí)施例方式
為使審查委員對(duì)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征及所達(dá)成的功效有更進(jìn) 一步的了解與認(rèn)識(shí)，謹(jǐn)佐以較佳的實(shí)施例及配合詳細(xì)的說明，說 明如后
請(qǐng)參閱圖l,是本發(fā)明的分析流程示意圖。如圖所示，本發(fā) 明提供一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，該工程分析 方法分為三個(gè)部^除，該三個(gè)部份包含一成型工程分析、 一網(wǎng)才各界 面處理及一射出工程分析。而本發(fā)明的工程分析方法是先執(zhí)行步 驟SIO,建立一薄膜網(wǎng)格、 一成型模具網(wǎng)格及一射出塑件網(wǎng)格， 該薄膜網(wǎng)格、該成型模具網(wǎng)格及該射出塑件網(wǎng)格是皆利用一CAE 前處理工具建立，并分別定義該薄膜網(wǎng)格、該成型模具網(wǎng)格及該 射出塑件網(wǎng)格的厚度屬性，接著執(zhí)行步驟Sll,匯入該薄膜網(wǎng)格 及該成型模具網(wǎng)格至一工程分析軟體，并設(shè)定成型參數(shù)，得到一 熱壓分析資訊，其中該工程分析軟體是選自ANSYS、 MSC、 Nas tran、 Abaqus或其他具有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的工程分析軟體；或者該工程分 析軟體是選自T-SIM、 Polyflow或其他用于成型制程的工程分析 軟體。該成型參數(shù)包含薄膜的材料特性、成型模具的材料特性或其他成型參數(shù)，其中該薄膜的材料特性包含應(yīng)力應(yīng)變的程式參數(shù)
(KBKZ模型參數(shù))、熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱或其他材料特性，而該成 型模具的材料特性包含熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱、摩擦系數(shù)或其他材料 特性，該成型參數(shù)包含薄膜溫度、模具溫度、壓力差變化或其他 參數(shù)。最后得到的成型分析資訊包含成型后的薄膜厚度、壓力、 溫度或幾何變形的分布圖，并將該成型分析資訊轉(zhuǎn)換為以數(shù)據(jù)表 示的資訊格式，以便進(jìn)行網(wǎng)格界面處理使用，上述步驟S10及S11 為成型工程分析部分。
接著執(zhí)行步驟S 13 ，依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格及步驟S 11所得到的 成型分析資訊進(jìn)4亍內(nèi)插法運(yùn)算，得到一嵌入薄膜網(wǎng)格及一射出樹 脂網(wǎng)格，其中該內(nèi)插法是使用二維散布點(diǎn)內(nèi)插法或三維散布點(diǎn)內(nèi) 插法。而該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度屬性是依據(jù)該成型分析資訊的薄 膜厚度對(duì)應(yīng)該射出塑件網(wǎng)格的座標(biāo)位置而得到該嵌入薄膜網(wǎng)格 的厚度屬性，該射出樹脂網(wǎng)格的厚度屬性是指射出樹脂流動(dòng)厚 度，并依據(jù)該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度屬性與該射出塑件網(wǎng)格的座標(biāo) 位置對(duì)應(yīng)，將射出塑件網(wǎng)格的厚度扣除該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度， 其中該射出塑件網(wǎng)格系包含塑件的機(jī)構(gòu)(肋、轂)、射出模具的 流道系統(tǒng)、射出模具的水路系統(tǒng)及模座幾何。上述步驟屬于網(wǎng)格 界面處理的部分。
接著執(zhí)行步驟S 15,匯入該嵌入薄膜網(wǎng)格及該射出樹脂網(wǎng)格 置至一模流分析軟體，并設(shè)定射出參數(shù)，得到一模內(nèi)裝飾射出成 型分析資訊。該射出參數(shù)包含塑料的材料特性、薄膜的材料特性、 射出時(shí)間、塑料溫度、射出壓力或其他射出參數(shù)，該塑料及薄膜 的材料特性包含粘度特性、狀態(tài)(PVT)參數(shù)、比熱、熱傳導(dǎo)系數(shù)及其他材料特性，該射出參數(shù)更包含射出速度、射出溫度或其 他射出參數(shù)。該模內(nèi)裝飾射出成型分析資訊包含流動(dòng)波前結(jié)果分 布圖、溫度結(jié)果分布圖、壓力結(jié)果分布圖、應(yīng)力結(jié)果分布圖、感 測(cè)位置的壓力時(shí)間歷程曲線圖、剪切速率時(shí)間歷程曲線圖或剪應(yīng)
力時(shí)間歷程曲線圖等。詳細(xì)的實(shí)施過程請(qǐng)參閱下述 [實(shí)施例]
參閱圖l,先執(zhí)行步驟SIO，建立一薄膜網(wǎng)格IO、 一成型模具網(wǎng) 格12及一塑件網(wǎng)格14，上述薄膜網(wǎng)格10是利用T-SIM軟體建 立，請(qǐng)參閱圖2A,為本實(shí)施例的薄膜網(wǎng)格示意圖，而本實(shí)施例 的薄膜網(wǎng)格尺寸為170mmX100mm,厚度為0. 175mm。
而本實(shí)施例的成型模具網(wǎng)格12是需要良好的網(wǎng)格品質(zhì)，并 使用Moldex3D-Mesh軟體建立，且控制合適的網(wǎng)格數(shù)及品質(zhì)，該 成型模具網(wǎng)格12的格式選用快速制造成型(STL格式)，以供 T-SIM軟體讀:f又，該成型沖莫具網(wǎng)才各12如圖2B所示，標(biāo)示121的 區(qū)域?yàn)榻?jīng)裁切的成型后的薄膜區(qū)域(可成型膜區(qū)域)，標(biāo)示122 的區(qū)域?yàn)槌尚妥冃蔚牟们袇^(qū)域，標(biāo)示123的區(qū)域?yàn)槲闯尚偷谋∧?區(qū)域。
本實(shí)施例的塑件是一滑鼠，該塑件網(wǎng)格14利用 Moldex3D-Mesh建立，并定義該塑件網(wǎng)格14的厚度屬性，請(qǐng)參 閱圖2C，為該塑件網(wǎng)格14的厚度分布圖。
接著執(zhí)行步驟Sll,匯入該薄膜網(wǎng)格10及該成型模具網(wǎng)格 12至一工程分析軟體，并設(shè)定成型參數(shù)進(jìn)行工程分析，得到一 成型分析資訊20。請(qǐng)一并參閱圖3A所示，其中該成型參數(shù)包含薄膜的材料特性、成型模具的材料特性或其他成型參數(shù)，本實(shí)施
例的薄膜材料是選擇聚碳酸酯，其材料特性是采用KBKZ模型 141，并以WLF溫度相依關(guān)系142進(jìn)行描述。請(qǐng)參閱圖3B所示， 設(shè)定該成型模具的溫度161、熱傳導(dǎo)系數(shù)162、摩擦系數(shù)163、 成型操作環(huán)境空氣的溫度164及成型操作環(huán)境空氣的熱傳導(dǎo)系 數(shù)165。另請(qǐng)參閱圖3C，本實(shí)施例是使用凹模方式進(jìn)行熱壓，并 設(shè)定壓力控制曲線18，以壓力控制熱壓成型的速度。
經(jīng)成型工程分析后，得到該成型分析資訊20，該成型分析 資訊20包含成型后的薄膜的溫度、應(yīng)力、厚度及幾何變形等結(jié) 果，請(qǐng)參閱圖3D,為成型后的薄膜貼附于模具表面的分布圖， 圖中的點(diǎn)是表示成型后的薄膜與成型模具表面貼合，然后將該成 型分析資訊20以ANSYS #^式輸出，如圖3E所示。
然后執(zhí)行步驟S13，依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格14及上述所得到 的成型分析資訊20利用MATLAB軟體作散布點(diǎn)內(nèi)插法運(yùn)算，取得 一嵌入薄膜網(wǎng)格24及一射出樹脂網(wǎng)格，如圖4A所示，該嵌入薄 膜網(wǎng)格24的厚度屬性是依據(jù)該成型分析資訊20的薄膜厚度對(duì)應(yīng) 該射出塑件網(wǎng)格14的座標(biāo)位置而取得，而該射出樹脂網(wǎng)格的厚 度屬性是依據(jù)該嵌入薄膜網(wǎng)格24的厚度屬性與該射出塑件網(wǎng)格 14的座標(biāo)位置對(duì)應(yīng)，將該射出塑件網(wǎng)格14的厚度扣除該嵌入薄 膜網(wǎng)格24的厚度。該射出樹脂網(wǎng)格26的厚度屬性是該射出塑件 網(wǎng)格14的厚度扣除該嵌入薄膜網(wǎng)格24占據(jù)模穴厚度，即為射出 樹脂實(shí)際于才莫穴內(nèi)的流動(dòng)厚度，如圖4B所示。
該射出塑件網(wǎng)薄膜格14于該射出樹脂網(wǎng)格2 6及該嵌入薄膜 網(wǎng)格24上，如圖5所示，該射出塑件網(wǎng)格14更包含流動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)格及水路系統(tǒng)網(wǎng)格2 8,并以Mo 1 dex 3D/She 11格式將該射出塑件 網(wǎng)格14匯出。
接著執(zhí)行步驟S15，匯入該嵌入薄膜網(wǎng)格24及該射出樹脂 網(wǎng)格26至一^t流分析軟體，并設(shè)定射出參數(shù)進(jìn)行才莫流分析，其 中該射出參數(shù)包含樹脂的材料特性、塑件的材料特性、薄膜的材 料特性及射出成型的參數(shù)，本實(shí)施例是選用PC GE(Lexan 141R) 為樹脂的材料，其粘度特性是如圖6A所示，其比容PVT特性是 如圖6B所示，其熱性質(zhì)是如圖6C所示，包含樹脂的熱傳導(dǎo)系數(shù)
及比熱322。而本實(shí)施例的薄膜材料是選用PC GE(Lexan 8A73)，其熱性質(zhì)如圖6D所示，包含該薄膜材料的密度341、比 熱342及熱傳導(dǎo)系數(shù)343。此外，本實(shí)施例的射出參數(shù)是如圖6E 所示，更包含射出時(shí)間361、模具溫度362、熔膠溫度363、射 出速度及射出壓力，其中該射出時(shí)間361設(shè)定為0. 6秒，該模具 溫度362設(shè)定為攝氏九十度，該熔膠溫度363為攝氏三百度，而 該射出速度及該射出壓力采用 一段，避免分析結(jié)果產(chǎn)生判讀錯(cuò)誤 的情形。當(dāng)上述射出參數(shù)設(shè)定完成后，進(jìn)行模流分析，得到一模 內(nèi)裝飾射出成型分析資訊，該模內(nèi)裝飾射出成型分析資訊包含流 動(dòng)波前結(jié)果分布圖、溫度結(jié)果分布圖、壓力結(jié)果分布圖、應(yīng)力結(jié) 果分布圖、感測(cè)位置的壓力時(shí)間歷程曲線圖、剪切速率時(shí)間歷程 曲線圖、剪應(yīng)力時(shí)間歷程曲線圖等。
由上述可知，本發(fā)明是提供一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的工 程分析方法，整合成型工程分析及射出工程分析程序，進(jìn)而提升 模內(nèi)裝飾射出成型的分析準(zhǔn)確性，或者縮短繁復(fù)的工程分析時(shí) 間，進(jìn)而縮短產(chǎn)品開發(fā)的時(shí)間，降低成本。以上所述，僅為本發(fā)明的一較佳實(shí)施例而已，并非用來限定
本發(fā)明實(shí)施的范圍，凡依本發(fā)明權(quán)利要求范圍所述的形狀、構(gòu)造、 特征及精神所為的均等變化與修飾，均應(yīng)包括于本發(fā)明的權(quán)利要 求圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1、一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，其特征在于，包含建立一薄膜網(wǎng)格、一成型模具網(wǎng)格及一射出塑件網(wǎng)格；匯入該薄膜網(wǎng)格及該成型模具網(wǎng)格，并設(shè)定成型參數(shù)進(jìn)行工程分析，得到一成型分析資訊；依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格及該成型分析資訊進(jìn)行運(yùn)算，得到一嵌入薄膜網(wǎng)格及一射出樹脂網(wǎng)格；匯入該嵌入薄膜網(wǎng)格及該射出樹脂網(wǎng)格，并設(shè)定射出參數(shù)進(jìn)行模流分析，得到一模內(nèi)裝飾射出成型分析資訊。
2、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該薄膜網(wǎng)格是利用一CAE前處理工具建立。
3、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該成型模具網(wǎng)格是利用一 CAE前處理工具 建立。
4、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該射出塑件網(wǎng)格是利用一 CAE前處理工具 建立。
5、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，進(jìn)行工程分析的步驟是利用一工程分析軟 體進(jìn)行工程分析。
6、 如權(quán)利要求5所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該工程分析軟體是采用具有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的工程分析軟體或用于成型制程的工程分析軟體。
7、如權(quán)利要求6所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該具有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的工程分析軟體是選 自ANSYS、 MSC、 Nastran、 Abaqus及其他具有結(jié)構(gòu)應(yīng)力分析的 工程分析軟體中擇其中之一 。
8、如權(quán)利要求6所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該用于成型制程的工程分析軟體是選自 T-SIM、Polyflow及其他用于成型制程的工程分析軟體4欠體中擇 其中之一。
9、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析 方法，其特征在于，該成型參數(shù)是包含薄膜的材料特性、模具 的材料特性或其他成型參數(shù)。
10、 如權(quán)利要求9所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該薄膜的材料特性包含程式參數(shù)、熱傳 導(dǎo)系數(shù)、比熱或其他材料特性。
11、 如權(quán)利要求9所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該成型模具的材料特性包含摩擦系數(shù)、 熱傳導(dǎo)系數(shù)、比熱或其他材料特性。
12、 如權(quán)利要求9所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該成型參數(shù)包含壓力差變化、薄膜溫度、 模具溫度或其他參數(shù)。
13、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該成型分析資訊包含成型后的薄膜厚度、 壓力、溫度或幾何變形結(jié)果。
14、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格及該成型分析資訊 進(jìn)行運(yùn)算的步驟是利用內(nèi)插法進(jìn)行運(yùn)算。
15、 如權(quán)利要求14所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該內(nèi)插法是二維散布點(diǎn)內(nèi)插法或三維散 布點(diǎn)內(nèi)4翁法。
16、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度屬性是依據(jù)該成 型分析資訊的薄膜厚度對(duì)應(yīng)該射出塑件網(wǎng)格的座標(biāo)位置。
17、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該射出樹脂網(wǎng)格的厚度屬性是依據(jù)該嵌 入薄膜網(wǎng)格的厚度屬性與該射出塑件網(wǎng)格的座標(biāo)位置對(duì)應(yīng)，將 該射出塑件網(wǎng)格的厚度扣除該嵌入薄膜網(wǎng)格的厚度。
18、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，進(jìn)行模流分析的步驟是利用模流分析軟 體進(jìn)行模流分析。
19、 如權(quán)利要求18所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分 析方法，其特征在于，該模流分析軟體是選自Moldflow、 Moldex3D、 3DTimon、其他模流分析軟體及其他流體力學(xué)模擬軟 體中擇其中之一。
20、 如權(quán)利要求1所述的用于模內(nèi)裝飾射出成型的分析方 法，其特征在于，該射出參數(shù)包含薄膜的材料特性、塑料的材 料特性、射出時(shí)間、塑料溫度、射出壓力或其他射出參數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析方法，該方法分為一成型工程分析、一網(wǎng)格界面處理及一射出工程分析三部分，首先建立一薄膜網(wǎng)格、一成型模具網(wǎng)格及一射出塑件網(wǎng)格，接著匯入該薄膜網(wǎng)格及該成型模具網(wǎng)格，并設(shè)定成型參數(shù)進(jìn)行工程分析，得到一成型分析資訊；依據(jù)該射出塑件網(wǎng)格及該成型分析資訊進(jìn)行運(yùn)算，得到一嵌入薄膜網(wǎng)格及一射出樹脂網(wǎng)格；以及匯入該嵌入薄膜網(wǎng)格及該射出樹脂網(wǎng)格，并設(shè)定射出參數(shù)進(jìn)行模流分析，得到一模內(nèi)裝飾射出成型分析資訊。本發(fā)明的工程分析方法是整合成型分析程序及射出分析程序，提升模內(nèi)裝飾射出成型的分析準(zhǔn)確性，并縮短模內(nèi)裝飾射出成型的工程分析時(shí)間，進(jìn)而縮短產(chǎn)品的開發(fā)時(shí)間，且降低成本。
文檔編號(hào)G06F17/50GK101430720SQ200710145929
公開日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2007年11月9日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月9日
發(fā)明者唐兆璋, 邱維銘, 錢玉樹 申請(qǐng)人:邱維銘;錢玉樹;唐兆璋