Moldflow在儀表盒蓋注塑模具設(shè)計中的應(yīng)用

傅瑩龍

【摘 要】Moldnow是著名的注射模CAE軟件，具有強(qiáng)大的仿真分析、可視化和項(xiàng)目管理功能。仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性對模具設(shè)計和制造以及注塑生產(chǎn)的經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義。以儀器箱蓋為研究對象，確定了最佳澆口位置。分析了熔體充型時間、前沿溫度、體積剪切速率和熔體流動壓力分布，空化和焊縫的位置，通過仿真結(jié)果找出了缺陷產(chǎn)生的原因，并對工藝參數(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。

【Abstract】Moldnow is a famous injection mold CAE software. It has powerful functions of simulation analysis， visualization and project management. The accuracy of simulation results is of great importance for the design and manufacture of moulds， as well as the economic efficiency of injection molding production. The optimum gate position is determined for the cover based on the research doject of the instrument box. The filling time， the front temperature， the volume shear rate and the pressure distribution of the melt flow， as well as the position of the cavitation and weld marks were analyzed. The cause of the defect is found through the simulation results， and the process parameters are improved. 【關(guān)鍵詞】Moldnow軟件 ；最佳澆口位置；填充時間

【Keywords】 Moldnow software； best casting port plsition； the best gate filling time

【中圖分類號】TQ320.5+2 【文獻(xiàn)標(biāo)志碼】A 【文章編號】1673-1069（2018）05-0142-02

1 引言

注射成型的特點(diǎn)是能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精密、帶有嵌件的塑料制品，成型周期短，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動化生產(chǎn)，所以在塑料制品的生產(chǎn)中得到了廣泛應(yīng)用[1]。運(yùn)用CAE軟件如moldflow可以對塑料制品在模具里的流動過程進(jìn)行分析、評估、優(yōu)化相關(guān)的工藝數(shù)據(jù)，可以得到最佳的澆口數(shù)量與位置，合理的流道系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)，并對型腔尺寸、澆口尺寸、流道尺寸和冷卻系統(tǒng)尺寸進(jìn)行優(yōu)化，在計算機(jī)上進(jìn)行試模，大大提高模具質(zhì)量，減少修模次數(shù)[2]。

2 模流分析前處理

通過三維CAD（UG）建立實(shí)體模型，產(chǎn)品尺寸為250*180*90mm，最小壁厚1.8mm，要求外表面光滑，沒有熔接痕、銀絲、氣泡等缺陷。如圖1所示，文件導(dǎo)入moldflow首先對產(chǎn)品進(jìn)行雙面網(wǎng)格劃分，得到如圖2所示的結(jié)果。

3 成型流動分析

moldflow能分析聚合物在模具中的流動狀態(tài)，并且優(yōu)化型腔的布局、材料的選擇、填充和注塑工藝參數(shù)，獲得最佳保壓時間設(shè)置，從而盡可能降低由保壓引起的質(zhì)量缺陷[4]。

流動分析是往射成型過程的充填和保壓階段，總體目標(biāo)是盡可能地降低由保壓引起的制品收縮、翹曲等缺陷。具體地說，通過對熔體流動過程的分析，盡量降低體積收縮率；通過建立正確的維持壓力條件，避免出現(xiàn)過保壓現(xiàn)象。流動分析的許多重要參數(shù)，如填充時間、保壓壓力、保壓時間等對成型參數(shù)的調(diào)整以及注塑機(jī)的選擇均非常有價值。流動過程的模擬可得到填充時司、流動前沿溫度分布、體積剪切速率分布、壓力分布、氣穴及熔接痕位置等分析結(jié)果，從而幫助工藝人員找到產(chǎn)生缺陷的原因。

3.1 最佳澆口位置分析

Moldflow軟件中澆口位置分析模塊可以自動分析出最佳澆口位置。如果模具需要設(shè)置多個澆口時，可以對模具進(jìn)行多次澆口位置分析，當(dāng)模型已經(jīng)存在一個或多個澆口時，可以進(jìn)行澆口位置分析，系統(tǒng)會自動分析出附加澆口的最佳位置[3]。最佳澆口分析結(jié)果以圖像形式給出最佳澆口所在區(qū)域，結(jié)果如圖3所示。

3.2 填充分析

填充分析是模擬注射成型過程的充填過程。具體地說，通過對熔體流動過程的分析，建立正確的填充壓力條件、填充時間，鎖模力避免出現(xiàn)過壓力現(xiàn)象，包括熔體的總體溫度，剪切速率，凍結(jié)層因子，充填時間，熔接線等分析。如圖4所示的充填時間圖，圖5的熔接線位置圖。

3.3 流動前沿溫度分布

流動前沿溫度是指熔體前沿到達(dá)指定點(diǎn)時塑膠截面中心的溫度。填充階段流動前沿溫度變化不應(yīng)該超過5～10℃，溫度變化表示注射時間太短或者這些區(qū)域發(fā)生了滯流。圖6為流動前沿溫度分布圖。從圖6可以看出：溫度變化僅為7℃，表明溫度變化很小，故該注射工藝參數(shù)設(shè)置合理。在整個填充區(qū)域內(nèi)，料流前峰溫度也不低，因此在這些區(qū)域不易產(chǎn)生短射和應(yīng)力集中現(xiàn)象。

4 結(jié)語

利用Moldflow軟件對儀表盒蓋注射過程進(jìn)行最佳澆口位置與填充分析，可以確定產(chǎn)品的最佳澆口位置，模擬塑料熔體在型腔流動時各個填充分析結(jié)果，有助于試模工藝人員從本質(zhì)上找出缺陷產(chǎn)生的原因，并提出清除缺陷的對策與方法，減少潑模、修模次數(shù)，優(yōu)化注射工藝參數(shù)[5]。

【參考文獻(xiàn)】

【1】孫晉，李永泉，李峰.注塑成型工藝參數(shù)對汽車保險杠翹曲變形的影響研究[J].塑料工業(yè)，2011，39（5）：57-72.

【2】徐以國，朱興建.基于正交試驗(yàn)的喇叭網(wǎng)口注塑成型模擬技術(shù)研究[J].上海汽車，2014（2）：42-46.

【3】伍世鋒，黃清剛，陳垚.單腔雙色注射模設(shè)計[J].模具工業(yè)，2016，42（7）：53-56.

【4】鄭建偉.內(nèi)分型汽車門板注射模設(shè)計[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（20）：259-260.

【5】伍世鋒，黃清剛，陳敏通，等.塑料密集簧片注射模設(shè)計[J].模具工業(yè)，2016，42（2）：43-46.