B05-应用 CAE 技术于残留应力影响电子连接器断裂问题之探讨

使用 Moldex3D 整合真实三维数值仿真技术 与黏弹性模型分析电子连接器之残留应力。图七 至图 十二 为充 填 阶段 之流 动 波前 时间  10% 至90%，可从充填 40%观察塑料四个角开始充填端 子区域；当充填至 60%时，因底侧左边为较厚区 域，厚度约为 0.5mm，而底侧右边则为较薄区域， 厚度约为 0.2mm，如图十三所示，导致塑料流动时，底侧左边区域塑料流动速度大于右边区域，形成赛马场；同时纤维排列方式受到塑料流动行 为影响，由图十四速度向量分布情形可以观察塑 料流动的方向性，因而在纤维配向中可以发现 90 度转弯处的纤维排列方向，如图十五所示，对于 端子区域的强度可能有所影响。图十六与图十七 为充填结果温度及压力分布，可以发现主要流动 区域温度比端子区温度较高，因两区域温度差值 大约 50℃左右，导致体积收缩不均匀，因而可能 有热残留应力产生，但因连接器属于高速射出成 型，冷却速率较快，流动残留应力影响比较高， 亦为本篇论文主要的探讨项目；充填结果剪切应 力 主要流动区域与端子区域最大最小差值 为2MPa，如图十八所示，而在充填结果剪切率分布 如图十九所示，在主要流动方向有较高的剪切率 发生，延续至保压结果分析观察剪切应力及 Von Mises 应力(即为残留应力)可以发现在端子区域90 度转弯处有较高之残留应力产生，如图二十与 图二十一所示。，因此，各项分析结果都可能是 造成电子连接器断裂问题的主因之一。

图七 流动波前时间 10%                                         图八 流动波前时间 20%

图九 流动波前时间 40%                                          图十 流动波前时间 60%

图十一 流动波前时间 70%                                    图十二 流动波前时间 90%

图十三 端子区域断面图                                      图十四 充填结果速度向量分布情形

图十五 充填结果纤维配向                                        图十六 充填结果温度

图十七 充填结果压力                                                图十八 充填结果剪切应力

图十九 充填结果剪切率                                            图二十 保压结果剪切应力

图二十一 保压结果 Von Mises 应力