Moldflow在汽車方向桿保護(hù)蓋注塑成型中的應(yīng)用

俞 挺

（1.浙江工業(yè)大學(xué) 教育科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，浙江 杭州 310000；2.寧波第二技師學(xué)院 機(jī)械系，浙江 寧波315000）

科技的進(jìn)步必然帶動生產(chǎn)力的進(jìn)步，隨著數(shù)字化和軟件技術(shù)的開發(fā)，縮短了制造業(yè)的周期，加快了產(chǎn)品的更新?lián)Q代。在模具設(shè)計與制造中，應(yīng)用了CAD、CAE、CAM技術(shù)，使得產(chǎn)品的生產(chǎn)更為準(zhǔn)確。Moldflow就是一款計算機(jī)輔助分析的軟件，對產(chǎn)品進(jìn)行模擬注射，并且分析出產(chǎn)品各個的參數(shù)，顯示產(chǎn)品的不足和需要改進(jìn)的參數(shù)。

1 Moldflow的應(yīng)用

Moldflow是歐特克公司開發(fā)的一款用于塑料產(chǎn)品模具的設(shè)計與制造的行業(yè)軟件，它為企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計及制造過程中提供了整體的解決方案，幫助技術(shù)人員輕松地模擬完成整個流程中的各個關(guān)鍵點的優(yōu)化工作。

（1）優(yōu)化塑件。通過Moleflow軟件的應(yīng)用，可以得到產(chǎn)品塑件的實際最小壁厚，優(yōu)化塑件結(jié)構(gòu)，同時降低材料成本，縮短生產(chǎn)周期，保證塑件能夠完整的被充滿。

（2）優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)。通過Moldflow軟件的應(yīng)用，可獲得產(chǎn)品塑件最佳的澆口數(shù)量和位置，合理的流道系統(tǒng)與冷卻系統(tǒng)，對澆口和冷卻系統(tǒng)的尺寸進(jìn)行優(yōu)化，并且在計算機(jī)上進(jìn)行試模、修模，很大程度上提高了模具的質(zhì)量，減少實際的修模次數(shù)，減少了成本和試模周期，提高試模成功率。

（3）優(yōu)化注射工藝參數(shù)。通過Moldflow軟件的應(yīng)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(chǎn)品前處理

現(xiàn)以汽車方向桿保護(hù)蓋為例，對產(chǎn)品進(jìn)行CAE分析。

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

3 產(chǎn)品分析

（1）產(chǎn)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(chǎn)品的最薄處與最厚處防止產(chǎn)品的厚薄不均值大而使產(chǎn)品發(fā)生縮痕和應(yīng)力集中。

4 充模分析的投入

（1）所需參數(shù)設(shè)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(tǒng)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(dāng)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(qū)域溫度升高較高；厚度較高的區(qū)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(qū)域和厚度較厚的區(qū)域較大。

5 結(jié)語

綜合上述分析，可得出產(chǎn)品的工藝參數(shù)設(shè)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(jié)果：填充時間：3.45sec；填充壓力：45.52 MPa；鎖模力：82.39Tonnes；產(chǎn)品重量：197.85grams；進(jìn)給量：1.33grams。

參考文件

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

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

[3]張維合.注塑模具設(shè)計實用教程[M].北京.化學(xué)工業(yè)出版社，2007.