Moldflow在导光板外框注塑模设计中的应用.pdf

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1、陈晓勇：Moldflow在导光板外框注塑模设计中的应用71Moldflow在导光板外框注塑模设计中的应用陈晓勇(常州机电职业技术学院，常州213164)摘要将几何作图法和CAE软件分析法相结合，解决了导光板外框塑料件点浇口的数目及位置难以确定的问题。利用几何作图法初步确定浇口数目及位置，借助Moldflow软件的分析结果得到最佳方案。采用Moldflow软件对模具的冷却系统进行了优化设计。通过调整管路位置、优化保压曲线、改变模具温度和环境温度等措施解决了塑料件边角处翘曲变形量过大的问题。关键词Moldflow几何作图法浇口冷却系统注塑模模具设计1塑料件结构形，

2、因此需要多浇口平衡进料才能成型。浇口数目图1所示用于固定导光板的外框。外形为长方及位置的确定是模具设计的一大难点。体，总体尺寸为164mm×102rnm×5mm。塑料件另外，PC料成型时的熔体温度一般为300~C，一侧面为全开口，另3个侧面的高度均为5mm。3模具温度为9OqC。熔体和模具之问的温差较大，需个侧面的厚度分别为2．4mm、1．6mm和1．2mm，要加强冷却。冷却不均造成的收缩变形是翘曲变形各侧面上均有一些小的结构。大的底平面的厚度为的主要原因，控制翘曲变形必须控制冷却效果。浇0．9mm，其上分布有4个直径为5mm的圆孔和5注系统及冷却系统的设计是

3、模具设计的关键，采用个深0．3mm的矩形凹槽，凹槽的尺寸分别为10Moldflow软件对其进行优化设计。mm×10mm、10mm×20mm和20mm×20mm。该3注塑成型CAE分析塑料件表面质量要求不高，但尺寸精度及平面度要先在Pro／E软件中完成塑料件的造型并转为求很高，长、宽、高的尺寸精度分别为4-0．2mm、．STL格式。然后，在Moldflow软件中，选取网格类±0．15mm和4-0．05mm，水平方向上的翘曲变形量型为表面模型，导入．STL模型，划分网格并修改网也不能大于0．2mm(塑料件相应尺寸的MT1级精格。最终的网格统计数据为节点数4428，

4、平均纵横度为0．39mm¨)。比2．116，匹配率为95％J。因此，作为极薄壁精密塑料件(底部5个凹槽3．1浇注系统的优化设计处的厚度只有0．6mm)，该塑料件选用了尺寸稳定浇注系统应满足以下指标：整个浇注系统的流性好的美国GE公司的牌号为LexanPPC4501的聚动不平衡率要小于5％；填充结束时熔体的压力和碳酸酯(PC)材料。温度梯度不大；熔接痕和气穴位置合理，不影响产品质量引。(1)浇口数目及位置的初步确定图2为该塑料件中心进料充填图。由图2可以看出，在一个大的平面内，从浇口出来的料流是沿半径方向扩散的。由于四个角距离中心较远且3个侧边上分布着许多小的复

5、杂结构，故采用单浇口是无幽1固定导光板的外框图2模具设计根据塑料件外形，浇口只能采用点浇口，且只能设置在底部大平面上。因此，模具结构应是简单的图2塑料件中心进料充填图3板模，且是一模一腔、推杆推出。作为极薄壁塑料件，流程比很大，塑料件充填困难且易产生翘曲变收稿日期：201103—2872工程塑料应用2011年，第39卷，第6期法平衡充填该塑料件的。而采用Moldflow软件进行直径3mm，宽度3．91mm。二级分流道取圆锥形，浇口位置分析可以发现，至少给定一个浇口位置后大端直径3mm，小端直径1．5mm，长度取40mm。才有结果，否则软件无法找到合适位置。选取

6、模具表面温度90％，熔体温度320~C，速度压力料流是沿半径方向扩散的，可以利用圆形来划切换在充填体积达100％时进行，其它取默认值。分各浇口的充填区间，即采用几何作图法来确定需图4为初步充填结果图。要的浇口数目和位置。一个浇口是无法平衡充填该[S】塑料件的，那么在宽度方向至少应布置2个浇曰。塑料件宽度为102mm，如果设置两个圆，则每个圆0．3975的直径应为51mm。侧壁部分充填较困难，圆形区域需要取大一点并要相互重叠，故圆的直径取60O．】987mm。塑料件长度为164mm，需要3个圆才能充满。0．0OO0这样，就在塑料件上布置了6个浇口，即1、3、5、

7、6、图4初步充填结果图7、8(参见图3)。而左、右的4个圆之间均存在较大从图4可以看出，塑料件中部在0．6209s时即的空白区域，无法充填，故应增加2个浇口2和4。被充满，而左、右上方最后被充满，完成的时间分别／＼，一～、、7一{_～、f，f为0．7828s和0．7901s。流动的不平衡率达到了／。l＼，＼21．9％。流动的不平衡性必定造成温度和压力的不f，＼llIf平衡，从而对塑料件质量产生较大的影响。因此，须I、＼2l＼＼、r＼l／]／21I／／一降低不平衡率，塑料件的流动不平衡率应低于j／，

8、＼～、、、＼5％[33。由图4可知，塑料件中间的位置被过早充／

9、l＼

10、、f＼，l-IIl——f满，2个