Moldflow在活動接觸座澆口優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用

摘 要：澆口的設(shè)計對于注塑模的開發(fā)生產(chǎn)具有非常重要的意義，文章以活動接觸座為例，借助Moldflow軟件，對其澆注方式進行了模擬仿真，通過比較四種不同方案下的翹曲變形、體積收縮率以及熔接痕等仿真結(jié)果，最終確定了一模兩件采用潛伏澆口的澆注方式，從而有效的縮短了模具的開發(fā)周期，降低了生產(chǎn)成本，具有直接的經(jīng)濟效益。

關(guān)鍵詞：澆口；注塑模；活動接觸座；Moldflow

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

0 引言

澆口又叫進料口，是液體進入型腔的最后通道，連接著澆注系統(tǒng)末端與型腔。澆口的形狀、位置以及布局對于注塑模具的生產(chǎn)、制造有著至關(guān)重要的影響。合理的澆口有助于提高塑件的外觀以及整體質(zhì)量[1]。常見的澆口有側(cè)澆口、弧形澆口、點澆口、潛伏澆口等[2]。側(cè)澆口的最大優(yōu)點就是形狀簡單，制造方便且精度較高，同時可以控制冷凝時間和充模速率之間的關(guān)系[3]；弧形澆口在復(fù)雜零件的生產(chǎn)制造中可以起到分型的作用[4]；點澆口很小，便于凝料和塑件分離，同時留在塑件上的痕跡較小，利于后期處理；潛伏澆口便于隱藏，使得進料口痕跡不易發(fā)現(xiàn)，同時在取模過程中能自動拉斷[5]。本文運用Moldflow仿真軟件，分析了四種不同的注射方案，最后進行綜合比較確定了活動接觸座最佳的澆注方式。

1 活動接觸座的結(jié)構(gòu)工藝性分析

1.1 結(jié)構(gòu)分析

從塑料制品來看，該制件形狀為圓筒形，形狀基本是對稱的，結(jié)構(gòu)較為簡單，為節(jié)約加工成本，可以采用一模兩件的加工方式。但底部圓孔較多，而且有7個不規(guī)則孔，在畫三維圖時應(yīng)特別注意每個孔的尺寸及位置關(guān)系。

1.2 尺寸精度分析

由圖可知，未標(biāo)注公差尺寸采用HB5800～1999等級。最大直徑為23.7h12，公差等級為12級，零件的最大高度為19.5mm，屬于小型塑件，主要壁厚1.5mm，注射時應(yīng)盡量先填充厚壁部分，這樣可以減少縮孔、縮松等缺陷的產(chǎn)生[6]。

1.3 表面質(zhì)量分析

該零件表面有公差尺寸要求，因此質(zhì)量要求較高，注射時必須要控制好相應(yīng)的各項工藝參數(shù)，才能達到要求，采用潛伏澆口可以隱藏澆口位置，更好的提高塑件的成型質(zhì)量[7]。

2 所需注射量計算

2.1 塑件體積的計算

通過ug8.0建模分析：單個塑件的體積為：。

2.2 計算塑件的質(zhì)量

查手冊取熔體密度。

塑件的質(zhì)量：。

2.3 塑件與澆注系統(tǒng)的總質(zhì)量

塑件質(zhì)量 塑件的表面積。

兩個塑件和澆注系統(tǒng)凝料：根據(jù)相關(guān)規(guī)定凝料的質(zhì)量應(yīng)為塑件的0.6倍。

流道凝料的質(zhì)量。

所需注射量。

2.4 鎖模力的計算

根據(jù)多型腔模的統(tǒng)計分析，大致是每個塑件在分型面上的投影面積的0.2～0.5倍。因此可用0.35nA 來進行估算，由手冊可知尼龍6的型腔平均壓力，一般取25～45MPa，取P=30MPa。

2.5 注射機型號的選定

根據(jù)每一生產(chǎn)周期的注射量和鎖模力的計算以及為了方便模架的拆卸和安裝，可選用SZ-100/60型注射機。

3 MoldFlow仿真分析

根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)以及相關(guān)計算，采用一模兩件的方式進行澆注。本文通過模擬分析四種不同的澆注方案從而確定了最佳的澆注方式。方案一：采用側(cè)澆口，優(yōu)點：結(jié)構(gòu)簡單，便于制造，可用于多種塑料的注射成型，但采用側(cè)澆口容易在塑件表面留下澆注痕跡，影響活動接觸座的表面成型質(zhì)量[8]；方案二：采用弧形澆口；方案三：采用點澆口，點澆口位置選擇比較靈活，不受限制，澆口很小，利于自動化生產(chǎn)，但點澆口主要針對壁厚均勻的圓柱形塑件，由于該塑件壁厚不均勻，采用點澆口不太合理[9]；方案四：采用潛伏澆口，能較大的提高塑料制品的外觀質(zhì)量，從該塑件表面公差方面考慮，采用潛伏澆口可以有效的提高活動接觸座的表面成型質(zhì)量，基本上能滿足生產(chǎn)要求[10]。文章對四種澆注方案進行了Moldflow仿真，分別分析比較了四種方案下的翹曲變形、體積收縮率以及熔熔接痕圖，結(jié)果如下圖所示：

通過對四種方案的仿真結(jié)果進行比較，結(jié)合活動接觸座的自身結(jié)構(gòu)以及生產(chǎn)要求，最終確定了一模兩件，采用潛伏澆口的生產(chǎn)方式。

4 結(jié)論

通過使用Moldflow分析軟件，對活動接觸座的澆注系統(tǒng)進行了模擬仿真，主要比較了四種不同方案下的翹曲變形、體積收縮率、熔接痕等參數(shù)，得出使用潛伏澆口、一模兩件澆注的方式進行注射時，所得的活動接觸座生產(chǎn)質(zhì)量最優(yōu)的結(jié)論，從而大大改善了澆注質(zhì)量，減少了試模次數(shù)，進而縮短了模具的開發(fā)周期，有效的降低了經(jīng)濟成本。

參考文獻：

[1]呂煥培，涂晶潔，陳光群等.基于Moldflow的MP4塑料外殼澆注系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J].塑料，2013，42（03）：96-99.

[2]周大路，何柏林，李樹楨等.基于Moldflow的注射器翹曲分析[J].塑料，2007，36（02）：102-105.

[3]鄒用生，黃長林，胡樹根.MoldFlow在注塑模具澆口優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].塑料工業(yè)，2005，33（03）：39-41.

[4]曹將棟，陸立新.基于Moldflow平臺的電吹風(fēng)外殼注塑模具優(yōu)化設(shè)計[J].塑料，2010，39（01）：122-125.

[5]賀華波，李紅林，鄧益民等.Moldflow在電話聽筒上蓋零件注塑成型中的應(yīng)用[J].輕工機械，2006，24（02）：38-40.

[6]姜羨，趙明娟，陳炳輝等.Moldflow在注塑模澆口優(yōu)化設(shè)計中的應(yīng)用[J].塑料，2010，39（04）：15-17.

[7]余玲，陳是德，張詩.基于Moldflow的汽車保險杠澆注系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計[J].模具工業(yè)，2011，37（01）：17-20.

[8]劉長華.基于Moldflow軟件的不同澆注系統(tǒng)下手機后蓋填充結(jié)果分析[J].塑料，2012，41（03）：99-101.

[9]劉曉藝，石連升.基于Moldflow軟件的汽車儲物盒下蓋澆口數(shù)目的優(yōu)化設(shè)計[J].塑料，2010，39（02）：10-12.

[10]萬鵬程，劉泓濱，劉棟玉等.Moldflow在手機前蓋注塑模澆口設(shè)計中的應(yīng)用[J].塑料工業(yè)，2010，38（10）：44-47.

作者簡介：趙陽（1989-），男，陜西咸陽人，碩士，教師，講師，研究方向：模具設(shè)計。