组合型腔注塑模浇注系统的平衡设计与优化.pdf

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1、塑料工业第39卷第8期·62·CHINAPLASTICSINDUSTRY2011年8月组合型腔注塑模浇注系统的平衡设计与优化木王波，王震，田志飞，赵新杰(郑州大学材料科学与工程学院，河南郑州450001)摘要：针对复杂形状盒体的组合型腔注塑模，利用Moldfiow2010软件对其进行了流动平衡分析。以充填时间、注射压力、锁模力等分析结果为依据，判定充填平衡效果。通过调整分流道和浇口尺寸，进行了两次优化，最终确定了最佳的浇注系统设计方案。本文可为类似注塑模浇注系统的平衡设计提供参考。关键词：Moldflow；流动平衡；浇注系统；优化中图分类号：TQ320．662文献标识码：B

2、文章编号：1005—770(2011)08—0062—03BalancedDesignandOptimizationofGatingSystemforCombinedCavityInjectionMouldWANGBo，WANGZhen，TIANZhi‘fei，ZHAOXin—jie(SchoolofMaterialsScienceandEngineering，ZhengzhouUniversity，Zhengzhou450001，China)Abstract：Forthecombinedcavityinjectionmouldofaboxwithcomplexshape，

3、flowbalancewasana—lyzedbyusingMoldflow2010software．Thefillingeffectwasestimatedbasedontheanalysisoffillingtime，injectionpressure，clampingforce，etc．Aftertwomodifications，withadjustingthesizeofsub—channelandgate，theoptimumgatingsystemwasfinallyascertained．Thisworkcanbeausefulreferencefortheb

4、alanceddesignofgatingsystemofsimilarinjectionmould．Keywords：Moldflow；FlowBalance；GatingSystem；Optimization塑料熔体在多型腔注塑模中的不平衡流动可能会计量盒上下盖的CAD模型如图1。两模型长、导致许多成型缺陷，如飞边、短射、制品密度不均宽和厚度均相等，高度之比为1：3，体积之比为匀、气穴和产生过多熔接痕等-21。因此，保证熔1：1．5。由于塑件结构复杂，并且在使用时需能承受体流动的平衡性是一模多腔或者组合型腔注塑模浇注一定的外加载荷作用，因此采用加工性能好、抗冲击系统设计

5、的关键。本文以一种计量盒上下盖组合型腔能力强的丙烯腈一丁二烯一苯乙烯(ABS)塑料来注塑模为例，通过数值模拟对其浇注系统进行了平衡加工。优化设计，从而为塑料制品的模具设计提供了科学的将模型转换为stl格式文件，导入Moldflow／MPI依据。中。综合考虑塑件的产量、精度、模具制造成本等因1浇注系统初始设计素，拟采用一模两腔，模具型腔排布和浇注系统如图2a一上盖b一下盖图l计量盒上下盖的CAD模型图2浇注系统Fig1UppercoverLowercoverFig2Runningsystem郑州大学创新实验计划资助项目(2010cxsy135)作者简介：王波，男，1982年生

6、，工学博士，讲师，主要从事高分子材料成型加工及模具方面的研究。marineshaw@163．COrn第39卷第8期王波，组合型腔注塑模浇注系统的平衡设计与优化·63·两型腔采用边缘进料的矩形侧浇口，浇口创建在2．3注射位置处压力与锁模力分型面上下盖长度方向的一半处。分流道截面形状为图5是注射位置处压力和锁模力随充填时间变化圆形，长度均为35mm，初始截面尺寸由经验公式的曲线。在A点压力值约为51MPa，随后出现了明(1)确定：显的转折，到达B点时压力值升至64．92MPa。A点D=／g×4／L-／3．765(1)所对应的时间点恰好是熔体充满上盖型腔的时刻，这式中，D为分流道

7、直径；L为分流道长度；G为成型说明熔体的不平衡流动会造成注射压力的突然升高。制件质量。与之相类似，锁模力大小也呈现出相似的变化趋势，经计算，D取值为8．5mm。主流道形状为锥形，其中最大锁模力为109t。这种力的突变会影响模具长80mm，小端直径取4．5mm，锥度为1．5。。上盖及相关设备的使用寿命。型腔浇口设计为长2mm×宽2mm×高1mm；下盖型腔浇口为长2mm×宽4mm×高2mm。2塑件成型模拟分析利用Moldflow软件的填充分析模块模拟熔体在流道和型腔中的流动情况。2．1充填时间充填时间能够直观地反映出充