Moldflow在汽車方向桿保護蓋注塑成型中的應用

俞 挺

（1.浙江工業大學 教育科學與技術學院，浙江 杭州 310000；2.寧波第二技師學院 機械系，浙江 寧波315000）

科技的進步必然帶動生產力的進步，隨著數字化和軟件技術的開發，縮短了制造業的周期，加快了產品的更新換代。在模具設計與制造中，應用了CAD、CAE、CAM技術，使得產品的生產更為準確。Moldflow就是一款計算機輔助分析的軟件，對產品進行模擬注射，并且分析出產品各個的參數，顯示產品的不足和需要改進的參數。

1 Moldflow的應用

Moldflow是歐特克公司開發的一款用于塑料產品模具的設計與制造的行業軟件，它為企業產品的設計及制造過程中提供了整體的解決方案，幫助技術人員輕松地模擬完成整個流程中的各個關鍵點的優化工作。

（1）優化塑件。通過Moleflow軟件的應用，可以得到產品塑件的實際最小壁厚，優化塑件結構，同時降低材料成本，縮短生產周期，保證塑件能夠完整的被充滿。

（2）優化模具結構。通過Moldflow軟件的應用，可獲得產品塑件最佳的澆口數量和位置，合理的流道系統與冷卻系統，對澆口和冷卻系統的尺寸進行優化，并且在計算機上進行試模、修模，很大程度上提高了模具的質量，減少實際的修模次數，減少了成本和試模周期，提高試模成功率。

（3）優化注射工藝參數。通過Moldflow軟件的應用，可以獲得最佳的注射壓力、保壓壓力、鎖模力、模具溫度、注射時間、保壓時間和冷卻時間，得出最佳的塑件。

2 產品前處理

現以汽車方向桿保護蓋為例，對產品進行CAE分析。

首先對汽車方向桿保護蓋進行設計，用UG軟件對產品進行三維實體建模，并將模型后綴名為STL格式后導入到Moldflow中進行修補完善，對其進行網格劃分，利用Moldflow網格診斷工具完善修補網格模型，達到提高分析的準確性。初始充填分析結果假設：①采用中性面作為建模的產品做網格，采用中性面進行分析不僅大大縮短對塑件進行造型的時間，而且可以自動產生網格化的實體中平面。②澆口系統已經做好，并且在Moldflow中進行分析。③在分析中把冷卻系統假設成理想狀態。④實際產品的檢測性能只取決于工藝、材料和工具。

3 產品分析

（1）產品的最大尺寸：X=217,Y=190.8，Z=106。

（2）厚度分布：通過厚度分布分析，可以得出產品的最薄處與最厚處防止產品的厚薄不均值大而使產品發生縮痕和應力集中。

4 充模分析的投入

（1）所需參數設置如下：材料：Hyfil XPP A 2109；制造商：Hydro S&S Industries Ltd；熔融溫度：230℃；模具溫度：38℃；填充時間：3.45sec；保壓時間：11sec；冷卻時間：20sec。

（2）壓力分布：

填充壓力：45.52 MPa；澆口系統下降了21.94 MPa；（注：圓圈處最后填充）

（3）在澆口的壓力分析：最大的壓力是45.52 MPa；

（4）鎖模力：示的只是部分澆口（不包括面芯夾）。

（5）流動前沿溫度。

當注射壓力為32MPa時，鎖模力為82.39公噸；鎖模力顯

在圓圈處，溫度下降71.9°C；在較薄區域溫度升高較高；厚度較高的區域需要解決減少溫度的下降；

（6）體積收縮率。體積收縮率在靠近澆口區域和厚度較厚的區域較大。

5 結語

綜合上述分析，可得出產品的工藝參數設置：材料：Hyfil XPP A 2109；制造者：Hydro S&S Industries Ltd；熔融溫度：230℃；模具使用溫度：38℃；額定流量：66.45cm3/sec，通過模流分析，可得到一下結果：填充時間：3.45sec；填充壓力：45.52 MPa；鎖模力：82.39Tonnes；產品重量：197.85grams；進給量：1.33grams。

參考文件

[1]陳艷霞，陳如香，吳盛金.Moldflow 2010完全自學與速查手冊[M].北京.電子工業出版社，2010.

[2]區華昌.塑料成型工藝與模具設計（第二版）[M].北京.高等教育出版社，2006.

[3]張維合.注塑模具設計實用教程[M].北京.化學工業出版社，2007.