塑料把手的CAE模拟优化分析.pdf

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1、第５期（总第１９８期）机械工程与自动化Ｎｏ．５２０１６年１０月ＭＥＣＨＡＮＩＣＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧ＆ＡＵＴＯＭＡＴＩＯＮＯｃｔ．文章编号：１６７２-６４１３（２０１６）０５-０２１４-０２塑料把手的ＣＡＥ模拟优化分析池金环（天津机电职业技术学院机械系，天津３００１３１）摘要：以塑料把手产品为例，采用Ｍｏｌｄｆｌｏｗ软件对制品进行浇注系统和冷却系统的创建，对注射过程的充填、冷却、翘曲进行模拟分析，针对分析结果进行模具结构改进设计，缩短了开发周期，提高了生产效率。关键词：塑料把手；ＣＡＥ；模拟分析中图分类号：ＴＱ３２０.６６∶ＴＰ３９１.７文献标识码：Ｂ

2、0引言２．１充填分析及结果模具注塑过程的ＣＡＥ流动分析是应用计算机辅模具结构为一模两腔。主流道设计成锥形。充填助分析软件，模拟塑料熔体以高压高速注入模具型腔阶段重要参数包括充填时间和注射压力，充填时间是时的流动情况来模拟分析注塑产品质量的一种方法。注塑机螺杆向前移动并推动塑料前进所消耗的时间。该方法能判断不同材料性能的复杂性对注射成型过程通过Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析得到充填时间如图２（ａ）所示，制的具体影响，因而能够克服仅凭经验解决注射成型问品整体需４．０７２ｓ的充填时间。图２（ｂ）为注射位置压题时的缺点。本文以某把手塑件产品为例，结合模流力曲线，把手最大注射

3、压力（在３．９９３９ｓ）＝１４．３３０５分析软件Ｍｏｌｄｆｌｏｗ对产品的注塑过程进行模拟分ＭＰａ。注塑压力的影响因素包括塑料的种类、壁厚、产析，以优化模具结构，为最终加工奠定基础。品的结构和喷嘴的种类等。图２（ｃ）是气穴结果，气穴1塑件的成型工艺分析是指熔体前沿在塑料内部或者模腔表面形成的气泡。把手产品结构如图１所示，产品材料为ＡＢＳ，大批量生产。把手为圆柱盖形结构，产品规格为９０Φｍｍ×３０ｍｍ，壁厚为５ｍｍ。盖形结构表面有１个通孔，直径为１６。要求产品外表面光滑，无缩痕，无毛Φ刺。从成型质量和产品外观考虑，采用侧浇口进浇，模具采用一模两腔结构。在注塑产

4、品的成型过程中，温度、注射压力、注射速度、保压压力及各段压力作用时间等参数的设置对塑件最终质量有着重要的影响。2塑件模拟分析过程和结果图１把手塑件图图２填充过程模拟２．２冷却分析及结果在这段时间内继续保持冷却，以保证足够的刚度而不冷却是指在保压阶段之后、产品从模具取出之前变形。在制品脱模时，模腔内、外压力发生变化，温度的这一段时间。冷却时模腔内压力下降，模腔内塑料也发生变化。图３为冷却过程模拟。收稿日期：２０１６-０２-２４；修订日期：２０１６-０７-２３作者简介：池金环（１９８２-），女，辽宁朝阳人，讲师，硕士，主要研究方向是模具设计与制造。２０１６年第

5、５期机械工程与自动化・２１５・２．３翘曲分析及结果4结束语所谓翘曲，就是不均匀的内部应力导致的制件缺模流分析在优化设计方面更显优势，使用计算机辅陷。导致制品收缩变化过大的主要原因有收缩不均助模流分析可以简化模具设计流程，得出最优设计。匀、取向不均匀和冷却不均匀。图４为翘曲分析及结ＣＡＥ能够帮助设计者得到精度更高、质量更优的塑料果。从图４中可看出，整体变形的最大位置在产品外制品，不仅提高了生产效率，也降低了成本，在生产实践沿。因此获得稳定准确的成型尺寸的方法主要有：①选中得到了广泛的应用。用收缩率较小且收缩均匀的材料，缺点是该材料通常都价格昂贵，提高了产品成

6、本；②设置合理的工艺条件。图４翘曲分析及结果图３冷却过程模拟参考文献：3模具结构的改进［１］段志军．手机电池后盖ＣＡＥ模拟优化分析［Ｊ］．模具工业，根据充填、冷却和翘曲分析结果，对把手产品的模２０１１（３）：５０-５２．具结构做如下改进：①充分排气，将气穴放置在容易排［２］赵建平．基于ＣＡＤ／ＣＡＥ技术的塑料盖注射模设计［Ｊ］．模气的位置或者利用顶杆排放气体，对模具结构顶杆位具制造，２０１４（２）：４４-４８．置做适当调整；②将冷却水管直径增大１２，其位置距［３］赵伟阁．模具设计［Ｍ］．西安：西安电子科技大学出版社，离产品外侧缩短，以增加冷却效果，降低模具

7、温度；③２０１０．将两产品之间的距离缩短到２５ｍｍ，以缩短充填时间。［４］模具实用技术丛书编委会．塑料模具设计与应用实例［Ｍ］．北京：机械工业出版社，２００９．CAESimulationAnalysisonHandleCoverCHIJin-huan（ＴｉａｎｊｉｎＶｏｃａｔｉｏｎａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌａｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，Ｔｉａｎｊｉｎ３００１３１，Ｃｈｉｎａ）Abstract：ＴｈｅｓｏｆｔｗａｒｅＭｏｌｄｆｌｏｗｗａｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｍｏｕｌｄｆｏｒｈａｎｄｌｅｃｏｖｅｒｓ，ａｎｄ

8、ｔｈｅｆｅｅｄｉｎｇｓｙｓｔｅｍａｎｄｃｏｏｌｉｎｇｓｙｓｔｅｍｗ