基于模流分析的浇口位置选择

卢开斌

（常州建东职业技术学院，江苏常州213000）

基于模流分析的浇口位置选择

卢开斌

（常州建东职业技术学院，江苏常州213000）

以塑料盒制件为例，阐述了用Moldflow软件进行浇口位置模拟分析方法，并介绍了如何利用CAE分析结果优化设计参数，得到比较理想的设计结果。在其模具设计与成型加工中常运用CAE分析技术代替实际的试模，预测设计中潜在的缺陷并进行修改，优化模具设计、成型工艺参数和制件结构。笔者现就MoldfloW软件在塑料模具及成型工艺参数优化设计中的应用作一介绍。

塑料盒；CAE技术；塑料模具设计

CAE（计算机辅助工程)）的特点是以工程和科学问题为背景，建立计算模型并进行计算机仿真分析。一方面，CAE技术的应用，使许多过去受条件限制无法分析的复杂问题，通过计算机数值模拟得到满意的解答；另一方面，计算机辅助分析使大量繁杂的问题分析简单化，使复杂的过程层次化，节省了大量的时间，避免了低水平重复的工作，使工程分析更快、更准确。在塑料模具设计中，CAE的应用可以有效的优化设计参数，得到比较满意的设计结果。现以CAE技术在塑料模具设计中浇口位置的应用，从一个侧面阐述CAE技术在塑料设计中的重要作用。案例：制件为均匀薄壁件（材料为ABS）塑料盒，结构简单但体型较大。注射成型过程中浇口位置将直接影响塑料熔体在模具型腔内的流动、聚合物分子的取向和制件成型后是否翘曲变形，因此选择合理的浇口位置在模具设计中十分重要。

1 浇口位置选择方案

模拟中确定了三种浇道设置方案，第一种方案主要考虑在箱体底部采用直浇口，如图1所示。第二种方案则主要在底部采用3个点浇口，如图2所示。第三种方案则采用侧浇口，如图3所示。笔者通过流动前沿温度分布，气穴和熔接痕为首要考虑因素来确定优选方案。

图1 方案1浇口位置

图2 方案2浇口位置

图3 方案3浇口位置

2 依次进行填充分析

以熔体流动前沿温度分布，气穴和熔接痕为首要考虑因素，在3种方案中确定最优方案。（填充时间相差不大，故不做考虑）

（1）熔体流动前沿温度分布分析。如图4、图5、图6所示。有熔体流动前沿温度分布分析方得知，方案2的熔体前沿温度分布更加均匀。

图4 方案1前沿温度

图5 方案2前沿温度

图6 方案3前沿温度

（2）气穴分析。如图7、图8、图9所示。根据分析结果可知3种方案的气穴分布，数目大致相同。

图7 方案1气穴分布图

图8 方案2气穴分布图

图9 方案3气穴分布图

（3）熔接痕数量及位置分析。如图10、图11、图12所示。

图10 方案1熔接痕

图11 方案2熔接痕

图12 方案3熔接痕

根据分析结果可知3种方案的气穴分布，数目大致相同，但方案三有一条明显的长熔接痕，所以方案三不能选，将方案一和方案二比较，方案二的熔体前沿温度分布更加均匀，且方案二属于点浇口，去除容易，痕迹小，塑件更加美观，因而选择方案二作为最优方案。

3 结语

由浇口位置的选择可以看出，应用Moldflow对注塑件进行充填、流动和冷却等模拟分析，得到的成型工艺参数和成型结果有助于工艺人员和模具设计人员更快更便捷地找出缺陷产生的原因，从而优化注塑模具结构和注射成型工艺方案，最终为生产优质塑料制件提供指导作用。随着CAE技术的不断提高和完善，Moldflow等模拟分析软件将在塑料制件行业和塑料模具行业得到广泛的推广和应用，并将会大大缩短新产品的上市时间，减少开发成本，优化模具结构，提高注塑模具质量和缩短模具生产周期，为模具企业和塑料制件生产企业带来良好的经济效益。

［1］刘荣亮，刘斌.应用Moldflow软件分析优化手机后盖壳注塑模设计［J］.工程塑料应用，2007，35（10）：31-33．

［2］罗广思.基于CAE技术的塑料模［J］.常州轻工职业技术学院学报，2009，（1）：15-18．

［3］宋双柱．基于UG和MoldFlow的相机外壳注塑模具设计［J］.哈尔滨理工大学学报，2009，14（3）：16-19．

［4］邹用生，黄长林，胡树根．MoldFlow在注塑模具浇口优化设计中的应用［J］.塑料工业，2005，33（3）：66-69．

［5］周大路，何柏林，黄薇．Moldflow在注塑模设计中的应用［J］.机械，2005，32（8）：26-28．

Analysis of Gate Position Selection Based on Mold Flow

LU Kai-bin
（Changzhou Jiandong Vocational and Technical College，Changzhou，Jiangsu 213000，China）

Taking the plastic box as an example，this paper describes the method of simulation of gate position using Moldflow software，andintroduceshowtooptimizethedesignparametersbyusingCAEanalysisresultsandobtaintheidealdesignresults.CAE analysis technology rather than the actual test mode is often used in the mold design and molding processing，which can predict the potential defects in the design and modify，optimize the mold design，molding process parameters and parts structure.The author furtherintroducestheapplicationofMoldfloWsoftwareinplasticmoldsandmoldingprocessparametersoptimizationdesign.

plastic box；CAE technology；plastic mold design

TQ320.662

A

2095-980X（2017）03-0091-02

2017-02-08

卢开斌，主要研究方向：模具设计。