Moldflow在薄壳注塑件浇口设计中的应用_骆志高

第?卷增?年?月塑料工?业?夕?二?片?、?在薄壳注塑件浇口设计中的应用骆志高，陈坤，周士冲?江苏大学机械工程学院，江苏镇江?摘要?应用?软件对手机活动后盖进行模拟分析，确定最佳浇口位置 区域，并通过单浇口和双浇口的对比分析，综合比较各种缺陷对注射成型的影响，选择采用了理想的单浇口形式。关键词?薄壳?注塑?浇口?对比优化?皿?一?，?，?一?，?罗?，?，?坛?滋?叩?一?，?一?孕?，?详?一婴?浇口是注塑成型模具的浇注系统中连接流道和型腔的熔体通道。注塑件的质量在很大程度上取决于模具设计，而浇口数量和位置是重要的模具结构参数?因此，浇口设计对注塑件质量的影响尤为重要。对于结构复杂的注塑件，利用传统的设计方法难于确定浇口的数量和位置。利用?分析软件，对塑料件注塑成型中浇口数量和位置进行优化。对不同浇口位置进行流动模拟分析，预测可能存在的熔接痕位置和气泡位置，确定最佳浇口数量和位置，从而为模具设计者进行模具设计提供科学的依据川。本文以手机活动后盖为例，运用?曲?、软件对活动后盖的不同浇口数目和浇口位置进行分析，并进行总结，介绍了?在薄壳注塑件浇口设计中的应用。?优化设计本文首先选用?工?浇口位置分析流程进行最佳浇口位置的分析，分别选用单浇口和两浇口，得到方案一和方案二。然后，分别对方案一和方案二进行数值模拟分析。典型的浇口数目和位置优化流程如图?所示。?优化设计要点川?浇口数目与熔接痕、充填压力、锁模力、废料等之间的关系。目的是为了判断应该采用的浇口数目，一般来讲，在注塑机允许的范围内，应尽量采用单浇口。?理论上看，单浇口可减少熔接痕，但本注塑件较狭长，需要较高的注塑压力，制品的内残余应力也相应增高。而采用双浇口可减低注塑压力，但熔接痕也较多，具体选择应根据流动分析来决定?。?浇口位置与成型压力、熔接线位置、流道内的压力损失等之间的关系。目的是为了避免过高的注射压力、不适宜的熔接线位置，以及流道应尽量短以防止过大的压力损失和产生过多的废料。?浇口位置与流动模式、模具结构之间的关系。浇口位置应尽量处于塑件的中心，以避免局部的过保压和滞留现象发生。?活动后盖网络模型活动后盖模型 尺寸为?。在?中建模，简化后通过?文件导入到?认?模块 中。划分网格后的模型如图?所示。分析中采用中性面网格，有限元分析模型数据为?活动后盖面单元数?，节点数二?，匹配率为?。当网格匹配率达到?时可以得到可靠准确的分析结果。?注塑成形工艺参数?材料在注塑成型时流动性好、成型收缩小、比热容低、塑化效果好、在模具中凝固快、冷却周期作者简介?骆志高，男，?年生，工学博士，教授，主要从事模具设计与制造、旋转机械故障诊断等方面的研究，发表论文?余篇，主持完成省部级课题及企业项目?多项。?。?塑料短，因此被广泛用于家用电器的外壳和零部件本文选择了?亩、?公司的?邵材料，其牌号为?。?，该材料的性能参数见表?，工业?以?年程进行了最佳浇?位置的分析，得到了最佳浇口位置区域，然后确定力一案一采用单浇口，方案二采用两浇口。从图?可以看出，两种方案流动都比较平衡，没有出现短射和过保压现象。填充均匀，都满足在同一时间充满型腔的要求，填充效果都比较好。?结果与分析表?材料的性能参数熔体密度?一?固体密度熔体温度?模具表而温度?模具温度范围?书?印?一?一?侧?叉 叉 在分析时，首先用?城?浇口位置分析流熔接痕是本塑件的主要缺陷，应尽量控制。从图?可以看出，方案二的熔接线比方案一明显增多。气穴的存在可能影响制品成型以及脱模后的质量，使塑件内部产?下转第?页?第?卷增刊苏燕等?挤出成型塑料管材冷却过程的建模与温度场数值模拟步来确定更为合理的定径套、退 火段和冷却水槽的长度。也可以通过反复模拟计算，对挤出工艺参数和机组设计进行优化调整，获得合理的最佳方案。参考文献?及?山阮?从?，?，?杨云珍，孙利民，王华等?塑料工业，?又，?刘永志，李海梅，宋刚等?中国塑料，?，?德?主编?塑料挤出技术?郭奕崇等译?第二版?北京?中国轻工业出版社，?印?刘跃建，黄锐?中国塑料，?，?胡兵，李清朗编著?现代科学与工?程汁算基础?成都?四川大学出版社，?印?如?章熙民，任泽需编著?传热学?第四版?北京?中国建筑工业出版社，?翔?引?周殿明编著?塑料挤出机及制品生 产故障与排除?北京?中国轻工业出版社，?格兰维尔?英?编?塑料工程手册，塑料工程手册翻译组译?北京?中国轻工业出版，?益小苏?高分子材料的制备与加工?杭州?浙江大学出版社，?钱知勉等编?塑料成型加工手册?上海?上海科学技术文献出版社，?上接第?页?效节省研究时间，并为复杂机械设计提供依据。参考文献贾明印，薛平，朱复华?中国塑料，?，?北京化工学院，华南工学院?塑料机械设计?北京?轻工业出版社，?朱复华?基础理论及应用?北京?中国轻工业 出版社，?以?刘鸿文?材料力学?上册?第三版?北京?高等教育出版社，?唐爱华，黄淑娟，谭开顺?橡胶工业，?印?，?李成清，王定标，魏新利?郑州大学学报?工学 版?，?，?朱复华，李辉玲?塑料，?印?，犯?穆紫?国外塑料，?性联，?程军，马世义，高梅等?塑料工业，?以科，?上接第?页?生空洞或气穴、塑件短射或表面瑕疵。图?中，两种方案气穴均分布在边沿，有利于排气，方案二气穴比方案一稍微多一些。由于冷却系统设计合理，两种方案最终的翘曲变形都在合理范围内，对制件的质量不产生较大影响。而从图?可以看出，方案一最大、最小收缩率分别为?、一?方案二 的最大、最小收缩率分别为?、一?，因此方案二 比方案一体积收缩严重。经过?的模拟分析发现，方案一在熔接痕、气穴和体积收缩方面都要优于方案二，因此方案一优于方案二，故本塑件应采用单浇口注射成型，浇口位置在塑件中部。?结论运用?曲?软件可以根据设计方案有效地模拟出塑件可能存在的质量问题，辅助设计者对比优化设计方案，较为准确地选出较佳的浇口数量和浇口位置，从而为模具设计者进行模具设计提供科学依据。参考文献?单岩，王蓓，王刚?模具分析技术基础?北京?清华大学出版社，?只?，?卿?，?喇，?翟明，顾元宪，申长雨?化工学报，?，?一?一万菜?图?体积收缩率