件在汽车零件注塑模具设计中的应用

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1、机械2009年第9期总K36 9计算机应用技术41 Moldflow软件在汽车零件注塑模具设计中的应用朱昱（常卅整工耿jfc拔求学Bt桟具*.江拆 命州213164）if：九羊创造北的发号功了汽车#件蟆具需隶童的冷仗。停規犠具讼计曼他梅设计人d的.尬以讼计出-外 低成*、高故4、高贞侵的工艺方令。以讯车央会上人豪件昂础.*1用Moldflow欲件析了九车央全上JLS11!桟 具的景柱滉住工知冷抑方尢，网甘对4归初支恋.罔牝观象、竦及痕孑殳行城撅，恋测设计中港及的 MA.有败地戏少试.藕次JL计厲朗。关词：Moldflow；过复棋具设计；现车会会*上JL中图分类号：TP391.75文飮阪识胃：A

2、ttS号：10C6 0316（2009）09 - 0040 03The application of Moldflow software in injection mold design of lap*belt coverZHU Yu(Changzhou Institute of Light Industry Technology Changzhou 213164, China)Abstract： The development of the automotive industry led the demand for auto parts mold growth, mold design b

3、ased on traditional design experience difficult to design a set of lowcost, high efficiency, high-quality technology programs. Lap-belt cover as an example, the use of Moldflow software analysis lap-bek cover injection mold of the best gate location, and cooling method, while the quality of the mold

4、ing die, such as warpage, the phenomenon of trapped gas. such as melting trace marks simulation to predict the potential shortcomings of the design, effectively reduce the number of test mode and shorten the design机械2009年第9期总K36 9计算机应用技术41 牧稿日期：2009 - 05 - 08作者还介，朱昱（1974-）女.江苏禽州人.在读碩士研究生.讲筲.主嬰研究方向为计

5、算机辅助设ii与制造。cycle automotive injection mold.Key words： Moldflow； injection mold design; lap-belt cover中国汽车业起步于50年代，经过50多年的发 展，已具备较好的产业基础，汽车总产量跃居世界 第四位，红旗、QQ等汽车已印有中国特色，且有 一定的市场占有率。21世纪开始，汽车向轻、快发 展，敎料制品广泛应用于汽车，汽车型料零件注型 模具的需求越来越大。在注塑模具设计过程中， Moldflow软件可以协助设计人员及早发现模具和零 件成型质量方面存在的问题，从而能够便捷地修改 设计方案.有效地降低成本

6、和缩短生产周期。本文主要介绍Moldflow软件在汽车安全带上 盖注塑摸具设计中的应用。1塑件工艺性分析图1为汽车安全带上盖零件示意图。该零件的 材料为白色POM （聚甲醛）。汽车安全带上盖零件 为外观件，其表面要求平整光滑，无翘曲、皱折、 裂纹等缺陷，平面度要求0.3,为了保证与下盖的 严密配合.周口部离度差不能过大，同时零件表面 分布几处关系到上下盖配合的卡扣，均有较高的尺 寸和位置精度要求。因此，成型过程中需要重点考 虑的问题是保证零件表面卡扣的成型和避免零件表 面发生翘曲变形。2模拟结果分析2.1浇口位置和翘曲变形分析Moldflow分析.最好的进浇口在零件的重心处, 熔料由浇口进入流

7、动最均匀、最平衡。但生产商要求零件重心处为工作平面不允许有浇口或JC它痕迹 存在，同时指定浇口位置如图2所示，该浇口不满 足熔料流动的平衡性，Moldflow分析零件变形址为 0.85左右，无法满足要求，零件的翘曲变形趋势如 图3所示。主要分布在合模线附近.如图6所示，尤其是零件 的四个卡扣处困气问题较严重，因此四个卡扣分别 在凸凹模侧安装宦件，同理模仁中也做禳件，这样 能将产品中大部分的易困气部分解除.达到熔料流 动均匀的目的。机械2009年第9期总K36 9计算机应用技术41 图1汽车安全带上盖零件Pressure 訓 end of fill 72 9* MP可(MP,72.97 .S4.

8、73 36 49IS.24机械2009年第9期总K36 9计算机应用技术41 图2指定浇口位置0.04410 06760.1793图5调整温度后翘曲变形分析发生严重翘曲变形的原因在于指定浇口处材料 太薄，阻碍熔料的流动与填充.流动不平衡.在模 具进行保压时无法将压力传送到各个角落，成型注 射压力悄况如图4所示。进浇口附近保压时熔料容 易在薄壁处冷却.同时模具上下表面温差大，影响 零件的保压.易缩水。为改善翘曲，可更改冷却条 件，采用将定模侧冷却温度低于动模侧5度左右的 方法，Moldflow分析调整温度后翘曲变形址为0.27 如图5所示，符合零件要求。2.2困气分析零件在成型的过程中，气体如不

9、能及时排岀模 腔就会产生困气现彖，将会影响零件成型以及脱模 后的质数。Moldflow分析零件成型时.困气的位置0.0000图4成型注射压力Deflection, all effects: Z Conponcnt Scale Factor 1.000(mm)0 2675 |0.15582.3熔接痕分析熔接痕是由于来自不同方向的熔料帕端部分被 冷却，而在结合处未能完全融合而产生的。熔接痕主要影响外观，严重时对零件强度产生 影响。因此在零件成型的过程中应尽量避免熔接痕, 在不可避免的情况下应当尽址将熔接痕推至不受力 区，以达到零件的使用寿命要求。Moldflow分析产 生熔接痕的位置如图7所示，主

10、要集中在琴件的角 落，对外观和强度的彩响较小。42 计算机应用技术机械2009年篦9期总第36卷2.4冷却方式分析注幫模温度对熔料的充模流动.固化定型.生 产率以及零件的形状和精度等有着直接影响。该模 具采用对称单循环水路冷却，水管直径8 mm。同时 满足水路与苓件之间的蛾短距离为水路直径的一 倍，水路与分模线之间的距离为水管直径的3倍， 水路间的距离为水存直径的5倍。Moldflow分析， 冷却水路进出水口的温差为0.3度.如图8所示， 冷却水路温参较小，可以有效地改善模具温度分布 的均匀性。Circuit coolant temperature 50.26 (C|C-19图8水路流动温差(

11、上挨第32頁)点之间用宜线段封口，以此直线段 为转轴(需要绘制虚线)旋转360。得到球体。点击“工具”-“簇表”-“插入” _ “实例行” -猜 入”-“列”，选择草绘半径尺寸sd#为列尺寸。反 复执行“插入”-“实例行”命令，输入系列尺寸, 完成滚珠库的建立(图4 )。0E4當件族表界面 B AFVYMB/-k/1 5 1 M 丿 、anj 5SFM 葺逻 盅！immm使用簇表功能进行滚珠的设计时，首先打开主 样件，点击“工具-“簇表”，选择需要的一行。 点击“打开”，系统会自动开启一个新的窗口，在 新窗口就是一种新尺寸的滚珠。3结论为获得高质蜀的零坪，采用数值模拟与经验设 计相结合的方法对

12、汽车安全带上盖成型规律进行了 探讨和研究，有利于缩短模具的设计制造周期，优 化模具的结构和工艺参数，滅少试模的次数，提高 工作效率。利用Moldflow软件观测到零件的凝固、 充模等过程.寻找出零，牛可能岀现的成型缺陷，从 而在模鼻的工艺参数与零件的尺寸形状性能特点之 间获得最佳的匹配。参考文献：曹宏深.幻料战取工艺与樓具设计M.北京：机械工业岀版社. 1993.2 黄恳筑Moldflow/XIPI在iWMH优化设计中的应用几mo 术.2005. (5) : 10-12.(3) 陈类诛.Moldflow软件在注设计中的应用卩.鷺江职业大 学学报.2005. ( 13) : 63-66张晓fif

13、i. Moldflow软件庄下壳体箱其设计及制适中的应用(几m 瞰术.2008. (6) : 1-4.5矗小表.基于Pro/E和Moldflow的显示器外売注射艮具设计卩)9 料工业.2005. ( 12) : 26-21.刘庆霹.Moldflow软件在手机外壳樓具没计中的应用【几5!料科 技.2007. (8) ： 7882.4小结利用上述方法还可以分别构建螺母、反向器等 零件的设计主样件和参数程序，提高了滚珠丝杠副 的设计效率，是一种有效的方法。在工程实际中. 设计人员可采用类似方法建立各类零件的主样件 库，使用时只需调用主样件修改有关参数，“再生 模型”就可以灵活地修改设计。可使用户迅速

14、准确 地调用.为机械设计提供了很大的方便，而且应用 简单、修改方便、迅速可靠。参考文献：林清安.PWENG1NEER零件没计高级目(下)M.北京：北京大 学岀版杜.2000.2) 黄恺.乍6 0动从动件圆柱凸轮变#CAD(J).机械传动.2006.3) .詹友刚.ProNGINEER英文野火版11思通用模块MJ.北京：清华 大学出版社.2004.赫东形.朱红陈大立.刘自然.立休仓库堆垛机盘拟糊运动 仿真(几机核丁.程弹.2007, (8).1 1 1 WAHFANGDATA.Moldflow软件在汽车零件注塑模具设计中的应用作者：朱昱，ZHU Yu作者单位：常州轻工职亚技术学院模具系江苏常州2

15、13164刊名：机械英文刊名：MACHINERY年，卷(勒：200936(9)被引用次数：1次参考文献(6条)1. 曹宏深 塑料成型工艺与模具设计19932. 黄晨华Moldflow/MP在注射模具优化设计中的应用2005(05)3. 陈美谦Moldflow软件在注射模具设计中的应用2005(13)4. 张晓陆Moldflow软件在下壳体模具设计及制造中的应用2008(06)5. 徐小表基于Pro/E和Moldflow的显示器外壳注射模具设计2005(12)6. 刘庆辉Moldflow软件在手机外壳模具设计中的应用2007(08)相似文献(10条)1. 期刊论文 朱昱.Zhu Yu Moldf

16、low软件在汽车零件注塑模具设计中的应用 -陕西煤炭2009(6)为减少试模次数缩短汽车注塑模设计周期利用M oldflow软件对汽车安全带上盖注塑模具设计过程进行综合分棍示了Moldflow技术在优化注塑模 具结构、注射工艺参数方面的作用.2. 期刊论文杨忠悦浅谈MoldFlo瞅件在注塑模具设计中的应用-数字技术与应用2010(9)利用M oldflow对接线板塑料制品进行成形过程分析模拟塑料熔体在模具模腔中的流动、保压、冷却过对制品可能出现的缺陷进行预测等其结果对优化模具结构和注童工艺参数有着重要的指导意可提高一次试模的成功率缩短模具加工周期.3. 学位论文柳鹏CAD/CAE术在大型注塑模

17、具设计中的应用研究2009模具工业在国民经济中占有非常重要地位。模具技术的进步，不仅关系到机械产品的开发和应用，还影响到汽车、家用电器、电子、化工等新产品 、新技术的开发和应用。大型注塑模具的设计制造技术在这方面的影响更为突出。针对大型注塑模具设计制造中遇到的各种问题。例如传统大型模具设计在理论上缺乏依据，流道系统的平衡以及冷却质量无法保证，制件的翘曲变 形、气穴以及成型周期无法预测等等。本文通过总结大型注塑模具的设计原理和设计方法，并通过)/CAE件实现了大型模具的的三维设计以及模具结 构和注塑工艺的一系列优化。本文通过利MJnigraphis(简称为UG)CAD计软件的建模模块和loldW

18、izar模块实现了产品和模具结构的三维设计。并通过专业的模具分析软件 MoldFlo耐模具结构实现了设计一分析一优化一再设计修改的循环的设计过程。本文所做的主要工作如下：1 .查阅了大量关于大型注塑模具设计以及AD/CAE术在大型注塑模具设计中应用的资料，分析了国内CAD/CAE术在模具设计中应用的现状及发 展趋势。针对大型注塑模具的设计特点，提出了大型注塑模具具体的设计准则。并通过流变学以及传热学计算公式，对汽车后保险杠大型塑件的浇注系 统和冷却传热系统的尺寸进行了初步确定。为后续分析以及CA设计做好了准备。2 .对注塑模CA技术的内容和功能做了详细的介绍，并应用注塑模具分析软件ldFlo輸

19、件对注塑模具浇口位置以及数量进行优化分析，最终确定 最佳的浇口位置和数量。3 .针对通过经验公式初步设计出的冷却系统，运用oldFlow/Coc分析模块进行了模拟优化，并针对分析结果对冷却系统进行了合理的优化，重新 设计了模具冷却的结构，从而得到比较合理的冷却系统。4 .通过MoldFlow/Wa分析模块，对后保险杠制件成型后的翘曲情况进行了模拟，找出造成制品翘曲过大的原因，提出了有针对性的解决措施，对 注塑模具的成型工艺进行了优化，从而解决了制品成型后翘曲过大的问题。5 .在对模具的成型工艺以及整体结构确定以后，通U的建模模块和MoldWizar模块对模具进行三维设计，针对大型模具结构非常复

20、杂的特点，通 过以上两个模块的有机结合，并灵活运用其中的各项命令。最终实现了汽车后保险杠模具的整体三维设计。通过将CAD/CAE术引入注塑模具设计尤其是大型注塑模具的设计中，能够在很大程度上提升产品的质量，提高生产效率。为生产出优质的模具打下 了坚实的基础。4. 期刊论文 宋双柱.SONG Shuang-zhu基于UGHMoldFlowB勺相机外壳注塑模具设计-哈尔滨理工大学学报2009,14(3)针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长、成本高且质量难以保证的不采用计算机辅助设计软伟和有限元分析软件MoldFlowi结合的方法进 行相机外壳的注塑模具设计创建了相机外壳的三维实体模型和模流分析有

21、限元模36过对注射过程中流动分析结果、冷却分析结果的仿真整了相机 外壳注塑模具的冷却系统结构最后采用UG/MoldWiza模块创建了经过优化和调整的注塑模具实体模型.5. 期刊论文 于盛睿.吴南星.凌海荣.Yu Shengrui . Wu Nanxing. Ling Hairong 电磁炉上盖注塑模具设计-塑料科技 2010,38(10)分析了电磁炉上盖塑件的结构工艺特朋了优化模具结构减少塑件缺陷采用M oldflow软件对其进行了最佳浇口位置、填充、翘曲变形等模拟分析 .以模拟结果为依据设计了轮辑式侧浇口注塑模介绍了模具结构及工作过程采用此模具结构实现了从注射到塑件落科的半自动化生複具结构合

22、理 ,生产效率较高.6. 期刊论文 黄桂坚.洪建明.伍晓宇.梁雄.吴海棠.李积彬.Huang Guijian . Hong Jianming . Wu Xiaoyu. Liang Xiong.Wu Haitang . Li Jibin电梯入口盖板热流道注塑模具设计-工程塑料应用2009,37(8)分析电梯入口盖板的结构特点及成型工？利用M oldflow/MP软件确定塑料件的浇口位置和数量建立塑料件的热流道浇注系统进行了塑料件的注射 成型CA分析并论述了塑料件的模具结构及模具工作过膨模具已投入大批量生产生产的塑料件质量符合客户要求.7. 期刊论文 赵凤国.朱静.ZHAO Feng-guoZHU

23、 Jing变光盖板注塑模具设计-机械工程师2008(11)针对变光盖板注射成型工艺利用CA技木,通过MoldFIoW模拟分析进行浇注系统的优化设计从熔接痕、气穴等方面比较分析得出最优的浇口位置 ,进而进行模具结构设计从而获得高质量产品大大缩短了模具开发的时间降低了模具的生产成本.8. 期刊论文 王波.杨亮.WANG BWANG Liang外螺纹接头注塑模具设计-塑料工业2010,38(10)通过分析外螺纹接头的结构和丄艺性特点确定了 一模两腔的模具结构使用Moldflow软件模拟分析了充填过程、流动前沿温度、气穴位置錮模具 结构的设计提供了合理的依据在CA分析的基础上完成了注塑模具的整体设计可

24、为类似塑件的模具设计提供参考.9. 期刊论文 陶筱梅.杜小清.TAO Xiao-mei. DU Xiao-qing基于MoldFloW勺注塑模具浇口优化设计-模具技术2007(4)针对选择合理的浇口位置及数量在塑料模具设计中的重要性E注塑模具设计中利用专业模流分析软件oldFlo耐模具浇口进行了优化设计以手机 上盖为实例介绍了MoldFlo耐其浇口位置和数量进行计算机模拟分析的过程t化了模具浇口设计从而获得高预测质量的产品降低了生产成本缩短了 产品开发周期.10. 期刊论文 刘永辉.张越.LIU Yong-hui .ZHANG YucCA分析在洗衣机主控板浇注系统设计中的应用-模具技术2010(5)针对选择合理的浇注系统在塑料模具设计中的重要性在注塑模具设计中采用A分析软件MoldFlo耐模具浇注系统进行了优化设计对先衣机主控板 注塑成形过程进行了模拟分析并通过对不同浇注系统设计方案的比较确定了较优的设计方案有效减少了试模、修模次数提高塑件成形质量且降低了 制造成本缩短了开发周期.本文链接：授权使用：吉黑销售因wfjihei），授权号：3c89c0ca-9bf9-4a87-8bd6-9e7101731d41下载时间：201年1月20日