基于MOLDFLOW 的车灯面罩成型过程模拟.docx

基于MOLDFLOW的车灯面罩成型过程模拟傅建钢浙江工业大学机电工程学院，杭州310014摘要：运用CAE软件Moldflow,对车灯面罩成型过程进行了模拟，预测可能发生的问题，并 根据模拟结果，进行模具结构的改进与工艺参数的优化这样不仅加快了模具开发进度，缩 短产品开发周期，而且提高了企业的经济效益，在实际工程中有很人的应用价值关键词：Moldflow；成型；车灯Simulation of the Molding Process for Lamp Veil based on MoldflowFU Jian-gangSchool of Mechanical and Electrical Engineering. Zhejiang University of Technology, Hagnzhou310014ABSTRACT： The CAE software Moldflow was used to simulate the molding process of lamp veil and predict the possible problem that may occur. With the result of simulating, the structure of mould and process parameter can be optimized. With this method, the mould developing schedule was fas【ened and the cycle of product development was shortened, as well as enhanced the economic benefit of the enterprise. Il has a great applicable value in lhe practical engineei ing.KEY WORDS： Moldflow； Molding； Lamp1、 引言期料注射成型是热期性槊料和一部分热I古I性槊料最主要的成型加工方法，保压过程是注 射成型过程的一个重要阶段，该阶段从型腔完全充满开始，到因浇口凝I古I或保压压力撤除以 致无法再继续注料为止，其丄要目的是在型腔充满后在一定压力的作用下向型腔内继续注料 以弥补由于压力增大（压实阶段）或温度降低（固化阶段）所造成的体积收缩。

保压阶段熔体流 动是通过密度变化造成的体积收缩来实现的，保压过程的实质就是补料［1］从80年代开始，注蜩•模CAE技术从实验室阶段进入实用化阶段，日前国际上具有代表性 的商品化软件有：美国Ac Tech公司推出的注塑模CAE软件C-MOLD；澳人利亚MOLDFLOW 公司的注塑模CAE软件MF；徳国1KV研究所的CAD/CAE软件CADMOULD；美国SDRC公 司的I・DEAS软件；国内有华中理工大学模具技术国家重点实验室白行开发了国内第一•个注 槊模CAD/CAE/CAM集成系统HSC2.0等等在我国众多注槊•模生产厂家中，购买 MOLDFLOW软件的最多⑵但在实际运用过程中，由于人们对注塑模CAE的重视不够（人 们更习惯于依赖设计人员的丰富经验），目前技术分析人员的水平有限，也包括商品化软件 无论在功能上还是精度上,至今仍未达到较完美的程度筹原因，造成此软件发挥的作用有限近年來，模具行业发展迅猛，在制造业中的地位日益突出［3］针对模具设计和槊料成 型的CAE软件可以协助设计人员及早发现模具和成型质量方面存在的问题，从而能够快速便 捷地修改设计方案，有效降低成本和缩短生产周期［4|。

Moldtlow公司研发的系列软件为注 犁成型设计和生产提供了髙效的解决办法2、 车灯实例分析本文将在MOLDFLOW中对车灯成型过程进行模拟，并从中找出合适的注槊工艺参数用 于辅助注射成型，从而避免了因盲目试模而带来的成本与时间上的损失图1为车灯模型图1车灯模型在本实例分析中，车灯所用的材料为PC工程草料Moldflow为用户提供了一•个内容丰 富的材料数据库，当用八为分析案例选择材料时，可以很方便的借助该材料库挑选适合的材 料材料库中包含了详细的相关材料的特征信息，能够帮助川户根据成型材料的特性确定成 型工艺条件，这些被推荐的成型工艺条件对于用户在分析中设定工艺条件很有参考价值Moldflow料数据库推荐的模具温度为95C,料温为305C0注槊•机型号HTF360XB最 人锁模力360t,螺杆直径A70mm,注須速度368mm3/s,注塑压力180t,注赠彳亍程322mm本案例采用Moldflow提供的参考数据进行设直图2为填充时间从该图中可以看出此 次注塑时间人概需要3.508s在填充阶段，从熔体进入模腔开始，当熔体到达模具模腔末端, 模具模腔体积被填满时就完成了填充o Moldtlow将计算出从注槊•开始到模腔被填满整个过程 中的流动前言位置。

该分析用来预测制件、蜩料材料在相关工艺参数设置下的填充行为=图2填充时间为了对填充过程有深入的了解，从而实现对填充过程的控制，本文给出部分数据如表1 所示其中Time为填充时间，Volume(%)为填充过程的体积白分比，Pressure(MPa)为填充 过程的压力变化,Clamp force(tonne)为填充过程中的锁模力,Flow rate(cm人3/s)为填充过程 的流动速率，Status为状态标志表1填充过秤•各参数表Time(s)Volume(%)Pressure(MPa)Clamp force(tonne)Flow rate(cmA3/s)Status0.164.437.571.51120.09V0.318.0016.834」6158.17V• • •• • •• • •• • •• ♦ •• • •3.2896.3472.54179」1172.48V3.2996.5272.70180.30167.60V/P3.3096.8458.16168.5345.28p• • •• • •• • •• • ••・•• • •3.51100.0058.16185.7972.70Filled通过分析表1可以得出，在填充过程中，当状态标志Status由V/P变成P后，即说明保压 阶段开始，此时在Pressure栏中可以看到此时的压力为58.16,并将保持到填充结束；同时， 锁模力Clamp force也因这一变化而随之减小，但是需要指出的是，当模腔在快要填满的时候, 其锁模力将再次增大，其日的在于防止材料从模具模腔溢出。

因此，通过这一分析，对于飞 边这一缺陷有很好的抑制作用制件的填充要避免出现短射以及流动不平衡等问题，同吋还要尽可能采用较低的注塑 压力、锁模力，以降低制件生产对注塑机的参数要求通过Moklflow的分析，计算出锁模力 与注塑压力分别如图3与图4所示因此，在具体的应用中，可以调整各种注槊参数，从而降 低注槊压力、锁模力，用以满足实际注槊机的具体情况图3锁模力 图4注槊压力当两个或多个流动前沿融合时，会形成熔接痕和熔接线对这一问题的解决有儿种办法 可以通过增加模具温度和熔体温度，使两个相遇的熔体前沿融合的更好也可以通过增加螺 杆速率，或者改进浇注系统的设计，在保持熔体流动速率的前提下减小流道尺寸，以产生摩 擦热通过改变浇口位置或者改变制件壁冲也可以改变熔接线和熔接痕的位置本文通过 MoldflowHj以很好的模拟出熔接线和熔接痕的位置，对于车灯來说，应尽对能将其熔接痕留 于背而，因为对于车灯这样的透明件来说熔接痕直接影响了车灯的外观，是不允许的对这 一问题进行调敕，可以通过改变浇口位宜等措施來实现图5熔接线位昼3、结论本文通过采用Moldflow分析软件，对车灯而罩整个注射成型过程进行模拟，从而可以帮 助提前发现问题，指导模具设计者修改模具设计，找出产品在生产过程中可能出现的质量问 题，实现提高一次试模成功率这一目标。

这对车灯企业缩短产品开发周期，降低生产成本, 提高市场竞争能力等具有很大的综合经济效益参考文献[1] 申开智•塑料成型模具[M].第2版.北京:中国轻工业出版社,2002. 53-56.[2] 王刚,单岩.Moldflow模具分析应用实例[M].北京：清华大学岀版社,2005.⑶贺华波，李红林,刘军,等.Moldflow在对讲机天线零件注期成型中的应用[J].轻工机械, 2005,23(1): 29-30.[4]王志新，贺敏，曾宪文•基于CAE技术对薄準制件注射成型的分析研究[J].汽车工艺与材 料,2003 (4) :41-44.作者简介：傅建钢(1983.6-),男，浙江绍兴人，现于浙江工业人学机电工程学院攻读硕士学 位，专业为机械设计及理论，硏究方向为CAE及专家系统联系方式：联系人：傅建钢联系地址：浙江工业人学研263#邮编:310014：13429676093Email: fujiangang_l 983@ I收稿日期:08.03.11。