Moldflow在活动接触座浇口优化设计中的应用

摘 要：浇口的设计对于注塑模的开发生产具有非常重要的意义，文章以活动接触座为例，借助Moldflow软件，对其浇注方式进行了模拟仿真，通过比较四种不同方案下的翘曲变形、体积收缩率以及熔接痕等仿真结果，最终确定了一模两件采用潜伏浇口的浇注方式，从而有效的缩短了模具的开发周期，降低了生产成本，具有直接的经济效益。

关键词：浇口；注塑模；活动接触座；Moldflow

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.05.051

0 引言

浇口又叫进料口，是液体进入型腔的最后通道，连接着浇注系统末端与型腔。浇口的形状、位置以及布局对于注塑模具的生产、制造有着至关重要的影响。合理的浇口有助于提高塑件的外观以及整体质量[1]。常见的浇口有侧浇口、弧形浇口、点浇口、潜伏浇口等[2]。侧浇口的最大优点就是形状简单，制造方便且精度较高，同时可以控制冷凝时间和充模速率之间的关系[3]；弧形浇口在复杂零件的生产制造中可以起到分型的作用[4]；点浇口很小，便于凝料和塑件分离，同时留在塑件上的痕迹较小，利于后期处理；潜伏浇口便于隐藏，使得进料口痕迹不易发现，同时在取模过程中能自动拉断[5]。本文运用Moldflow仿真软件，分析了四种不同的注射方案，最后进行综合比较确定了活动接触座最佳的浇注方式。

1 活動接触座的结构工艺性分析

1.1 结构分析

从塑料制品来看，该制件形状为圆筒形，形状基本是对称的，结构较为简单，为节约加工成本，可以采用一模两件的加工方式。但底部圆孔较多，而且有7个不规则孔，在画三维图时应特别注意每个孔的尺寸及位置关系。

1.2 尺寸精度分析

由图可知，未标注公差尺寸采用HB5800～1999等级。最大直径为23.7h12，公差等级为12级，零件的最大高度为19.5mm，属于小型塑件，主要壁厚1.5mm，注射时应尽量先填充厚壁部分，这样可以减少缩孔、缩松等缺陷的产生[6]。

1.3 表面质量分析

该零件表面有公差尺寸要求，因此质量要求较高，注射时必须要控制好相应的各项工艺参数，才能达到要求，采用潜伏浇口可以隐藏浇口位置，更好的提高塑件的成型质量[7]。

2 所需注射量计算

2.1 塑件体积的计算

通过ug8.0建模分析：单个塑件的体积为：。

2.2 计算塑件的质量

查手册取熔体密度。

塑件的质量：。

2.3 塑件与浇注系统的总质量

塑件质量 塑件的表面积。

两个塑件和浇注系统凝料：根据相关规定凝料的质量应为塑件的0.6倍。

流道凝料的质量。

所需注射量。

2.4 锁模力的计算

根据多型腔模的统计分析，大致是每个塑件在分型面上的投影面积的0.2～0.5倍。因此可用0.35nA 来进行估算，由手册可知尼龙6的型腔平均压力，一般取25～45MPa，取P=30MPa。

2.5 注射机型号的选定

根据每一生产周期的注射量和锁模力的计算以及为了方便模架的拆卸和安装，可选用SZ-100/60型注射机。

3 MoldFlow仿真分析

根据塑件的结构以及相关计算，采用一模两件的方式进行浇注。本文通过模拟分析四种不同的浇注方案从而确定了最佳的浇注方式。方案一：采用侧浇口，优点：结构简单，便于制造，可用于多种塑料的注射成型，但采用侧浇口容易在塑件表面留下浇注痕迹，影响活动接触座的表面成型质量[8]；方案二：采用弧形浇口；方案三：采用点浇口，点浇口位置选择比较灵活，不受限制，浇口很小，利于自动化生产，但点浇口主要针对壁厚均匀的圆柱形塑件，由于该塑件壁厚不均匀，采用点浇口不太合理[9]；方案四：采用潜伏浇口，能较大的提高塑料制品的外观质量，从该塑件表面公差方面考虑，采用潜伏浇口可以有效的提高活动接触座的表面成型质量，基本上能满足生产要求[10]。文章对四种浇注方案进行了Moldflow仿真，分别分析比较了四种方案下的翘曲变形、体积收缩率以及熔熔接痕图，结果如下图所示：

通过对四种方案的仿真结果进行比较，结合活动接触座的自身结构以及生产要求，最终确定了一模两件，采用潜伏浇口的生产方式。

4 结论

通过使用Moldflow分析软件，对活动接触座的浇注系统进行了模拟仿真，主要比较了四种不同方案下的翘曲变形、体积收缩率、熔接痕等参数，得出使用潜伏浇口、一模两件浇注的方式进行注射时，所得的活动接触座生产质量最优的结论，从而大大改善了浇注质量，减少了试模次数，进而缩短了模具的开发周期，有效的降低了经济成本。

参考文献：

[1]吕焕培，涂晶洁，陈光群等.基于Moldflow的MP4塑料外壳浇注系统优化设计[J].塑料，2013，42（03）：96-99.

[2]周大路，何柏林，李树桢等.基于Moldflow的注射器翘曲分析[J].塑料，2007，36（02）：102-105.

[3]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（03）：39-41.

[4]曹将栋，陆立新.基于Moldflow平台的电吹风外壳注塑模具优化设计[J].塑料，2010，39（01）：122-125.

[5]贺华波，李红林，邓益民等.Moldflow在电话听筒上盖零件注塑成型中的应用[J].轻工机械，2006，24（02）：38-40.

[6]姜羡，赵明娟，陈炳辉等.Moldflow在注塑模浇口优化设计中的应用[J].塑料，2010，39（04）：15-17.

[7]余玲，陈是德，张诗.基于Moldflow的汽车保险杠浇注系统优化设计[J].模具工业，2011，37（01）：17-20.

[8]刘长华.基于Moldflow软件的不同浇注系统下手机后盖填充结果分析[J].塑料，2012，41（03）：99-101.

[9]刘晓艺，石连升.基于Moldflow软件的汽车储物盒下盖浇口数目的优化设计[J].塑料，2010，39（02）：10-12.

[10]万鹏程，刘泓滨，刘栋玉等.Moldflow在手机前盖注塑模浇口设计中的应用[J].塑料工业，2010，38（10）：44-47.

作者简介：赵阳（1989-），男，陕西咸阳人，硕士，教师，讲师，研究方向：模具设计。