Moldflow软件在汽车保险杠浇口设计中的应用.pdf

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1、科技专题ScienceandtechnologyprojectMoldflow软件在汽车保险杠浇口设计中的应用戈口是注塑成型模具的浇注系统中连接流道课题研究的汽车塑料保险杠为重庆某公司生产／兀和型腔的熔体通道。注塑件的质量在很大的，保险杠外形尺寸为l580mm×547mm×337mm，平程度上取决于模具的结构设计，浇口数量和位置是模均壁厚为3．5mm，为大型塑料制件。使用NX4．0软件建具结构设计的重要参数，因此，浇口设计对注塑件质模，采用stl文件格式导人MPI6．1中划分有限元网格，量的影响尤为重要。注塑模浇口位置的设定决定了聚分析中采用表面网格划分。利用MeshTool对网格缺陷合物的流

2、动方向和流动平衡性，产品质量可以通过浇进行网格修复，达到较为满意的结果，最终的有限元口位置的优化得到显著提高，不合理的浇口位置常常格模型如图1所示。造成熔体充填不均，引起过保压、剪切应力高、熔接线性质差和翘曲等一系列缺陷。浇口数量对注射压力和熔接线有很大的影响，浇口数量较多，熔体在型腔中流动的流程较短，所需注射压力较低，但可能会使熔接线的数目增多，反之浇口数量较少，熔接线的数目可能会减少，但流程较长，所需的注射压力较高，图IMoldth)x~’有限元网格模型制品的残余应力也相应增高，还可能会导致注塑件产图1中网格的三角形数量为51444，节点数量为生翘曲变形。25658，自由边与非重叠边全部为

3、零，网格匹配率对于大型注塑件利用传统的设计方法，其试模过为85．6％，三角形最大纵横比为6．5，最小纵横比为程复杂，时间很长且难干确定浇口的数量和位置。运1．05，满足流动分析、翘曲分析及冷却分析对网格的用Moldflow软件进行流动模拟分析，可以得到最佳的要求。浇口数量与位置，减少试模修模次数，缩短生产周2．材料及工艺参数设置期，降低生产成本。1．有限元网格划分及网格修补保险杠材料为改性聚丙烯(PP)，为南京某工程塑料公司生产，牌号为ABP—l125。由于Moldflow的材62塑料制造w、Ⅳwca—plasticsnet2014年8月干I料库里没有这种材料，模拟时选取与此种材料相近的佳浇口

4、的位置，该浇口位置对设计者有很好的参考价专业保险杠PP材料，美国AdvancedCompositesInc公值，最终的浇口位置还需结合实际情况而定。司的C0—0849，该材料固体密度为0．93514g／cm，熔体密度为0．78046g／cm，最大剪切应力为0．25MPa，最3．1．2浇口没大剪切速率为lxl05s一1，熔体指数为27g／1Omin。充Moldflow里的浇口模块可以非常准确地模拟出最模流动分析的成型条件为模具温度4Occ，熔体温度佳浇口位置，对保险杠来说不适合采用单点进浇。因2l0。C此应考虑大型模具设计特点，采取多点进浇设置保险杠的浇口。根据保险杠模具设计经验，保险杠模具浇浇

5、I：1设罱及流动分析口的设计常选用两种多点进浇的方案。方案一如图3所示，为6个浇口进浇，浇口形式为点浇口，浇口直Moldflow中的浇口位置分析可以快速而又较为准径为6mm，采取热流道点浇口直接进浇的形式。方案■■▲确地得到最佳的浇口位置区域。而流动分析模拟了塑二如图4所示，为3个浇口进浇，浇口形式为点浇口，料熔体在注射过程中流动情况，可以优化加工参数、浇口直径为8mm，采取热一冷流道结合的方式，即在预测制件，可能出现的缺陷等。从而大大减少试模次制件上设置辅助冷浇道，将热流道的点浇口设在冷流数，节约成本。道上。这两种方式都是保险杠模具设计常见的浇口进浇形式。3．1浇I1没分析3．1．1浇I1他

6、分析Moldflow中的最佳浇口位置主要是用于分析单点进浇的最佳位置，但是能够很好地得到最佳浇口位置区域。对于大型复杂带IJ件特别是保险杠这种长流程的制件来说不可能使用单点进浇。单点进浇虽然在熔接痕方面比多点进浇的优势大得多，可是因流动距离太长却不容易充满型腔，分析结果如图2所示。图．36点迷的热流通浇口设置·l4‘!◆i图2最佳虎口位置从图2中可以看出，最佳浇口位置区域分布在制件的中心区域附近。符合形状对称制件浇口位置设置图4j点逆洗的冷热流逆结合的跪口设置应居中的原则，这样能很好地避免制件发生翘曲变形。但浇口分析模块只是为设计分析找到一个初步最2Ol4年8月刊WWWcn—plasticsn

7、et塑料制造63I科技专题IScienceandtechnologyprojectlRlt~-=4．0一图5填充时阃的比较“．，l，、^'五肼4麟2啪¨：1％∞-■I囊lI●l图6填充／保压转换点压力的比较3．2流动分析强度、刚度要求降低，模具磨损小、寿命提高；所需选用MPI／Flow流动分析流程，分别对方案一和方的注射压力小，注射成型的能源消耗小，生产成本降案二进行分析计算，得出分析报告，将两种