利用Moldflow软件优化注塑模的冷却系统.pdf

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1、78工程塑料应用2011年，第39卷，第1期利用Moldflow软件优化注塑模的冷却系统余玲张诗(东莞航天精密模具有限公司成都分公司，成都610100)摘要利用MPI／Cool软件对支柱护板的冷却过程进行模拟分析，并根据CAE结果分析优化其冷却系统，从而优化冷却管路排布，以达到制品快速、均衡冷却，缩短注塑成型周期，提高生产效率的目的。关键词注塑模Moldflow冷却系统在注射成型塑料制品的过程中，模具的冷却系品温度的影响，从而为优化冷却系统提供可靠的依统是控制模具温度的主要手段，也是缩短成型周期、据。提高生产率和保证制品质量的

2、重要措施，因此，合理笔者以某汽车的支柱护板为例，设计冷却系统，规划及设计模具的冷却系统具有重要意义。但并利用MPI／Cool软件模拟其冷却过程，根据模拟结目前的冷却系统设计几乎都是根据传统的经验和简果分析优化冷却系统。化公式所得，很难完全应用于日趋复杂的制品结构，2MPI应用实例导致出现后期冷却效果不理想、成型周期长等问题，2．1制品简介并且此时模具大部分结构已定，冷却水路的更改有图1所示为支柱护板的3D模型，制品为左右很大的局限性，因此需要在前期设计时准确地预测两件，几何尺寸为629mm×129mmX342mm，壁厚其冷却系

3、统的合理性，计算机分析与模拟则是完成大部分均匀，平均厚度为2．5mm，在制品背部有多这种预测的最佳方法，Moldflow软件的Cool模块就处的薄筋和定位卡子，为保证制品顺利脱模，模腔中可以通过分析冷却系统对流动过程的影响，优化冷制品的摆放成“、／”型。考虑到制品尺寸较小，模具却管路的布局和工作条件，从而产生均匀的冷却，并设计为一模两腔，为尽量避免熔接痕，采用一个热流由此缩短成型周期，减少制品成型后的内应力，提高道，一个香蕉浇口。制品质量，降低成本。1MPI／Cool简介影响注塑模冷却系统的因素很多。如制品的结构形状、冷却介质

4、的种类、温度、流速、冷却管路的几何参数及空间布置、模具材料、熔体温度、制品要求图1制品的3D模型的顶出温度、模具温度、制品和模具间的热循环交互2．2冷却系统的设计作用等。这些参数之间互相联系，互相影响，唯有这冷却系统设计主要包括冷却系统的尺寸、位置些参数的合理组合才能获得理想的效果，但靠传统和方式设置。首先分析制品的模具设计情况，观察的经验和简化公式是很难确定的，只有通过CAE分需要且可以水路排布的位置。制品定模部分无其它析才能得到理想的结果。利用MPI／Cool并采用结构，因此定模水路沿制品型面排布，且要求水路离边界元法对模

5、具的温度场进行三维模拟，在制品厚型腔表面的距离保持相等。动模背部和侧面有多处度方向上采用解析法来计算其温度分布，并通过制的抽芯机构，往往导致热积聚，为保证动、定模模腔品的热流量将二者完全耦合进行迭代计算求解，同表面温度的均匀一致，因此在抽芯机构处均采用隔时将模具的温度场与冷却管路中冷却介质的能量方板式的冷却形式进行冷却。为满足客户要求的冷却程联立起来求解，可靠地计算出制品与模具、模具与系统内循环方式，同时为缩短冷却水的流程，降低冷冷却介质间的界面温度。在整个计算过程中，考虑却的模具面积，采取串联和并联同时使用的方式，并了型芯和

6、型腔在制品厚度方向的不对称性对制品温尽可能地增加冷却水路。为防止熔融塑料注入型腔度分布的影响。MPI／Cool能够模拟冷却管路(包括时，浇口附近的温度过高，因此在热流道附近及浇口隔板管、喷流管、连接软管)、镶块、多种模具材料、普通流道和热流道、分型面及模具边界对模具和制收稿日期：2010—10—11余玲，等：利用Mold／low软件优化注塑模的冷却系统79处也设置水路来加强冷却。图4为冷却水的流速分布。由图4可知在一个根据分析，综合考虑到模具的材料、几何尺寸、回路中冷却液流经某一单元时的流动速率。该方案分型面的位置、动定模及顶

7、出杆等的情况，本方案共中动模侧冷却水流速约为6，726L／rain，定模侧冷却设计有6条水路，其中定模侧有3条水路(无翻水水流速约为5．928L／min，每条水路的流速均匀，模孔)，动模侧有3条水路，细管道为14mm的直通水具冷却速度快。路，粗管道为直径26mm的挡板水路。将制品模型导人Moldflow中，在Moldflow中创建冷却系统和浇注系统，划分并修改好网格，原始设计的浇注系统和冷却系统如图2所示。图4冷却水流速分布图5为制品完全凝固所需的时间。由图5可知，从注射开始每个单元所需要的凝固时间，即冷却到整个单元的截面温度

8、都低于材料数据库中所定义的顶出温度的时间。该制品完全凝固所需时间为(a)(b)46．75S。大部分区域在20S内就已凝固，但开模时a一定模；b-动模(28个直径为26mm的翻水孔)图2原始设计的冷却系统和浇注系统方案制品定模大端凹处未完全凝固，其凝固时间与整体2．3工艺条件凝