基于CAE技术的薄壁胶件的模具分析与工艺优化.pdf

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1、加工技术与机DOI：10．3969／j．issn．1009-9492．2013．04．008基于CAE技术的薄壁胶件的模具分析与工艺优化王雄才，陈国挺，甘国平(东莞市奕东电子有限公司，广东东莞523120)摘要：介绍了注塑成型工艺的填充、保压、冷却与脱模等4个阶段，利用CAE技术分析了浇口位置及冷却系统，结合正交实验与极差分析方法完成了薄壁胶框的注塑成型工艺参数的优化设计，并实现模具设计与试模生产，得到合格的注塑产品。关键词：薄壁注塑；注塑模具；CAE分析中图分类号：TM391．72文献标识码：A文章编号：1009—9492(2013)04—0027—04N

2、umericalDesignandOptimizationofThin-WallGuide---Light—-PlateMoldWANGXiong—cai，CHENGuo-ting，GANGuo-ping(DongguanYidongElectronicCo．，Ltd，Dongguan523120，China)Abstract：Thefourphasesoffilling，packing，coolingandejectionwereintroduced，usingtheCAEtechnologytoanalyzethelocationofthegateand

3、coolingsystem，combinedwithorthogonalexperimenttocompleteinjectionparametersdesignandachievingmolddesignandproduction，gainingthequalifiedplasticpart．Keywords：thin—wallInjection；injectionmold；CAEanalysis0引言Hele—Shaw流动，其流动控制方程为1：随着CAE从理论研究到实际应用都取得长足连续性方程：的进步，模拟仿真技术已经广泛应用于模具工业+：0(1)中。C

4、AE技术能够在实际注塑前模拟注塑成型时运动方程：塑料熔体在模具型腔中的充填及冷却情况，在模OP具制造之前就能够发现模具设计中存在的不足，一砉(卵警)=0(2)以便采取有效的处理方法。CAE的模拟分析技术OPar＼一-~zJ＼=0(3)—逐渐代替了传统注塑工艺及注塑模具设计主要依Oz靠经验，通过反复调机、试模、修模来改善设计能量方程：方案的做法。使得工程技术人员能够在模具制造pc(or+H等堋。(4)前预测制件的成型质量及工艺参数，提高了模具设计效率及质量，缩短模具生产周期。本文利用2成形工艺CAE软件Moldflow并结合正交实验方法，对背光注塑成型过程是熔

5、融态的材料经浇道、流模组的薄壁胶框进行分析，预测了制件可能产生道、浇口，最后充满整个模穴的过程。一般注塑的质量问题，分析了质量问题的影响因素，同时件的注塑成型过程可分为填充、保压、冷却与顶对注塑工艺进行优化，得到较为合理的工艺参数出四个阶段。填充是注塑过程的第一步，熔融态组合。材料在这一阶段充填模具型腔。注塑压力与注塑1CAE理论模型时间是影响填充阶段的重要因素，压力的存在是熔融胶体在模具型腔中的流动被视为广义为了克服熔体流动过程中的阻力，以保证填充过收稿日期：2013—01—01匾加工技术与机床程顺利进行。通常注塑时间要远远低于冷却时均导致的裂纹等质量问题

6、。因此，在进行模具的间，大约为冷却时间的1／10—1／15，虽然注塑时顶出系统设计时，产品的成型质量为优先考虑因间对注塑成型周期的长短影响很少，但对于薄壁素，要根据产品的结构特点来确定顶出方式。注塑件而言，注塑时间的调整对于浇口、流道和型腔的压力控制有着很大作用，因此，合理的注日———塑时间有助于熔体理想填充。均匀冷却通常填充至模具型腔体积的95％以上时进行速率／压力切换进入保压阶段，持续施加压力至浇口冷凝封口为止，以补偿塑料在模具型腔内的收[缩。在保压阶段，由于压力相当高，塑料呈现部非均匀冷却分可压缩特性。在压力较高区域，塑料较为密实，密度较高；在压力较低

7、区域，塑料较为疏图1均匀冷却与非均匀冷却示意松，密度较低，因此造成密度分布随位置及时间3最佳入浇位置分析变化。保压阶段的主要工艺参数是保压压力与保浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通压时间。在高的保压压力下制品厚度变化更加均道，是浇注系统中截面最小且最短的部分p。浇口匀，即制品的最厚处与最薄处的差值最小，但过的设计不合理，流阻将增大，相应地要求提高射高的保压压力容易造成塑胶的残余剪切应力高及压，塑胶分子被拉伸、压挤，残余应力增大，另塑胶的压应力高，容易造成制件翘曲变形和脱模外，浇口附近压力高，塑胶体积收缩率小，而在困难；保压压力太低，浇口附近容易发生熔体回

8、制件最后填充部位的压力低，塑胶体积收缩率流，不仅容易