基于CAE的注塑成型缺陷分析及優化

夏金林 李淵博 王少軍

摘 要：現置杯盒注塑成型過程中出現困氣質量缺陷，利用mudflow分析軟件，對置杯盒注塑成型進行充填分析，為改進模具結構提供了理論支持，減小改模失敗風險，縮短模具改進周期，從而使得成型缺陷得以快速有效解決。

關鍵詞：注塑成型；模流分析；困氣

中圖分類號：U467 文獻標識碼：B 文章編號：1671-7988（2018）12-124-03

Abstract： The quality defect of trapped gas appeared in the injection molding process of the present cup box， Using Moldflow analysis software， Filling analysis of injection molding of opposed cup boxes， It provides theoretical support for improving die structure， Reduce die failure risk， Shorten the improvement cycle， So that the forming defects can be quickly and effectively solved.

Keywords： Injection molding； Moldflow； Trapped gas

CLC NO.： U467 Document Code： B Article ID： 1671-7988（2018）12-124-03

前言

在塑料產品注塑成型中，引起困氣質量缺陷的因素較多，如何準確快速分析判斷缺陷產生的原因，成為迫切需要解決的問題。

本課題研究的對象為某車型置杯盒，此產品注塑成型過程中出現困氣，見圖1。調整注塑成型工參數無法解決。因此，利用模流分析CAE軟件mudflow對置杯盒產品進行了填充分析，找出最優方案，改進模具結構，解決困氣問題。

1 塑料件特點及成型問題

1.1 塑料件模型及成型分析

置杯盒模型壁厚3mm，外形尺寸為178×110×70mm，體積為238cm3，質量為 235g。其模具方案為雙腔模設計，澆注系統為冷流道點澆口，因此，借助CAE分析的優勢，需要解決的問題：①更改進膠位置能否解決排氣；②精確定位排氣槽位置。

1.2 塑料件CAE分析模型

如圖2所示，將置杯盒的3D模型利用CAD Doctor修正模型后，并導入到模流分析軟件中，劃分雙層面網格，表面三角形單元是117016個，節點是58512個，平均縱橫比：1.55，最大縱橫比5.92，最小縱橫比為1.16，匹配百分比92.4%，相互百分比為90.6%，網格能滿足本方案中各分析方案要求。

1.3 模具進膠系統結構

置杯盒模具澆注系統結構見圖3，主流道為圓型，入口直徑為4mm，流道直徑為5mm，澆口始端直徑為2mm，末端直徑為3mm。

該材料成型工藝參數如表1。

1.4 模具優化方案

通過對模具及產品結構初步分析，確定三種改進方案具體如表2：

1.5 流動分析

1.5.1 方案一分析如下

將產品澆口位置移動到產品上邊緣，具體如圖4，然后進行充填分析，充填分析氣穴出現位置如圖5。

分析結果顯示，置杯盒底部存在困氣現象。

1.5.2 方案二分析如下

按方案二將澆口更改到產品底部，具體如圖6，進行充填分析，分析結果中出現兩處困氣位置如圖7。

1.5.3 方案三分析如下

在澆口位置不變的情況下，通過moldflow填充分析困氣所在位置，如圖8 可在模具上在出現氣穴的位置開設排氣槽。

通過以上三種方案比較分析，增加改變澆口位置無法消除困氣，通過對模具結構進行分析，最經濟的方式為在模具困氣位置增設排氣槽，如圖9。按照方案三實施。通過實施試模驗證，最終解決了困氣問題。改善后的產品見圖10。

2 結論

利用CAE軟件，以置杯盒產品為例，利用moldflow軟件分析了不同澆口位置注塑填充流動情況，找出了最佳改模方案，避免盲目試錯導致的不利風險，從而節約了改模費用，縮短了改進時間。有效解決了實際生產過程中的困氣等問題，為其它產品的問題改善提供了參考。

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