利用CAE技术提高注塑件原料利用率

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1、56DieandMouldTechnologyNo.42004文章编号:1001-4934(2004)04-0056-03利用CAE技术提高注塑件原料利用率王岩山,张国强,申孝民,张　磊(山东大学　材料科学与工程学院,山东　济南　250061)摘　要:麦克风上的一个塑料圈,材料采用聚丙烯(PP),需要大批量生产。由于零件尺寸较小,流道系统总体积相对较大;同时对零件要求较高,不允许使用回料,所以废料较多,原材料浪费严重,增加了企业的生产成本。为减少废料,提高材料利用率,利用CAE技术对此件进行注塑成形过程分析,在保证制件成形和模具加工质量的前提下,优化注塑工艺参

2、数,减小流道尺寸,从而节约了原料,降低了成本。关键词:注塑成形;CAE;优化中图分类号:TG241　　　文献标识码:BAbstract:Aplasticcircleofamicrophonethatismadeofpolypropyleneneedstoproduceagreatdeal.Thesizeofthepartissmall,Whilethevolumeofflowismuchbigger.Also,thepartqualityisinahighdemandandreturnmaterialisnotallowedtouse.Thereisagrea

3、twasteofmaterial.Productioncostisincreased.Inordertoreducethewasteandimprovetheuseofmaterial,injectionformingprocessofthepartisanalyzedwiththeaidofCAEtechnology.Basedontheassuranceofproductsmoldingandmoldquality,flowsizeisreducedandparametersofinjectionformingprocessisoptimized.Atte

4、sametime,materialissavedandcostisreduced.Keywords:injectionforming;CAE;optimization虽然采用了一模多腔结构,废料率仍高达90%。0　引言为了提高材料利用率,我们对流道尺寸进行优化,利用CAE软件对整个注塑过程进行模拟分析,在传统的注塑模具凭设计人员的经验来进行设保证顺利成形的基础上,减小了流道系统的总体计,而模具设计往往需要反复的试模、修模才能投积,大大节约了原料。入生产,发现问题后,不仅要重新调整工艺参数,甚至要修改塑料制品和模具,不仅费时费力,而且1　工艺分析降低了产品的开发

5、速度。利用CAE软件可以对整个注塑成形过程进行模拟分析,找出可能出现制件的加工采用一模三十二腔,原先的模型的缺陷,进行优化设计,通过提高一次试模成功包括零件、浇口和流道在内,尺寸如图1所示。在率,节约原料,来降低成本,缩短生产周期。进行分析时,选择材料聚丙烯(PP),设定注射温文中的塑料制件是麦克风上的一个部件,材度220℃,模具温度设定60℃,注射压力设定料采用聚丙烯(PP)。由于需求量较大,同时对塑100MPa,进行模拟分析,结果制件能够顺利成形,件要求较高,不允许使用回料,所以如何减少废在实际中使用这些参数,也成功地完成了此件的料,提高材料的利用率变得尤

6、为重要。原先设计注塑成形。的模具,能够较好的加工此件,但由于制件较小,收稿日期:2004-05-31作者简介:王岩山(1979～),男,硕士研究生。©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.模具技术2004.N0.457形的温度并无太大差别,两次模型分析的温度损失较小,一直保持较高的温度,保证熔料具有较好的流动性。图3　流道缩小后温度分析图图1　模型原始尺寸示意图3　　在上述过程中,材料密度0191gPcm,得知零件重量约010107g,模型总重约3125g,这样32个零件仅占

7、模型总质量的10156%,可见材料浪费图4　原始充型温度分析图(2)从充型时间图5和图6中,看出熔料流比较严重。如减小尺寸,需重新造型,由于注塑设备已经确定,考虑与注塑机喷嘴相匹配,浇口尺寸动性较好,可以顺利充满整个型腔,流道尺寸缩小不作修改,主流道和分流道尺寸进行适当调整,优后,所需的充型时间也缩短了。化后的尺寸如图2所示。图5　流道缩小后充型时间分析图图6　原始充型时间分析图(3)冷却时间如图7,图8所示。制件很快就图2　模型优化后尺寸示意图能冷却,流道尺寸较大,冷却较慢,在缩小流道后,大大减少了冷却时间。2　模拟分析在CAE系统中,参数设定与上述分析的参

8、数保持一致,再次进行注塑成形分析,结果