Moldflow在仪表盒盖注塑模具设计中的应用

傅莹龙

【摘 要】Moldnow是著名的注射模CAE软件，具有强大的仿真分析、可视化和项目管理功能。仿真结果的准确性对模具设计和制造以及注塑生产的经济效益具有重要意义。以仪器箱盖为研究对象，确定了最佳浇口位置。分析了熔体充型时间、前沿温度、体积剪切速率和熔体流动压力分布，空化和焊缝的位置，通过仿真结果找出了缺陷产生的原因，并对工艺参数进行了改进。

【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. 【關键词】Moldnow软件 ；最佳浇口位置；填充时间

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

【中图分类号】TQ320.5+2 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2018）05-0142-02

1 引言

注射成型的特点是能一次成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制品，成型周期短，生产效率高，易于实现自动化生产，所以在塑料制品的生产中得到了广泛应用[1]。运用CAE软件如moldflow可以对塑料制品在模具里的流动过程进行分析、评估、优化相关的工艺数据，可以得到最佳的浇口数量与位置，合理的流道系统与冷却系统，并对型腔尺寸、浇口尺寸、流道尺寸和冷却系统尺寸进行优化，在计算机上进行试模，大大提高模具质量，减少修模次数[2]。

2 模流分析前处理

通过三维CAD（UG）建立实体模型，产品尺寸为250*180*90mm，最小壁厚1.8mm，要求外表面光滑，没有熔接痕、银丝、气泡等缺陷。如图1所示，文件导入moldflow首先对产品进行双面网格划分，得到如图2所示的结果。

3 成型流动分析

moldflow能分析聚合物在模具中的流动状态，并且优化型腔的布局、材料的选择、填充和注塑工艺参数，获得最佳保压时间设置，从而尽可能降低由保压引起的质量缺陷[4]。

流动分析是往射成型过程的充填和保压阶段，总体目标是尽可能地降低由保压引起的制品收缩、翘曲等缺陷。具体地说，通过对熔体流动过程的分析，尽量降低体积收缩率；通过建立正确的维持压力条件，避免出现过保压现象。流动分析的许多重要参数，如填充时间、保压压力、保压时间等对成型参数的调整以及注塑机的选择均非常有价值。流动过程的模拟可得到填充时司、流动前沿温度分布、体积剪切速率分布、压力分布、气穴及熔接痕位置等分析结果，从而帮助工艺人员找到产生缺陷的原因。

3.1 最佳浇口位置分析

Moldflow软件中浇口位置分析模块可以自动分析出最佳浇口位置。如果模具需要设置多个浇口时，可以对模具进行多次浇口位置分析，当模型已经存在一个或多个浇口时，可以进行浇口位置分析，系统会自动分析出附加浇口的最佳位置[3]。最佳浇口分析结果以图像形式给出最佳浇口所在区域，结果如图3所示。

3.2 填充分析

填充分析是模拟注射成型过程的充填过程。具体地说，通过对熔体流动过程的分析，建立正确的填充压力条件、填充时间，锁模力避免出现过压力现象，包括熔体的总体温度，剪切速率，冻结层因子，充填时间，熔接线等分析。如图4所示的充填时间图，图5的熔接线位置图。

3.3 流动前沿温度分布

流动前沿温度是指熔体前沿到达指定点时塑胶截面中心的温度。填充阶段流动前沿温度变化不应该超过5～10℃，温度变化表示注射时间太短或者这些区域发生了滞流。图6为流动前沿温度分布图。从图6可以看出：温度变化仅为7℃，表明温度变化很小，故该注射工艺参数设置合理。在整个填充区域内，料流前峰温度也不低，因此在这些区域不易产生短射和应力集中现象。

4 结语

利用Moldflow软件对仪表盒盖注射过程进行最佳浇口位置与填充分析，可以确定产品的最佳浇口位置，模拟塑料熔体在型腔流动时各个填充分析结果，有助于试模工艺人员从本质上找出缺陷产生的原因，并提出清除缺陷的对策与方法，减少泼模、修模次数，优化注射工艺参数[5]。

【参考文献】

【1】孙晋，李永泉，李峰.注塑成型工艺参数对汽车保险杠翘曲变形的影响研究[J].塑料工业，2011，39（5）：57-72.

【2】徐以国，朱兴建.基于正交试验的喇叭网口注塑成型模拟技术研究[J].上海汽车，2014（2）：42-46.

【3】伍世锋，黄清刚，陈垚.单腔双色注射模设计[J].模具工业，2016，42（7）：53-56.

【4】郑建伟.内分型汽车门板注射模设计[J].山东工业技术，2015（20）：259-260.

【5】伍世锋，黄清刚，陈敏通，等.塑料密集簧片注射模设计[J].模具工业，2016，42（2）：43-46.