基于Moldflow的足浴按摩器底殼注塑模設(shè)計(jì)與分析

鄭躍剛+黃新標(biāo)

摘 要：采用Moldflow2013軟件的模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩盆底殼進(jìn)行注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，檢測(cè)與預(yù)測(cè)塑件發(fā)生變形如翹曲收縮是否符合要求，根據(jù)產(chǎn)品注塑模擬分析結(jié)果來(lái)優(yōu)化塑件的模具結(jié)構(gòu)，使之更為合理。

關(guān)鍵詞：足浴按摩器 注塑模擬 翹曲變形

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在現(xiàn)行大多數(shù)的模具設(shè)計(jì)采用的經(jīng)驗(yàn)法中易出現(xiàn)翹曲、厚度不均勻等缺陷，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求已滿足不了，而計(jì)算機(jī)模流分析技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品生產(chǎn)加工中解決這些薄弱環(huán)節(jié)問(wèn)題的最有效途徑之一。

本文利用Moldflow模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼模具進(jìn)行注塑模擬，準(zhǔn)確確定進(jìn)膠位置，形成注塑工藝方案用來(lái)減少塑件的翹曲變形，以獲得了更高的產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化冷卻水道來(lái)提高產(chǎn)品生效率。

1 塑件工藝分析及CAE分析

該塑件壁厚在2～4 mm較不均勻，形狀復(fù)雜且體積較大，成型時(shí)容易產(chǎn)生翹曲變形，在模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意變形量是會(huì)對(duì)裝配有影響（見(jiàn)圖1）。

由于足浴按摩器底殼是安裝在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纖維增強(qiáng)尼龍，為PA66 SE15C（PA+15%玻璃纖維），采用注塑成型的方式，批量為大批量生產(chǎn)。

PA66 SE15C材料推薦工藝參數(shù)如表1所示。

2 澆口位置的確定

注塑模進(jìn)膠位置的確定直接關(guān)系到熔融料流在模具中的流動(dòng)情況，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。合理的澆口位置將能提高塑件的成型質(zhì)量，消除熔接痕，降低內(nèi)應(yīng)力，避免蛇紋和優(yōu)化外觀。結(jié)合理論和分析的結(jié)果確定位置定在塑件的底面中心，如圖2所示。

3 流動(dòng)分析

3.1 速度和壓力切換時(shí)的壓力

通過(guò)產(chǎn)品型腔充滿瞬間轉(zhuǎn)換為保壓時(shí)的壓力分布情況看，可以得到本方案成型所需注射壓力為110.1 MPa，壓力下降均勻，整個(gè)型腔填充順利，無(wú)填充不滿跡象。如圖3所示。

3.2 氣穴

從圖4中可以看出存在氣穴的地方有三處，一是在散熱結(jié)構(gòu)處，因?yàn)楸容^薄所以容易強(qiáng)度不夠，但是由于澆口在邊上，所以強(qiáng)度可以保證，不會(huì)存在填充不足；二是位于底部的四個(gè)支撐住上，因?yàn)檫@里只是起支撐重量的地方對(duì)外觀要求不高；三是位于分型面上，因?yàn)榉中兔姹旧砭途哂信艢獾墓δ埽詺庋◣缀醪挥绊懰芗馁|(zhì)量。

3.3 翹曲變形分析

圖5為產(chǎn)品相對(duì)于圖中坐標(biāo)系平面的變形總量，已經(jīng)是放大10倍的效果。制品變形為2.118 mm。由分析結(jié)果可知，X方向的變形量為0.8487 mm，Z方向的變形量0.6663 mm，Y方向的變形量1.322 mm，占總變形量的比例大，這是由于塑件Y方向不對(duì)稱造型的，而且塑件的Y方向最長(zhǎng)、以及寬度也不一樣，這些是導(dǎo)致變形量大的原因。雖然最大變形量有1.322 mm，但是考慮到單邊的話也就0.666 mm，而且塑件的體積較大，形狀不規(guī)則，這點(diǎn)變形量已經(jīng)是最合理的效果了。

4 結(jié)論

足浴按摩器底殼模具通過(guò)采用Moldflow軟件模流分析技術(shù)對(duì)進(jìn)行優(yōu)化后，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，得到了符合產(chǎn)品要求的翹曲變形量，滿足了塑件的成型質(zhì)量，為模具設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持。

（1）本文通過(guò)利用Moldflow軟件模具分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化了澆口位置，預(yù)測(cè)了模具成型周期與注塑壓力，確保充填平衡，提高塑件質(zhì)量。

（2）優(yōu)化注塑成型工藝，建議成型足浴按摩器底殼時(shí)，模溫為85°左右為宜，在保壓階段，優(yōu)化保壓曲線，可降低翹曲變形量。

（3）基于MOLDFLOW數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)Y方向的變形量最大，說(shuō)明塑件的收縮情況和塑件的結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1] 申長(zhǎng)雨.注塑成型模擬及模具優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：科學(xué)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(yīng)用[J].塑料制造，2008（8）.endprint

摘 要：采用Moldflow2013軟件的模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩盆底殼進(jìn)行注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，檢測(cè)與預(yù)測(cè)塑件發(fā)生變形如翹曲收縮是否符合要求，根據(jù)產(chǎn)品注塑模擬分析結(jié)果來(lái)優(yōu)化塑件的模具結(jié)構(gòu)，使之更為合理。

關(guān)鍵詞：足浴按摩器 注塑模擬 翹曲變形

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在現(xiàn)行大多數(shù)的模具設(shè)計(jì)采用的經(jīng)驗(yàn)法中易出現(xiàn)翹曲、厚度不均勻等缺陷，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求已滿足不了，而計(jì)算機(jī)模流分析技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品生產(chǎn)加工中解決這些薄弱環(huán)節(jié)問(wèn)題的最有效途徑之一。

本文利用Moldflow模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼模具進(jìn)行注塑模擬，準(zhǔn)確確定進(jìn)膠位置，形成注塑工藝方案用來(lái)減少塑件的翹曲變形，以獲得了更高的產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化冷卻水道來(lái)提高產(chǎn)品生效率。

1 塑件工藝分析及CAE分析

該塑件壁厚在2～4 mm較不均勻，形狀復(fù)雜且體積較大，成型時(shí)容易產(chǎn)生翹曲變形，在模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意變形量是會(huì)對(duì)裝配有影響（見(jiàn)圖1）。

由于足浴按摩器底殼是安裝在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纖維增強(qiáng)尼龍，為PA66 SE15C（PA+15%玻璃纖維），采用注塑成型的方式，批量為大批量生產(chǎn)。

PA66 SE15C材料推薦工藝參數(shù)如表1所示。

2 澆口位置的確定

注塑模進(jìn)膠位置的確定直接關(guān)系到熔融料流在模具中的流動(dòng)情況，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。合理的澆口位置將能提高塑件的成型質(zhì)量，消除熔接痕，降低內(nèi)應(yīng)力，避免蛇紋和優(yōu)化外觀。結(jié)合理論和分析的結(jié)果確定位置定在塑件的底面中心，如圖2所示。

3 流動(dòng)分析

3.1 速度和壓力切換時(shí)的壓力

通過(guò)產(chǎn)品型腔充滿瞬間轉(zhuǎn)換為保壓時(shí)的壓力分布情況看，可以得到本方案成型所需注射壓力為110.1 MPa，壓力下降均勻，整個(gè)型腔填充順利，無(wú)填充不滿跡象。如圖3所示。

3.2 氣穴

從圖4中可以看出存在氣穴的地方有三處，一是在散熱結(jié)構(gòu)處，因?yàn)楸容^薄所以容易強(qiáng)度不夠，但是由于澆口在邊上，所以強(qiáng)度可以保證，不會(huì)存在填充不足；二是位于底部的四個(gè)支撐住上，因?yàn)檫@里只是起支撐重量的地方對(duì)外觀要求不高；三是位于分型面上，因?yàn)榉中兔姹旧砭途哂信艢獾墓δ埽詺庋◣缀醪挥绊懰芗馁|(zhì)量。

3.3 翹曲變形分析

圖5為產(chǎn)品相對(duì)于圖中坐標(biāo)系平面的變形總量，已經(jīng)是放大10倍的效果。制品變形為2.118 mm。由分析結(jié)果可知，X方向的變形量為0.8487 mm，Z方向的變形量0.6663 mm，Y方向的變形量1.322 mm，占總變形量的比例大，這是由于塑件Y方向不對(duì)稱造型的，而且塑件的Y方向最長(zhǎng)、以及寬度也不一樣，這些是導(dǎo)致變形量大的原因。雖然最大變形量有1.322 mm，但是考慮到單邊的話也就0.666 mm，而且塑件的體積較大，形狀不規(guī)則，這點(diǎn)變形量已經(jīng)是最合理的效果了。

4 結(jié)論

足浴按摩器底殼模具通過(guò)采用Moldflow軟件模流分析技術(shù)對(duì)進(jìn)行優(yōu)化后，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，得到了符合產(chǎn)品要求的翹曲變形量，滿足了塑件的成型質(zhì)量，為模具設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持。

（1）本文通過(guò)利用Moldflow軟件模具分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化了澆口位置，預(yù)測(cè)了模具成型周期與注塑壓力，確保充填平衡，提高塑件質(zhì)量。

（2）優(yōu)化注塑成型工藝，建議成型足浴按摩器底殼時(shí)，模溫為85°左右為宜，在保壓階段，優(yōu)化保壓曲線，可降低翹曲變形量。

（3）基于MOLDFLOW數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)Y方向的變形量最大，說(shuō)明塑件的收縮情況和塑件的結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1] 申長(zhǎng)雨.注塑成型模擬及模具優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：科學(xué)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(yīng)用[J].塑料制造，2008（8）.endprint

摘 要：采用Moldflow2013軟件的模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩盆底殼進(jìn)行注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，檢測(cè)與預(yù)測(cè)塑件發(fā)生變形如翹曲收縮是否符合要求，根據(jù)產(chǎn)品注塑模擬分析結(jié)果來(lái)優(yōu)化塑件的模具結(jié)構(gòu)，使之更為合理。

關(guān)鍵詞：足浴按摩器 注塑模擬 翹曲變形

中圖分類號(hào)：TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在現(xiàn)行大多數(shù)的模具設(shè)計(jì)采用的經(jīng)驗(yàn)法中易出現(xiàn)翹曲、厚度不均勻等缺陷，對(duì)產(chǎn)品的更新?lián)Q代和提高質(zhì)量的要求已滿足不了，而計(jì)算機(jī)模流分析技術(shù)已成為塑料產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及產(chǎn)品生產(chǎn)加工中解決這些薄弱環(huán)節(jié)問(wèn)題的最有效途徑之一。

本文利用Moldflow模流分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼模具進(jìn)行注塑模擬，準(zhǔn)確確定進(jìn)膠位置，形成注塑工藝方案用來(lái)減少塑件的翹曲變形，以獲得了更高的產(chǎn)品質(zhì)量，優(yōu)化冷卻水道來(lái)提高產(chǎn)品生效率。

1 塑件工藝分析及CAE分析

該塑件壁厚在2～4 mm較不均勻，形狀復(fù)雜且體積較大，成型時(shí)容易產(chǎn)生翹曲變形，在模具設(shè)計(jì)時(shí)要注意變形量是會(huì)對(duì)裝配有影響（見(jiàn)圖1）。

由于足浴按摩器底殼是安裝在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纖維增強(qiáng)尼龍，為PA66 SE15C（PA+15%玻璃纖維），采用注塑成型的方式，批量為大批量生產(chǎn)。

PA66 SE15C材料推薦工藝參數(shù)如表1所示。

2 澆口位置的確定

注塑模進(jìn)膠位置的確定直接關(guān)系到熔融料流在模具中的流動(dòng)情況，是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵組成部分。合理的澆口位置將能提高塑件的成型質(zhì)量，消除熔接痕，降低內(nèi)應(yīng)力，避免蛇紋和優(yōu)化外觀。結(jié)合理論和分析的結(jié)果確定位置定在塑件的底面中心，如圖2所示。

3 流動(dòng)分析

3.1 速度和壓力切換時(shí)的壓力

通過(guò)產(chǎn)品型腔充滿瞬間轉(zhuǎn)換為保壓時(shí)的壓力分布情況看，可以得到本方案成型所需注射壓力為110.1 MPa，壓力下降均勻，整個(gè)型腔填充順利，無(wú)填充不滿跡象。如圖3所示。

3.2 氣穴

從圖4中可以看出存在氣穴的地方有三處，一是在散熱結(jié)構(gòu)處，因?yàn)楸容^薄所以容易強(qiáng)度不夠，但是由于澆口在邊上，所以強(qiáng)度可以保證，不會(huì)存在填充不足；二是位于底部的四個(gè)支撐住上，因?yàn)檫@里只是起支撐重量的地方對(duì)外觀要求不高；三是位于分型面上，因?yàn)榉中兔姹旧砭途哂信艢獾墓δ埽詺庋◣缀醪挥绊懰芗馁|(zhì)量。

3.3 翹曲變形分析

圖5為產(chǎn)品相對(duì)于圖中坐標(biāo)系平面的變形總量，已經(jīng)是放大10倍的效果。制品變形為2.118 mm。由分析結(jié)果可知，X方向的變形量為0.8487 mm，Z方向的變形量0.6663 mm，Y方向的變形量1.322 mm，占總變形量的比例大，這是由于塑件Y方向不對(duì)稱造型的，而且塑件的Y方向最長(zhǎng)、以及寬度也不一樣，這些是導(dǎo)致變形量大的原因。雖然最大變形量有1.322 mm，但是考慮到單邊的話也就0.666 mm，而且塑件的體積較大，形狀不規(guī)則，這點(diǎn)變形量已經(jīng)是最合理的效果了。

4 結(jié)論

足浴按摩器底殼模具通過(guò)采用Moldflow軟件模流分析技術(shù)對(duì)進(jìn)行優(yōu)化后，對(duì)可能出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行了改進(jìn)，得到了符合產(chǎn)品要求的翹曲變形量，滿足了塑件的成型質(zhì)量，為模具設(shè)計(jì)提供了有力的技術(shù)支持。

（1）本文通過(guò)利用Moldflow軟件模具分析技術(shù)對(duì)足浴按摩器底殼注塑過(guò)程進(jìn)行模擬分析，優(yōu)化了澆口位置，預(yù)測(cè)了模具成型周期與注塑壓力，確保充填平衡，提高塑件質(zhì)量。

（2）優(yōu)化注塑成型工藝，建議成型足浴按摩器底殼時(shí)，模溫為85°左右為宜，在保壓階段，優(yōu)化保壓曲線，可降低翹曲變形量。

（3）基于MOLDFLOW數(shù)值模擬，我們發(fā)現(xiàn)Y方向的變形量最大，說(shuō)明塑件的收縮情況和塑件的結(jié)構(gòu)有較大關(guān)系。

參考文獻(xiàn)

[1] 申長(zhǎng)雨.注塑成型模擬及模具優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法[M].北京：科學(xué)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(yīng)用[J].塑料制造，2008（8）.endprint