汽車尾燈飾條模具優化分析

鄭躍剛++黃新標

摘 要：分析汽車尾燈燈飾條模具的特點，介紹模流分析在汽車尾燈燈飾條模具設計中的實際應用，通過MOLDFLOW軟件對模具的實際工作狀況進行模擬分析，優化模具的設計結構，提高了模具設計的合理性。

關鍵詞：模流分析 優化設計 模具結構

中圖分類號：U466 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具設計過程中，如何驗證模具設計結構的合理性是相當重要的，也是相當困難的一部分。在以往的模具設計過程中往往通過模具設計者的經驗來確定模具的結構數據，因此需要經過不斷的修模與試模才能找到解決方案，造成模具制造成本浪費與制造周期過長。本文中通過模流分析的方法，驗證模具結構的合現性，并優化模具結構，解決產品在生產當中可能出現的縮水、熔接線、翹曲變形等缺陷。

1 產品要求與原始模具方案

汽車尾燈燈飾條產品外觀形狀與尺寸精度直接影響尾燈的美觀與裝配使用性能。產品尺寸為446×12×94.5厚度為3.7左右，分布不均勻，材質為ABS（BASF Terluran HH-112）熔體密度為0.94398 g/cu.cm，固體密度為1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明顯的縮水痕跡，不能產生較大的翹曲變形，不能有明顯的熔接線。

模具采用二板式模具結構，由于產品尺寸較大外觀要求高，不能產生熔接線、變形、縮水等缺陷本模具結構采用熱流道與普通流相結合的澆注系統，澆口采用潛伏式流口，可以自動斷澆，采用順序閥順序控制澆口進膠解決熔接痕問題。

2 優化模具結構及模流分析

采用wildflow軟件將產品數據和流道、冷卻水路布局導入軟件進行分析，由于匹配率較低，采用3D網格分析。采用注塑模擬分析工藝參數設置模溫為45deg.C，料溫為250deg.CV/P切換（%）為99%填充時間（Fill time）為2.3 s。

2.1 優化模具結構

經MOLDFLOW分析后確定模具結構，原始模具設計方案中熱流道直徑為12 mm閥針為4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直徑為12 mm動定模冷卻水溫度為30°，優化后冷流道改為9×8×8 mm，冷卻水溫改為定模為20°動模為60°，保壓壓力80 MPa。

2.2 優化改善比較

優化方案與原如方案注塑方式都采用順序閥順序進膠方式，如圖1中左側膠口先進膠1.3 s后右側膠口再進膠，都實現了流動較平衡，無滯留短射現象，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。注塑壓力原始方案為78 MPa優化方案為80 MPa兩種方案最大壓力都在許可范圍之內。原始方案最大鎖模力93.3T優化方案最大鎖模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）優化方案最大剪切速率（189 191/S）都在許可剪切速率（50000 1/S）之內。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷卻到50%以上，總的成型周期為（40+5）45 s未能滿足所要求的40 s范轉之內，而優化方案成型周期40 s則滿足了成型周期的要求。

如圖1所示原始方案的總體變形在0.0765～5.128 mm而優化方案的變形量在0.0070～1.269 mm，X方向變形原始方案為0.5286 mm，優化方案為0.3014 mm，Y方向二種方案都屬于均勻收縮，而在Z方向上原始方案變形較大為6.548 mm，而優化方案變形量為0.4229達到了所需要求的0.5 mm以下。

3 結論

二種方案的比較分析結果，由此可得出以下結論：

（1）由于使用熱流道針閥順序控制，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。

（2）原方案冷流道太大會造成整個成型周期過長（45 s），建議減少冷流道尺寸縮短成型周期至40 s，滿足要求。

（3）原方案在各個方向都比較大，通過調節動、定模溫差，減少產品在X、Z方向的變形，優化方案中X、Z方向變形量都在許可范圍（0.5 mm）之內。

（4）產品料厚不均造成各區域收縮差異是導致變形的主要原因。

（5）調節冷流道大小降低成型周期，可調節動、定模溫差和優化保壓曲線減少產品翹曲變形。

參考文獻

[1] 申長雨.注塑成型模擬及模具優化設計理論與方法[M].北京：科學出版社，2009.

[2] 黃鋼華，張益華，魯世缸，等.Moldflow/MPI翹曲分析在注塑模中的應用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孫麗娟，刑東仕，黃專，等.Moldflow在注射模設計中的應用[J].模具工業，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充電器外殼模流分析及模具設計[J].特種橡膠制品，2013（2）.

[5] 梁瑞閔，龐建民.基于模流分析選定節能射出成型參數[J].南通大學學報：自然科學版，2013（4）.endprint

摘 要：分析汽車尾燈燈飾條模具的特點，介紹模流分析在汽車尾燈燈飾條模具設計中的實際應用，通過MOLDFLOW軟件對模具的實際工作狀況進行模擬分析，優化模具的設計結構，提高了模具設計的合理性。

關鍵詞：模流分析 優化設計 模具結構

中圖分類號：U466 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具設計過程中，如何驗證模具設計結構的合理性是相當重要的，也是相當困難的一部分。在以往的模具設計過程中往往通過模具設計者的經驗來確定模具的結構數據，因此需要經過不斷的修模與試模才能找到解決方案，造成模具制造成本浪費與制造周期過長。本文中通過模流分析的方法，驗證模具結構的合現性，并優化模具結構，解決產品在生產當中可能出現的縮水、熔接線、翹曲變形等缺陷。

1 產品要求與原始模具方案

汽車尾燈燈飾條產品外觀形狀與尺寸精度直接影響尾燈的美觀與裝配使用性能。產品尺寸為446×12×94.5厚度為3.7左右，分布不均勻，材質為ABS（BASF Terluran HH-112）熔體密度為0.94398 g/cu.cm，固體密度為1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明顯的縮水痕跡，不能產生較大的翹曲變形，不能有明顯的熔接線。

模具采用二板式模具結構，由于產品尺寸較大外觀要求高，不能產生熔接線、變形、縮水等缺陷本模具結構采用熱流道與普通流相結合的澆注系統，澆口采用潛伏式流口，可以自動斷澆，采用順序閥順序控制澆口進膠解決熔接痕問題。

2 優化模具結構及模流分析

采用wildflow軟件將產品數據和流道、冷卻水路布局導入軟件進行分析，由于匹配率較低，采用3D網格分析。采用注塑模擬分析工藝參數設置模溫為45deg.C，料溫為250deg.CV/P切換（%）為99%填充時間（Fill time）為2.3 s。

2.1 優化模具結構

經MOLDFLOW分析后確定模具結構，原始模具設計方案中熱流道直徑為12 mm閥針為4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直徑為12 mm動定模冷卻水溫度為30°，優化后冷流道改為9×8×8 mm，冷卻水溫改為定模為20°動模為60°，保壓壓力80 MPa。

2.2 優化改善比較

優化方案與原如方案注塑方式都采用順序閥順序進膠方式，如圖1中左側膠口先進膠1.3 s后右側膠口再進膠，都實現了流動較平衡，無滯留短射現象，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。注塑壓力原始方案為78 MPa優化方案為80 MPa兩種方案最大壓力都在許可范圍之內。原始方案最大鎖模力93.3T優化方案最大鎖模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）優化方案最大剪切速率（189 191/S）都在許可剪切速率（50000 1/S）之內。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷卻到50%以上，總的成型周期為（40+5）45 s未能滿足所要求的40 s范轉之內，而優化方案成型周期40 s則滿足了成型周期的要求。

如圖1所示原始方案的總體變形在0.0765～5.128 mm而優化方案的變形量在0.0070～1.269 mm，X方向變形原始方案為0.5286 mm，優化方案為0.3014 mm，Y方向二種方案都屬于均勻收縮，而在Z方向上原始方案變形較大為6.548 mm，而優化方案變形量為0.4229達到了所需要求的0.5 mm以下。

3 結論

二種方案的比較分析結果，由此可得出以下結論：

（1）由于使用熱流道針閥順序控制，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。

（2）原方案冷流道太大會造成整個成型周期過長（45 s），建議減少冷流道尺寸縮短成型周期至40 s，滿足要求。

（3）原方案在各個方向都比較大，通過調節動、定模溫差，減少產品在X、Z方向的變形，優化方案中X、Z方向變形量都在許可范圍（0.5 mm）之內。

（4）產品料厚不均造成各區域收縮差異是導致變形的主要原因。

（5）調節冷流道大小降低成型周期，可調節動、定模溫差和優化保壓曲線減少產品翹曲變形。

參考文獻

[1] 申長雨.注塑成型模擬及模具優化設計理論與方法[M].北京：科學出版社，2009.

[2] 黃鋼華，張益華，魯世缸，等.Moldflow/MPI翹曲分析在注塑模中的應用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孫麗娟，刑東仕，黃專，等.Moldflow在注射模設計中的應用[J].模具工業，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充電器外殼模流分析及模具設計[J].特種橡膠制品，2013（2）.

[5] 梁瑞閔，龐建民.基于模流分析選定節能射出成型參數[J].南通大學學報：自然科學版，2013（4）.endprint

摘 要：分析汽車尾燈燈飾條模具的特點，介紹模流分析在汽車尾燈燈飾條模具設計中的實際應用，通過MOLDFLOW軟件對模具的實際工作狀況進行模擬分析，優化模具的設計結構，提高了模具設計的合理性。

關鍵詞：模流分析 優化設計 模具結構

中圖分類號：U466 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具設計過程中，如何驗證模具設計結構的合理性是相當重要的，也是相當困難的一部分。在以往的模具設計過程中往往通過模具設計者的經驗來確定模具的結構數據，因此需要經過不斷的修模與試模才能找到解決方案，造成模具制造成本浪費與制造周期過長。本文中通過模流分析的方法，驗證模具結構的合現性，并優化模具結構，解決產品在生產當中可能出現的縮水、熔接線、翹曲變形等缺陷。

1 產品要求與原始模具方案

汽車尾燈燈飾條產品外觀形狀與尺寸精度直接影響尾燈的美觀與裝配使用性能。產品尺寸為446×12×94.5厚度為3.7左右，分布不均勻，材質為ABS（BASF Terluran HH-112）熔體密度為0.94398 g/cu.cm，固體密度為1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明顯的縮水痕跡，不能產生較大的翹曲變形，不能有明顯的熔接線。

模具采用二板式模具結構，由于產品尺寸較大外觀要求高，不能產生熔接線、變形、縮水等缺陷本模具結構采用熱流道與普通流相結合的澆注系統，澆口采用潛伏式流口，可以自動斷澆，采用順序閥順序控制澆口進膠解決熔接痕問題。

2 優化模具結構及模流分析

采用wildflow軟件將產品數據和流道、冷卻水路布局導入軟件進行分析，由于匹配率較低，采用3D網格分析。采用注塑模擬分析工藝參數設置模溫為45deg.C，料溫為250deg.CV/P切換（%）為99%填充時間（Fill time）為2.3 s。

2.1 優化模具結構

經MOLDFLOW分析后確定模具結構，原始模具設計方案中熱流道直徑為12 mm閥針為4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直徑為12 mm動定模冷卻水溫度為30°，優化后冷流道改為9×8×8 mm，冷卻水溫改為定模為20°動模為60°，保壓壓力80 MPa。

2.2 優化改善比較

優化方案與原如方案注塑方式都采用順序閥順序進膠方式，如圖1中左側膠口先進膠1.3 s后右側膠口再進膠，都實現了流動較平衡，無滯留短射現象，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。注塑壓力原始方案為78 MPa優化方案為80 MPa兩種方案最大壓力都在許可范圍之內。原始方案最大鎖模力93.3T優化方案最大鎖模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）優化方案最大剪切速率（189 191/S）都在許可剪切速率（50000 1/S）之內。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷卻到50%以上，總的成型周期為（40+5）45 s未能滿足所要求的40 s范轉之內，而優化方案成型周期40 s則滿足了成型周期的要求。

如圖1所示原始方案的總體變形在0.0765～5.128 mm而優化方案的變形量在0.0070～1.269 mm，X方向變形原始方案為0.5286 mm，優化方案為0.3014 mm，Y方向二種方案都屬于均勻收縮，而在Z方向上原始方案變形較大為6.548 mm，而優化方案變形量為0.4229達到了所需要求的0.5 mm以下。

3 結論

二種方案的比較分析結果，由此可得出以下結論：

（1）由于使用熱流道針閥順序控制，兩種方案產品表面都不會產生熔接線。

（2）原方案冷流道太大會造成整個成型周期過長（45 s），建議減少冷流道尺寸縮短成型周期至40 s，滿足要求。

（3）原方案在各個方向都比較大，通過調節動、定模溫差，減少產品在X、Z方向的變形，優化方案中X、Z方向變形量都在許可范圍（0.5 mm）之內。

（4）產品料厚不均造成各區域收縮差異是導致變形的主要原因。

（5）調節冷流道大小降低成型周期，可調節動、定模溫差和優化保壓曲線減少產品翹曲變形。

參考文獻

[1] 申長雨.注塑成型模擬及模具優化設計理論與方法[M].北京：科學出版社，2009.

[2] 黃鋼華，張益華，魯世缸，等.Moldflow/MPI翹曲分析在注塑模中的應用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孫麗娟，刑東仕，黃專，等.Moldflow在注射模設計中的應用[J].模具工業，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充電器外殼模流分析及模具設計[J].特種橡膠制品，2013（2）.

[5] 梁瑞閔，龐建民.基于模流分析選定節能射出成型參數[J].南通大學學報：自然科學版，2013（4）.endprint