基于模流分析的澆口位置選擇

盧開斌

（常州建東職業技術學院，江蘇常州213000）

基于模流分析的澆口位置選擇

盧開斌

（常州建東職業技術學院，江蘇常州213000）

以塑料盒制件為例，闡述了用Moldflow軟件進行澆口位置模擬分析方法，并介紹了如何利用CAE分析結果優化設計參數，得到比較理想的設計結果。在其模具設計與成型加工中常運用CAE分析技術代替實際的試模，預測設計中潛在的缺陷并進行修改，優化模具設計、成型工藝參數和制件結構。筆者現就MoldfloW軟件在塑料模具及成型工藝參數優化設計中的應用作一介紹。

塑料盒；CAE技術；塑料模具設計

CAE（計算機輔助工程)）的特點是以工程和科學問題為背景，建立計算模型并進行計算機仿真分析。一方面，CAE技術的應用，使許多過去受條件限制無法分析的復雜問題，通過計算機數值模擬得到滿意的解答；另一方面，計算機輔助分析使大量繁雜的問題分析簡單化，使復雜的過程層次化，節省了大量的時間，避免了低水平重復的工作，使工程分析更快、更準確。在塑料模具設計中，CAE的應用可以有效的優化設計參數，得到比較滿意的設計結果。現以CAE技術在塑料模具設計中澆口位置的應用，從一個側面闡述CAE技術在塑料設計中的重要作用。案例：制件為均勻薄壁件（材料為ABS）塑料盒，結構簡單但體型較大。注射成型過程中澆口位置將直接影響塑料熔體在模具型腔內的流動、聚合物分子的取向和制件成型后是否翹曲變形，因此選擇合理的澆口位置在模具設計中十分重要。

1 澆口位置選擇方案

模擬中確定了三種澆道設置方案，第一種方案主要考慮在箱體底部采用直澆口，如圖1所示。第二種方案則主要在底部采用3個點澆口，如圖2所示。第三種方案則采用側澆口，如圖3所示。筆者通過流動前沿溫度分布，氣穴和熔接痕為首要考慮因素來確定優選方案。

圖1 方案1澆口位置

圖2 方案2澆口位置

圖3 方案3澆口位置

2 依次進行填充分析

以熔體流動前沿溫度分布，氣穴和熔接痕為首要考慮因素，在3種方案中確定最優方案。（填充時間相差不大，故不做考慮）

（1）熔體流動前沿溫度分布分析。如圖4、圖5、圖6所示。有熔體流動前沿溫度分布分析方得知，方案2的熔體前沿溫度分布更加均勻。

圖4 方案1前沿溫度

圖5 方案2前沿溫度

圖6 方案3前沿溫度

（2）氣穴分析。如圖7、圖8、圖9所示。根據分析結果可知3種方案的氣穴分布，數目大致相同。

圖7 方案1氣穴分布圖

圖8 方案2氣穴分布圖

圖9 方案3氣穴分布圖

（3）熔接痕數量及位置分析。如圖10、圖11、圖12所示。

圖10 方案1熔接痕

圖11 方案2熔接痕

圖12 方案3熔接痕

根據分析結果可知3種方案的氣穴分布，數目大致相同，但方案三有一條明顯的長熔接痕，所以方案三不能選，將方案一和方案二比較，方案二的熔體前沿溫度分布更加均勻，且方案二屬于點澆口，去除容易，痕跡小，塑件更加美觀，因而選擇方案二作為最優方案。

3 結語

由澆口位置的選擇可以看出，應用Moldflow對注塑件進行充填、流動和冷卻等模擬分析，得到的成型工藝參數和成型結果有助于工藝人員和模具設計人員更快更便捷地找出缺陷產生的原因，從而優化注塑模具結構和注射成型工藝方案，最終為生產優質塑料制件提供指導作用。隨著CAE技術的不斷提高和完善，Moldflow等模擬分析軟件將在塑料制件行業和塑料模具行業得到廣泛的推廣和應用，并將會大大縮短新產品的上市時間，減少開發成本，優化模具結構，提高注塑模具質量和縮短模具生產周期，為模具企業和塑料制件生產企業帶來良好的經濟效益。

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［3］宋雙柱．基于UG和MoldFlow的相機外殼注塑模具設計［J］.哈爾濱理工大學學報，2009，14（3）：16-19．

［4］鄒用生，黃長林，胡樹根．MoldFlow在注塑模具澆口優化設計中的應用［J］.塑料工業，2005，33（3）：66-69．

［5］周大路，何柏林，黃薇．Moldflow在注塑模設計中的應用［J］.機械，2005，32（8）：26-28．

Analysis of Gate Position Selection Based on Mold Flow

LU Kai-bin
（Changzhou Jiandong Vocational and Technical College，Changzhou，Jiangsu 213000，China）

Taking the plastic box as an example，this paper describes the method of simulation of gate position using Moldflow software，andintroduceshowtooptimizethedesignparametersbyusingCAEanalysisresultsandobtaintheidealdesignresults.CAE analysis technology rather than the actual test mode is often used in the mold design and molding processing，which can predict the potential defects in the design and modify，optimize the mold design，molding process parameters and parts structure.The author furtherintroducestheapplicationofMoldfloWsoftwareinplasticmoldsandmoldingprocessparametersoptimizationdesign.

plastic box；CAE technology；plastic mold design

TQ320.662

A

2095-980X（2017）03-0091-02

2017-02-08

盧開斌，主要研究方向：模具設計。