■科盛科技
前言
抬頭顯示器是車載市場中熱門的產品。顯示器的反光板較其他光學鏡片體型來的龐大和沉重，成型難度高，在最後一道製程蒸鍍時，治具在此就顯得相對重要。如何確保治具能發揮最大功能保護製品，減少蒸鍍時的不良率將是本案例的目標。
日芯科技團隊在模具設計前期即透過Moldex3D 協助檢視及改善問題，確保治具的平整度，將變形量能降到最低，提升成型效率，降低模具成本及未來量產時的潛在風險。
面臨的挑戰與應對
本次案例面臨的主要挑戰分別為「產品平整度」，以及「降低開發成本」。對於上述提到的挑戰，日芯團隊藉由Moldex3D 的模擬輔助，快速地了解並評估模具設計對產品平坦度的影響。日芯團隊應用Moldex3D 分析多組主、副流道設計、灌點位置及水路設計方案，從中獲得最佳設計組合。此外，日芯工程師也使用Moldex3D 量測結點曲線精靈評估產品變形量，確保產品平整度。同時，Moldex3D 模擬也能考量材料對變形量的影響，優化產品成型。帶來的效益如下：
• 改善產品平整度近85%；
• 減少昂貴的修模及設計變更成本；
• 減少產品開發設計時間。
案例研究
本案例之治具產品分為本體及上蓋（圖1）兩個組件，二者體積差異極大，且必須共模成型。決定治具設計後，日芯團隊首先預測可行的模具結構，包含兩版模及三版模的模型。分析包括各種流道及澆口設計（圖2），並以量測節點來測量平坦度及收縮距離（圖3）。此分析目的是希望得到高效率的充填，以及可縮短週期、縮小產品變形的流動路徑方案。
根據平坦度及收縮距離結果，以及考量上蓋和下蓋必須共模成型，因此澆口設計上必須保留足夠的空間給上蓋。最後選擇的流道設計如圖4 所示。接下來日芯團隊希望決定適合的冷卻水路設計。在進行多組不同的水路設計模擬後（圖5），日芯發現水路對於產品平坦度及收縮距離的影響並不大。因此在考量模具結構的情形下，決定選擇Run 16 作為最終的水路設計。
最後一個階段，則是要找出最合適的副流道方案，以使產品之上下蓋可共模成型。由於二者體積差異很大又必須互相嵌合，因此必須決定適當的澆口尺寸。治具的嵌合是利用分別位於上下蓋的三個軸和孔，如要達到其應有的功能性，相對的孔距離不能相差太多，故在兩個組件上都分別植入量測節點（圖6）。日芯團隊決定選擇Run 29 作為上蓋的流道方案（圖7）。此方案流道相對較細，模仁預留空間較多，試模後仍有機會依實際情形調整流道。最後是進行實際試模。經比較試模與Moldex3D 分析結果，發現二者相當吻合，證明模擬的高度準確性（圖8）。
圖1：本案例治具產品包括本體（右上）與上蓋（右下）兩個組件 
圖2：不同的流道與澆口設計
結果
藉由Moldex3D 的分析功能，日芯團隊得以快速且重點性的取得所需資訊及數據，並藉由交叉比對以獲得更符合產品功能需求的方案，減少模具設計的失誤、產線的負擔，從而降低成本、提升產能。最重要的是，還能藉此驗證以往模具設計的經驗法則是否真的可行。■
圖3：以量測節點來測量平坦度（右上）及收縮距離（右下）
圖4：最終決定的流道設計 
圖5：不同的冷卻水路設計
圖6：量測節點位置
圖7：上蓋的流道設計 
圖8：實際短射結果與Moldex3D 模擬結果比較
