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Moldflow帮助格力大金轻松解决成本分析难题
一、概述
珠海格力大金精密模具有限公司由珠海格力电器股份有限公司与日本大金工业株式会社合资建立，于2010年5月8日正式投产，公司主要以空调产品为主。公司以“超越顾客期望为目标，以创建世界一流模具企业为己任，坚持走“做精，做强，做大”的发展道路。
格力大金公司非常重视企业核心竞争力的建立，他们的理念是企业核心竞争力必须要有先进技术的支撑。为此，公司在筹备期间就同步组建CAE分析团队，引进了塑胶行业模拟仿真分析Moldflow。他们的目标是：“打造行业闻名的技术团队，培养技术带头人” 。以注塑、钣金模具为载体，用技术实现高品质低成本、自动化的生产，为公司以及客户实现最大效益。
当前格力大金公司应用Moldflow已经融入到了整个公司的业务流程里，发挥着非常重要的作用。以下是格力大金应用Moldflow结合实际生产优化成本分析的案例分享。
二、评估材料更换带来的效益风险
背景：为降低生产成本、公司考虑更换便宜的材料。
效益：空调行业ABS更换为HIPS单件材料成本可以下降20%
风险：材料特性的差异、产品成型的外观问题，凹痕，披锋，额外的成本可能高于换料节省成本，换料可能失败。
解决办法：通过Moldflow进行成本分析
案例一：评估换料之后的缩痕风险
2.1 图一显示的产品尺寸为:374X155.9X284mm，壁厚3.0mm。
原始方案采用的是ABS料，现考虑换成价格便宜的HIPS料，要考虑潜在的风险。
图一
模具难点在于产品属于外观件，表面要求无缩痕，产品筋位多且深，容易粘模如图二红色区域。
图二
2.2 充填压力对比
通过分析发现，原始方案压力明显大于新方案，相对原始方案，压力较小有助于降低充填阶段产生的粘模问题，两方案的最大压力在可接受的范围内。
2.3 缩痕分析对比
同等保压压力下，使用HIPS料的缩痕值大于ABS料，筋位缩痕更容易明显，因此换成HIPS料要考虑是否会影响外观。
2.4 机械性能对比
2.5 实际效果比对
从实际样品来看，为了达到相同的缩痕深度值，HIPS需要更高的保压力，容易出现披锋问题，但实际成型时可以降低保压力，因浅色的产品HIPS料缩痕值不明显，不需要和使用ABS料相同的缩痕值判断标准。
建立knowhow：
黑色机型产品，必须采用ABS料（严格控制缩痕值，HIPS料更明显）
浅色机型产品，考虑采用HIPS料（缩痕值稍大但不影响外观）
案例二：评估换料之后的气纹问题
2.1 下图显示的产品尺寸为: 554.4X134.6X383mm，壁厚3.0mm。
顶部剖面图：
模具难点：产品为重要外观件，表面要求无缩痕,无气纹类缺陷
原始方案采用的是ABS料，现考虑换成价格便宜的HIPS料，要考虑潜在的风险。
2.2 流动分析评估
从以下分析结果来看，产品圈示处位置如右图,容易产生困气，影响产品外观。
实际采用HIPS料样品如下：
由于产品涉及到外观，无法通过圆角方式改善采用ABS料，外观气纹表现不易明显，对于浅色机型可以考虑HIPS料，可降低材料成本。
2.3 项目效益评估
1. 利用Moldflow, 评估换料成功
2. 此项目外观件4件，一套成品可节约材料成本20元
3. 此项目年销量超过200万台,其中可以换料的浅色产品超过100万台
单个项目带来的效益: 100万* 20= ¥2000万 RMB
三、通过应用预变形分析降低项目周期，缩短隐形开发成本
变形是注塑件成型过程中令人头疼的问题，由于产品所用材料、结构、模具设计以及工艺窗口的限制，对某些特殊结构件产品大幅降低变形的空间有限，为了满足产品装配尺寸的要求，结合Moldflow分析结果和实际经验，考虑对产品做预变形，可大幅缩短开发周期。
3.1 下图为空调室内机面板：
● 材料：BASF HIPS 495F
● 装配要求：间隙在0.5mm之内为合格
● 模具难点：装配间隙要求较高，产品变形量不得超公差
3.2 变形分析结果如下：
问题点：产品变形超过公差要求，Z向变形量接近3mm
实际生产时，注塑厂家为压缩成型周期，缩短冷却时间，变形量实际被放大，不良率大幅提高
3.3 改善措施：
1) 冷却优化
2) 优化工艺
3) 工装整形
从以上实际效果来看，通过优化水路和工艺改善幅度非常有限。采用工装整形虽然有效，但费时费力，增加人力成本。
4) 简单有效、省时省力的解决方案-----预变形
采用预变形方案，进行破坏性开模，风险高，但通过应用Moldflow分析，并和实际相结合可以获得最佳的预变形设计方案。
3.4 按照实际工艺执行变形分析：
1） 严格按照实际工艺模拟，再次获取新的变形量。
2）预变形设计：
以浇口中心为变形中心线，产品整体下拉3.8mm（Moldflow2016版本可直接导出预变形模型），变形得到控制，满足装配要求，以下是实际产品：
同时以上采用预变形之后成型周期缩短5s，提升了10%的生产效率。
四、总结
通过Moldflow优化设计方案，综合评估不同方案带来的产品质量问题，从而对产品生产成本进行准确的评估，可帮助企业轻松应对成本分析难题，缩短开发周期，降低隐形的生产成本，以下是应用心得：
1. 公司经常要和客户检讨项目，通过Moldflow分析结果，格力大金公司很容易和客户进行沟通，确定项目的可行性方案，加快了项目进度。
2. 在产品设计和模具设计之初，通过Moldflow分析避免潜在的设计风险，通过优化设计方案，一开始就让产品有了最大的成型窗口，抵消实际成型时人、机、料、法、环、测等各种条件的影响，保证量产的稳定性，大幅减少了废品率。
3. 应用Moldflow分析和实际相结合，逐渐建立自己公司的knowhow，如为产品做预变形，行业内做这类成型风险都很大，但是格力大金通过结合 Moldflow找出了自己的一套解决方案，为今后解决类似问题提供了依据。
4. 严格执行Moldflow的应用流程和公司knowhow标准的建立，让格力大金公司一直处在技术创新的良性循环轨道上，持续不断的提升了公司的核心竞争力，为实现公司的可持续发展提供强大的动力。
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