在塑膠射出產(chǎn)業(yè)中，要兼顧品質與大量生產(chǎn)兩大目標，模具尺寸精度是最重要的關鍵。要達到模具尺寸精度，除了仰賴工程師的經(jīng)驗外，業(yè)界最常見的方式即為總體補償法。

總體補償法為使用整體平均收縮率來進行預放縮水，這種方式在產(chǎn)品收縮率一致的情況下不失為一個好方法；然而大部分產(chǎn)品在不同部位的收縮率往往並不相同，甚至可能有極大落差，如此一來便無法符合實際需求。傳統(tǒng)上多以試誤法來使產(chǎn)品符合規(guī)格，但此方法既耗時且成本高，甚至有時經(jīng)過了無數(shù)次的試模，仍很難同時滿足所有規(guī)格目標，造成模具因無法修改而被迫丟棄。

為免除上述困擾，業(yè)界常利用CAE技術來診斷試模過程，在產(chǎn)品與模具設計階段就能及早發(fā)現(xiàn)潛在問題，其中翹曲問題是最直接影響產(chǎn)品的精度或組裝上的正確性。對此Moldex3D提出了「全方位體積收縮補償法」，針對產(chǎn)品不同部位潛在的收縮行為進行不同的預放縮水。此方法能快速使所有部位同時達到目標精度，有效改善翹曲。

以下以簡要方式說明全方位體積收縮補償法的流程。圖1為一個L形模型，(a)圖是目標設計的幾何形狀及尺寸(TD)；(b)圖為以Moldex3D模流分析軟體針對TD的翹曲模擬結果 (STD)。接下來為能更清楚了解產(chǎn)品三維收縮的行為，將收縮程度分別以X、Y、Z三軸來表示，再依此收縮程度逆向補償回TD，而經(jīng)此修改後的設計變更就視為補償目標設計(CTD)，如圖1(c)。最後再對此項設計變更進行模擬，其分析結果就視為模擬補償目標設計(SCTD)，如圖1(d)。經(jīng)過此補償效應後，可以發(fā)現(xiàn)SCTD非常接近TD。

圖1 : 全方位體積收縮補償法的簡要流程圖。

(a) TD: 目標設計(即產(chǎn)品尺寸)。

(b) STD: 模擬目標設計，為TD的模擬結果。

(c) CTD: 補償目標設計，基於STD的收縮程度逆向補償回TD。

(d) SCTD: 模擬補償目標設計，為CTD的模擬結果。

接下來以手機殼案例作說明，其幾何模型尺寸如圖2所示。該手機模型在組裝上有十二個規(guī)格，而各規(guī)格尺寸公差都不同(如圖3)。

圖2 : 塑件幾何尺寸

圖3 : 手機模型分成三個部分(上圖)，a~l為十二個規(guī)格及尺寸公差(下圖)

圖4為手機模型的全方位體積收縮補償法模擬結果，由STD-T1可知，每個規(guī)格的偏差值都不同，表示每個點收縮的方向都不一樣。考量整體的收縮行為並逆向補償回TD，將得到CTD2作為新的模具設計；CTD2的模擬結果則如SCTD2所示。顯然12種規(guī)格皆可符合期望目標，證明全方位體積收縮補償法是解決翹曲的最佳方法，可有效減少試模人力及成本，並加快生產(chǎn)製程。

圖4 : 全方位體積收縮補償法。（TD：目標設計 STD：模擬目標設計(T1：原始製程) CTD2：補償目標設計(使用三維收縮率作補償) SCTD-T2：模擬補償目標設計）