基于CAE技术的注塑模浇口优化设计
基于CAE技术的盖板浇口位置优化
Ｋ ｏ ｔ ｚ ｔ ｎ ｃ ｖ ｒｐａｅ ｉｊｃｉｎ ｍｏｄｎ ｅ ｗ ｒｓ Ｃ ｅ ｈ ｏｏ ｙ ａｅ ｏ ａｉ ｐｉ ａｉ ； ｏ ｅ ｌｔ ； ｎｅ ｔ ｌｉｇ ｏ ｍｉ ｏ ｏ
０
引 言
近 年 来 ， ＡＥ技 术发 展 迅 速 ， 覆 盖件 冲压 Ｃ 在 分 析 软件 ， 汽 车 塑 料 保 险 杠 注 射 过 程 中 的 熔 对
Ｍ Ｐ ａ ｅ ｌ ｃ ｔｏ ｏ ｕ ｅ ｈ ｐ ｉ ｉ ａ ｉ ｎ ｄ ｓｇ ｆ ｇ ｔ ｏ ａ ｉ ｎ ｏ ｏ ｅ ｌ ｔ ｓｃ ｒ ｉ ｄ Ｉ ｇ ｔ ｏ ａ ｉ ｎ ｍ ｄ ｌ ，ｔ ｅ ｏ ｔｍ ｚ ｔｏ ｅ ｉ ｎ ｏ ａ ｅ ｌ ｃ ｔｏ ｆｃ ｖ ｒｐ ａ ｅ ｉ ａ ｒｅ
收 稿 日期 ： ０ ００ —５ ２ １ —５０
基金 项 目 ： 徐汇 区科委公共 技术 平 台（ Ｔ２ ０ ［ ７ 。 ＲＣ Ｏ ８） ） （ ） 作者 简介 ： 尹红灵 （ ９ ３ ， ， １ ７ 一） 女 高级工程 师 。
了优 化 设 计 。 张 坚 ｌ＿ 利 用 Ｃ 等 ４ ＡＥ 技 术 ， 于 基
ＭＰ 软件 对 汽 车 内饰 右前 开 关 控 制 面板 注 塑成 Ｉ
型 过程 充 填 、 动 、 却 进 行 模 拟 分 析 ， 缩 短 流 冷 对 生 产周 期 ， 降低 生 产 成 本 ， 高 生 产 效 率 起 了重 提 要 的辅 助 作 用 。黄 虹 ［ 等 通 过 ＭＰ 注 塑 成 型 ］ Ｉ
（ ．上 海 交通 大 学 １ 模具 Ｃ ＡＤ 国家 工 程 研 究 中心 ， 海 上 ２０ ３ ； ０ ０ ０
２ ．上 海 模 具技 术 研 究 所 有 限公 司 ， 海 ２ ０ ３ ） 上 ０ ０ ０
摘 要 ：浇 口位 置在 注 塑模 具设 计 中非 常 重要 。基 于 ＭＰ Ｉ的 ｇ ｔ ｃｔ ｎ模 块 对 盖 ａｅｌ ａｉ ｏ ｏ
基于cae分析的塑件产品注射成型浇注系统优化设计
2020年2期设计创新科技创新与应用Technology Innovation andApplication基于CAE 分析的塑件产品注射成型浇注系统优化设计*李锦妍，何敏红，王涛（江门职业技术学院，广东江门529000）1产品分析及有限元网格处理本塑件为一款薄壳塑件，三维模型视图如图1所示，长145mm ，宽55mm ，高30mm ，产品壁厚约1.5mm 。
塑件部分中空，有十字形细长结构连接特征。
注塑材料选择Targor 公司生产的PP ，牌号PPU 1752S1，其流动性能好，温度变化对于熔体粘度的改变小，顶出温度高，剪切速率高，是一种常见的注塑材料，其主要性能如表1所示[1]。
（a ）俯视图（b ）主视图（c ）左视图图1塑件CAD 模型对产品进行有限元网格划分，全局网格边长2.5mm ，修改网格缺陷，使三角形单元纵横比在10以内，匹配百分比大于85%[2-3]。
图2双层面网格图3网格信息摘要：以薄壳塑件注射成型过程为例，设计浇注系统对塑件进行Moldflow 填充结果仿真分析，根据塑料产品的结构分析填充效果，并进行浇注系统二次优化设计，得出系统优化后的浇注系统尺寸参数保证塑件结构局部强度，提高塑件成型质量。
关键词：注射成型；浇注系统；Moldflow中图分类号:TB33文献标志码:A文章编号:2095-2945(2020)02-0070-03Abstract :Taking the injection molding process of thin shell plastic parts as an example,a gating system is designed to simulateand analyze the filling results of the plastic parts by Moldflow,and the filling effect is analyzed according to the structure of the plastic products,and the secondary optimization design of the gating system is carried out.It is concluded that the optimized gating system size parameters ensure the local strength of the plastic part structure and improve the molding quality of the plastic parts.Keywords :injection molding;gating system;Moldflow*基金项目:小功率电机技术研究及应用协同创新中心项目(编号:2018090102400013461)作者简介：李锦妍（1991-），女，硕士研究生，讲师，研究方向：成型加工CAD/CAE/CAM。
基于CAE的注塑模浇口与保压优化设计
度 场载荷 ，Ｒ 为初始 应力 的等 效载荷 。
２ 有限元模型的前处理
２１ ． 有限元模型的建立
本文 采 用 ＰｏＥ建 立平 板 塑料 件 ｒ／ 的 实体 模 型 ， 并 睁 其 通 过 Ｍｏｄｌ ｌｆ ｗ ｏ
Ｄ ｓｇ ｉｋ（ Ｄ ｅ ｉｎ Ｌｎ Ｍ Ｌ） 导 入 到 ＭＰ 模 Ｉ
间 进 行 选 择 ，对 不 同 的 条 件 进 行 流 动 和 翘 曲 分 析 ， 预 测 产 品 成 型 后 出 现 的
分别是 比热 容和热 导率 ，Ｐ 、Ｔ分别代 表熔体 的压力和温度。
翘 曲变形量 、熔 接线 分布和缩 水缺 陷
１２ ． 型腔内保压过程的控制方程
…
１４ ． 翘曲变形的有限元计算方程
回 中 塑 机 信 网ｈｐ／ ｗ ． ｓｐ．ｍ 国 料 械 息 ｔ：ｗ ｗｐ ｅ ｏｏ ｔ／ ｌｘ ｃ ａ
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式 中，
。 为由热弹性或粘弹性递推 公
２３ 口数量 、位置和保压压 力 浇
流 动 ， 或 者 当 两 股 熔 体 有 明 显 的 流 速 差 时 ， 也 会 形 成 熔 接 线 。 熔 接 线 会 削 弱 塑 件 的 结 构 强 度 ， 在 塑 件 的 表 面 会 影 响 外 观 ，因 此 ，应 尽 量 缩 短 熔 接 线 的 长 度 ， 并 避 免 出 现 在 塑 件 的 主 要 受
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基于 Ｃ ＡＥ的注塑模浇 口 与保压优 化设计
－文 ／ 李茹娟 李萌盛 ｆ 合肥工业大学材料科学与工程学院 ，安徽合肥 ２ ０ ０ ） ３ ０９
摘
要 ：通 过 Ｍｏｄ ｌｗ 软 件 ， 对 平 板 形 塑 料 件 注 塑 过 程 中 的 流 动 、 ｌｆ ｏ 翘 曲情 况 进 行 数 值 模 拟 。 通 过 设 置 不 同 的 浇 口数 量 、位 置 和
基于CAE技术的注塑模浇口优化设计
第25卷第6期2004年11月 江苏大学学报(自然科学版)Journal of Jiangsu University(Natural Science Edition) V ol.25N o.6N ov.2004基于CAE技术的注塑模浇口优化设计袁国定1,胡曙光2,韩阳飞1,俞春明1(1.江苏大学机械工程学院,江苏镇江212013;2.江苏大学京江学院,江苏镇江212013)摘要:注塑模浇口位置的设定是塑料注塑成型模具设计中的关键技术之一,决定了聚合物流动方向和流动平衡性,通过浇口位置的优化可以显著提高产品的质量.基于C AE技术,利用M old flow软件对塑料制件在注塑成型中浇口位置和数量的选择进行分析,对不同浇口位置进行流动模拟分析,预测可能存在的气泡位置和熔接痕的位置,以确定最佳浇口位置和数量,可避免在模具上进行试模、修模的繁琐过程,从而为模具设计人员优化模具设计提供依据.关键词:注塑模;最佳浇口位置;C AE;模拟分析中图分类号:T Q320 文献标识码:A 文章编号:1671-7775(2004)06-0477-05Design of gate position for plastic injection moldingby CAE techniqueYUAN Guo2ding1,HU Shu2guang2,H AN Yang2fei1,YU Chun2ming1 (1.School of M echanical Engineering,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu212013,China;2.Jingjiang C ollege,Jiangsu University,Zhenjiang,Jiangsu212013,China)Abstract:G ate location analysis is the key technology in injection m olding.Flow direction and balanced flow of polymer depend on gate location whose optimization can prom ote product quality.G ate location and number of plastic parts in the injection m olding were analyzed with C AE s oftware M old flow.The location of air traps and weld lines were predicted by simulation of fillings from different gates to decide the optimum gate location.It can av oid the traditional repeated adjustment and die repairing,thus providing foundations for designing op2 timum m old.K ey w ords:injection m ould;optimum injection location;C AE;simulation analysis 传统的注塑模设计和制造很大程度上依赖于设计者的经验和制造工人的技巧,设计的正确性只有通过试模才能知道,制造的缺陷主要靠修模来纠正,有时还可能导致整套模具的报废,特别是对复杂的中高档模具,问题更为突出.C AE(C om puter Aided Engineering)技术采用有限元计算方法,根据高分子流变学和传热学的基本理论,建立塑料熔体在模具型腔中的流动、传热的物理数学模型,利用数值分析工具来分析和预测生产中注塑产品和注塑工艺可能存在的问题,定量地给出成型过程的状态参数,及时判断如何修改制件的形状以获得较理想的状态,避免了在模具上进行试模、修模的繁琐过程.作者基于C AE技术,利用M old flow/MPI分析软件,对某数码相机的前盖和手机的前面壳体注塑成型中浇口位置和数量进行选择.对不同浇口位置进行流动模拟分析,预测可能存在的气泡位置和熔接痕的位置,确定最佳浇口位置和数量,从而为模具设计人员进行模具设计提供科学的依据.收稿日期:2004-02-16基金项目:镇江市产学研基金资助项目(2002152)作者简介:袁国定(1948-),女,江苏南通人,副教授(ygd@),主要从事模具CAD/CAE/CAM一体化制造的研究.1 注塑过程的数字描述基于C AE技术进行注塑模设计时,应充分了解塑料熔体在流道和型腔中的流动、传热情况,并进行定量计算,求得压力、温度、剪应变力及冷却时间等参数.通过数学模型,求得各参数,从而预测流动特点、温度分布、冷却时间、锁模力大小等.注塑过程的数字描述是注塑成型分析和优化设计的理论基础.塑料熔体充填过程被认为是粘性非等温不可压缩流动与传热过程,可采用粘性不可压缩流动的基本方程来描述.鉴于大多数塑料制件都是薄壁件,故可以认为熔体是在扁平型腔内流动,并引入一些假设和简化,在此基础上,根据连续介质力学和热力学理论,可得到充填过程的数学模型.(1)连续性方程5u 5t+5(bv)5γ=0(1)式中u、v为x、y方向的平均速度.(2)动量方程5P 5x-55zη5u5z=0(2)5P 5y-55zη5v5z=0(3)式中P为熔体的压力.(3)能量方程 ρc p 5T5t+u5T5x+v5T5y=k52T5z2+ηγ2(4)式中,ρ为密度;c p为比热容;k为传热系数;T为熔体的温度.(4)粘度模型根据计算精度和计算时间等方面的不同需要,可以选择幂律型或者CROSS粘度模型.CROSS粘度模型中,粘度对温度和压力的依赖性,间接地通过零剪切度η0来表示,η0有两种形式,分别为5参数的EXP模型和7参数的W LF模型.(5)边界条件5u5z=5v5z=05T5z=0(5)z=0 u=v=0 T=T w z=±b 式中T w为薄壁温度;b为型腔半厚.在流动前沿C m(t)上 P=0在型腔边界C0和型芯C i边界上 P=0 5P5n=0在熔体入口处 T=T e式中T e为熔体入口温度.2 CAE在模具浇口优化设计中应用浇口是熔体流进型腔的最后通道,对于制件的质量影响很大.浇口在流道中的断面积最小,长度最短,起着控制熔体流速、保压补缩、使熔体温度升高、粘度下降、熔体变稀等的作用.浇口的设计主要包括浇口的数目、位置、形状和尺寸.浇口的数目和位置主要影响浇口的充填模式;而浇口的形状与尺寸决定了聚合物流动方向和平衡.当流动不平衡时容易造成不均匀的收缩和翘曲变形,影响气泡和熔接痕的位置,并影响内应力的取向和制件的质量;不适当的浇口位置常造成型腔内的气体在注塑成形过程中无法逃逸,造成短射、气穴、烧焦痕迹等注塑缺陷.为得到最合适的浇口位置和数量就必须对塑料件的外形和注塑过程中的流动情况进行模拟和分析.211 数码相机前盖模拟分析过程21111 数模的预处理要对制件进行分析,首先要在数模表面生成三角形网格来覆盖整个工件表面,为以后的MPI/flow分析提供一个基础平台.因此首先在Pro/Engineer中创建实体模型,并将其通过M D L(M old flow DesginLink)导入到MPI模块中.由于网格生成成功与否直接影响到后面的分析工作,所以在生成网格后要用网格状态统计表工具来检查网格生成中产生的缺陷和不足,并用相应的网格编辑工具来修复网格,消除缺陷.要注意的是在修复时会破坏其他已经修复好的实体区域,从而产生新的缺陷和不足,如在修复自由边时可能会产生元素的重叠等新缺陷,所以修复是循环往复进行的,直到得到满意的网格覆盖为止.作者在分析中采用中性面网格,有限元分析模型数据为:面单元数=13636,节点数=6792,匹配率为9017%.因此对MPI/流量-溶解分析是可接受的.如果网目匹配百分率太低,应该重新运用网格生成工具来修改网格,直到其匹配率大于85%.21112 浇口位置的初步确定MPI模块提供了最佳浇口位置分析功能,进行该分析有助于选定浇口位置.通过软件对工件的初步分析,结合实际制件的技术要求和生产方式,得出如图1和图2两种浇口的布置方式.874 江苏大学学报(自然科学版) 第25卷图1 单浇口填充压力变化Fig.1 S ingle gatepressure图2 双浇口填充压力变化Fig.2 T w o gates pressure 塑件所用材料为ABS ,相关参数为:塑料熔融温度为230℃;模具温度为60℃;最大充填压力为100MPa.212 流动模拟分析结果比较21211 不同浇口位置的冲型压力变化在充填的时候,对于不同浇口位置的冲型压力变化如图1、图2所示,应该避免压力范围的大变化.大多数的注射成型过程中压力的变化范围应在100～150MPa.在保压的时候,压力的变化将影响体积收缩率,因此在保压时模腔中的压力变化要小.图1是单浇口冲型压力变化图,其中1区、2区是低压区,它的压力变化范围是32142MPa.图2是双浇口冲型压力变化图,其中3区是低压区,它的压力变化范围是26191MPa.从以上初步分析可知,双浇口的低压区小且压力变化范围比单浇口的小.也就是说双浇口对塑件的体积收缩率影响小,更有利于保证塑件的成型质量.21212 不同浇口位置产生的气泡在塑料熔体注射充填过程中,模腔内除了原有空气外,还有塑料含有的水分在注射温度下蒸发而成的水蒸气,塑料局部过热分解产生的低分子挥发性气体等.这些气体若不能通过排气系统顺利排出模腔,将会影响制品成型以及脱模后的质量.图3、图4表明,注塑件在浇注结束后会在两股低温流头相遇处或流动末尾处产生气体.两种方案出现气泡的情况是单浇口多于双浇口,且单浇口有些气泡出现在表面,不易于排除.图3 单浇口方案的气泡分布Fig.3 Air traps distrbution of singlegate图4 双浇口方案的气泡分布Fig.4 Air traps distribution of tw o gates21213 不同浇口位置产生的熔接痕熔接痕产生于两股低温流头相遇的位置,熔接痕的出现对制品强度有一定的影响,熔接痕会削弱制品的结构强度并在制品的表面产生缺陷,且在对制品进行涂漆等后处理时,熔接痕位置较难处理.所以应尽量缩短熔接痕的长度和避免出现在制品的主要受力部位.图5、图6分别给出了两种浇口位置熔接痕的数量及分布,从分析结果中可知单浇口的熔接痕少,溶体流动较均匀.双浇口的熔接痕相对多一点,在熔接痕处的力学性能差,有可能会影响制品的质量.但双浇口中的塑料在充型时,其易产生熔接痕的地方有较高的温度,从而可以保证熔接痕的产生机率很小,基本上不会影响塑件的使用性能和外观质量.974第6期 袁国定等:基于C AE 技术的注塑模浇口优化设计图5 单浇口方案的熔接痕分布Fig.5 Weld line distrbution of singlegate图6 双浇口方案的熔接痕分布Fig.6 Weld line distribution of tw o gates213 手机前壳体浇口的优化设计某款手机的前面壳体,材料为PC +ABS ,产品长86mm ,宽45mm ,平均厚度为112mm ,是手机中的重要外观件之一.外观件对注塑成型质量要求较高,所以模具设计时,首先需要对浇口的位置进行优化分析以得到较好的制件质量.根据实际经验,浇口数设计为2个,浇口位置初始方案设置在液晶显示屏(LC D )窗口的上下两个对角,如图7箭头所示.对该方案进行充填分析,结果如图7所示.从图7a 充填时间上看,最后充填区域右上角和下角的充填时间不一致,所以该方案充填不平衡,充填不平衡容易引起局部过保压,使制件的密度不均匀,导致质量不一致.从图7b 看出,所需的注塑压力约为78MPa 左右,这是因为充填不平衡导致所需的注射压力比较高.由于该制件的孔眼比较多,所以在制件上产生的熔接痕和气穴也比较多,如图7c 、d 所示.通过上面的分析,为了使流动达到较为平衡的状态,降低注塑压力,提高产品质量,需要对浇口的位置重新进行选择.将浇口位置设置在LC D 窗口的左角和下角两处(图8).对该改进方案进行充填分析,得到的充填时间、注塑压力、熔接痕、气穴等分析结果见图8.从图8a 充填时间可以看出,最后充填区域右上角和下角的两处的充填时间较为一致,所需的注射压力(图8b )比初始方案减小,降至68MPa 左右,有利于保证制件的质量,熔接痕(图8c )在强度要求相对较低的区域,气穴(图8d )的分布和初始方案差不多.总的来说,改进后的方案较合理,所以该模具的浇口位置设计应采用改进后的方案.图7 初始方案的模拟分析图8 改进方案的模拟分析Fig.8 S imulation of improved project84 江苏大学学报(自然科学版) 第25卷3 结 论(1)利用注塑C AE 分析软件,可在模具设计的初始阶段,分析比较不同方案的注塑压力、充填状态等参数,预测设计中潜在的缺陷,突破了传统的在注塑机上反复试模、修模的束缚,为设计人员修改设计提供科学的依据.C AE 技术的应用带来的直接好处是优化模具设计,省时省力,减少试模、修模次数和模具报废率,缩短模具设计制造周期,降低成本,提高产品质量.(2)随着C AE 技术的深入研究,人们正在致力于将优化技术与C AE 技术有机结合起来,利用现有的模拟结果,借助于优化理论,开发智能化的分析系统,给出明确的改进方向和尺度,实现注塑模的自动、优化设计,从根本上解决依赖经验和技巧的问题.参考文献(R eferences)[1] 申长雨.塑料模具计算机辅助工程[M].郑州:河南科学技术出版社,1998.[2] 张佑生.塑料模具计算机辅助设计[M].北京:机械工业出版社,1998.[3] 吴崇峰.实用注射模C AD/C AM/C AE 技术[M].北京:轻工业出版社,2000.[4] 申长雨.注射模充模过程C AE 技术I :理论与算法[J ].模具工业,2001(2):51-56.SHE N Chang 2yu.C AE I theory and arithmetic of the fil 2ling course of injection m ould[J ].Mould Industry ,2001(2):51-56.(in Chinese )[5] Apellmann R C ,Haberstroh E.Three 2dimensional simula 2tion of the udder injection m olding process [R ],ANTE ’2000,SPE con ference ,2000.[6] 芦亚萍.大圆角洗衣机箱体成型模具主要参数计算方法分析[J ].江苏理工大学学报(自然科学版)2001122(3):41-44.LU Y a 2ping.An analysis on the calculation of the main pa 2rameters of the shaping m ould for washing machine boxes with a big arc[J ].Journal o f Jiangsu Univer sity o f Science and Technology (Natural Science Edition ),2001,22(3):41-44.(in Chinese )(责任编辑 陈持平)旋转导向管喷动床装置日前江苏大学研发的“旋转导向管喷动床装置”被授予实用新型专利,该专利采用喷动床反应器的新型结构,主要用于物料干燥、热解、造粒等.其特点在于导向管的上部为旋转部分,借助于物料喷出导向管端口时的反作用力驱动旋转部分.该结构可实现物料离开导向管后全部落在环形区内,当导向管直径增大后仍能保证喷动床的正常运转.该实用新型专利的应用突破传统导向管的局限性,可显著提高喷动床生产能力.(科技处 唐 恒)184第6期 袁国定等:基于C AE 技术的注塑模浇口优化设计。
基于CAE技术的聚氨酯弹性体制品模浇口设计分析
剪切 粘 度 ； ｌ Ｄ 密度 ； Ｃ 比热容 ； 丁熔 体 温度 ； Ｋ 热传 导
率； ｒ剪 切 速 率 。
１ 浇 注成 型 过 程 的理 论 基 础
２ 浇 注 模 浇 口的 优化 设 计
浇 注模 浇 口优 化 设计 的 目的是 使 熔 体 能够 匀
速、 均衡且 几乎 同时到 达型腔 的边 缘 ， 从 外观 看没有 明显 的气穴 ， 能减 少 熔 接痕 的产 生 并且 在受 力 薄弱 的地方 不能 出现 ， 产 品的翘 曲很小 或 在 可接 受 的 范
围内。 ２ ． １ 待优 化模 面 罩 ， 三 维 尺寸 是 ２ ５ ０ ｍｍ×４ ｍｍ×７ １ ０ ｍｍ， 材 质是 聚氨 酯
板， 以Ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎ方 式 导人 Ｍｏ ｌ ｄ ｌ ｆ ｏ ｗ分析软件， 网格 划
利用 Ｃ Ａ Ｅ技术 可 以实现浇 注成 型 的模 拟过程 ， 这 是在 高 分 子 材 料 流 变 学 、 连续介质力学、 弹 性 力 学、 热 传 导学 等基 础上 通 过计 算 机 技术 针对 熔 体 的 流动 和传热 的建模 过程 。根据 浇注成 型过 程 中的温 度、 压力 和 速度等数 据 ， 利 用数值 计算 的方 式建立定 量求解 方法 。根据所 建立 的数 据模 型和定 量求解 方 法， 通过 计算 机 图形 学形 象 地模 拟 浇 注过 程 中熔 体 的流 动和冷 却过程 。
基于 Ｃ Ａ Ｅ技术的聚氨酯弹 性体制 品模浇 口设计分析
宫 纪明 ， 李 一平
淮 北职 业技术 学院计 算机科 学技 术 系， 安徽 淮北 ， ２ ３ ５ ０ ０ ０
浅谈基于CAE的注塑模具结构优化设计
浅谈基于CAE的注塑模具结构优化设计摘要：为进一步缩短模具研发周期，管控模具成本，切实提升模具的实用性，使其满足经济发展与社会生活的需求。
相关企业在研发以及生产环节，逐步转换思路，投入大量资源，进行技术升级，以技术优化模具产业的优化。
文章以CAE技术作为研究框架，从多个角度出发，探讨注塑模具结构优化的基本方法，旨在为后续相关实践活动的开展提供方向性引导。
关键词：注塑模具；CAE技术；结构优化；技术方案前言作为技术密集型产业，模具工业在日常研发、设计、生产以及评估过程中，需要CAD技术、CAE技术以及CAM技术的深度参与，在相关专业技术的支持下，降低模具研发以及生产难度，缩短模具研发与优化周期，减少了成本投入，对于模具产业的发展产生了深远影响。
CAE技术在模具工业中的应用，改变了传统了模具研发体系以及优化方式，促进了模具工业的现代化、可视化与智能化。
为进一步发挥CAE技术在注塑模具中的作用，实现模具结构的合理优化，文章在对CAE技术进行整体性分析的基础上，结合过往有益经验，系统梳理CAE技术框架下注塑模具结构优化的基本方法，着眼于相关案例，进行技术规律的总结，以期为CAE技术应用以及注塑模具结构优化活动的进行创造条件。
1.CAE技术概述对CAE技术的整体性梳理，有助于技术人员对该项技术的机理、重要性形成正确的认知，并在这一过程中，逐步明确CAE技术相关应用要求，在很大程度上，确保了CAE技术在注塑模具结构优化中科学高效应用。
CAE技术作为一种高效的分析方法，其在计算机平台之上，快速完成对复杂工业产品结构强度、产品刚度、稳定性、动力响应以及热传导性等相关参数的科学计算以及整体分析，是现阶段较为成熟的分析机制[1]。
随着技术的发展，CAE技术日益成熟，现阶段CAE技术大致上可以划分为两类，一类为专用CAE技术软件，主要针对于特定类型的建筑工程或者工业产品，用于分析、预测以及优化性能；另一类为通用CAE技术软件，主要服务于一般类型建筑工程以及工业产品，对其进行分析、预测以及优化。
基于CAE分析的注塑模具浇口位置研究
口位置 的优 劣 ，为 生产实 际提供 理论 依据 。
不影 响产 品的美 观 。
１ 工艺条件的设定 ． ３ 冷却 水 道布 置在 模 具 上 下 位 置 ，即 定 模 和 动
模 部分 ，水 管 直 径 为６ ｍｍ，冷却 水温 度 为 ２ ℃ 。 ５ 在 图 ３ 图４ ，为 了观 察 方 便 ，已 经关 闭 了冷 却 和 中
时 间为５ ，设 置 充 填 自动 控 制 ，速 度／ 力 自动切 ｓ 压 换 ，保 压 控 制 由充填 压 力与 时 间决 定 ，顶 出温 度 为８ ℃，顶 出时 的冻结 百分 比为 １ ０ ８ ０ ％，并将 翘 曲 原 因分 离 ，矩阵 求解 器为 自动求 解 。
３． ５７
２ 实验结果分析对 比
图层。
２ 冷却分析对比 ． ２
冻结时甸，制品
：５ ．３ｓ ８ｏ １ ｌ
本 实 验 采 用 ＡＢＳ 料 ， 模 流 分 析 序 列 采 用 材 “ 填 ＋冷却 ＋ 流动 ＋翘 曲 ”进 行 模拟 分析 。设 充
置 模 具表 面温 度 为５ ℃ ，熔 体温 度 为２ ０Ｃ，开模 ０ ３￣
拟 模 流 充 填 过 程 的 数 据 分 析 比较 ，判 断 这 二 个 浇
其 中产 品前 面 的熔 接痕 影 响美 观 ； 图６ 示 是浇 口 所 设 计 在产 品 的后 面 ，从 产 品 后 面 的转 轴 上 进 料 ，
基于CAE技术的收纳盒注塑模浇口优化设计
关键Байду номын сангаас词 ： 注塑模；Ａ ； Ｃ Ｅ 模拟分析； 浇口优化设计
摘要 ： 为缩短产品开发周期， 降低成本及提高产品质量， Ａ Ｃ Ｅ技术越来越多地运用在注塑成型的
模 具 设 计 中 。利 用 Ｍｏｄｌｗ 软 件 对 收 纳 盒 注 塑成 型 中不 同 浇 口位 置 进 行 流 动 模 拟 分 析 ， 测 可 ｌｆ ｏ 预 能存 在 的气 泡 位 置 和 熔 接 痕 的 位 置 ， 过 比 较 分 析 结 果 来 确 定 制 品 注 塑成 型 中 的 浇 口 位 置 和 数 通 量， 以确 定 最 佳 参 数 ， 避 免 在 模 具 上 进 行 试 模 、 模 的繁 琐 过 程 ， 而 为 模 具 设 计 人 员 优 化 模具 可 修 从 设 计提 供 依 据 。
ｉ ｐ ｏ ｉｅ ｏｕ ｉｎ ｏ ｈ ｏｄ ｄ ｓｇ ｅ ｓｔ ｐ ｉ ｕ ｍｏｄ ｄ ｓｇ ． ｔ ｒ ｖｄ ｄｓ ｌｔｏ ｓｆ ｒｔ ｅｍ ｌ ｅ ｉｎ ｒ ｏ ｏ ｔ ｍ ｍ ｌ ｅ ｉ ｎ
浇 口是 注射成 型模 具的浇 注系统 中连 接流道
和 型腔的熔 体通道 。浇 口数量 和位置对 压力 和熔 接痕 有很大 的 影 响 。浇 口数 量较 多 ， 体 在 型腔 熔 中流 动 的流程 较短 ， 所需 注射压 力较 低 ， 但可 能会
ｔｃ ｎ ｌｇ ｓｂ ｉｇ ｕ ｅ ｏ ｅａ ｄｍｏ ｅｉ ｌｓｉ ｌ ｅｉ ｎ ｅ ｈ ｏｏ ｙｗａ ｅｎ ｓ ｄｍ ｒ ｎ ｒ ｐ ａ ｔ ｍｏ ｄｄ ｓｇ ．Ｂｙ ｕ ｉｇ Ｍ ｏｄ ｌ ｗ，ｉ ｐ ｏ ｉｅ ｈ ｎ ｃ ｓｎ ｌｆ ｏ ｔ ｒ ｖｄ ｄｔ ｅ ｐ ｓｉ ｉｔ ｏ ｓｍ ｕａ ｅｔ ｅｆｏ ｐ ｏ ｅ ｓｓａ ｉ ｅｅ ｔｇ ｔ ｏ ａ ｉｎ ｆ ｔ ｒｇ － ｂ ｘａ ｄ ｔ ｒ ｄｃ ｈ ｏ ｓｂ ｌ ｙ ｔ ｉ ｌｔ ｈ ｌｗ ｒ ｃ ｓ ｅ ｔｄ ｆ ｒ ｎ ａｅｌｃ ｔ ｓ０ ｏ ａ ｅ ｉ ｆ ｏ ｓ ｏ ｎ ｏ ｐ ｅ ｉｔ ｅ ｔ
基于注塑模具CAE技术的浇注系统和冷却系统优化方案设计
中文摘要基于注塑模具CAE技术的浇注系统和冷却系统优化方案设计本文使用Moldflow软件，以水煲为研究对象，对其注塑模具的浇注系统和冷却系统进行优化模拟分析，从而选择最佳成型工艺方案。
本文介绍了MPI(Moldflow Plastics Insight)6.1的使用方法，对注塑过程中的浇注系统设计、冷却水路创建、最佳浇口位置确定等进行研究。
文中根据不同浇注系统的类型来分析水煲制件成型过程中充填时间、熔接痕位置和气穴位置等各种缺陷，从而确定水煲最佳浇注系统。
同时还根据冷却水路的布置和冷却参数的变化对水煲成型时熔体充填、流动和冷却过程的影响，确定最佳冷却系统方案。
最后运用正交试验工艺参数的优化分析方法，做进一步优化，确定最优成型工艺参数和成型方案。
本文中不仅熟悉计算机辅助软件MPI的使用方法，了解现代化生产工艺和要求，了解不同塑料特性和成型条件，而且对于塑料模的浇注系统和冷却系统有了进一步的认知。
其次，利用CAE技术对模具设计的优化，可避免模具在传统生产中出现的气孔、缩孔、充填不足等缺陷，提高产品的质量，更多情况下降低成本，改善了生产商的经济效益。
关键词：浇注系统；冷却系统；CAE；模拟分析毕业设计说明书（论文）外文摘要Title Design Of Gating System And The Cooling System Based OnThe Technology Of Injection Mold CAEAbstract:This paper use Moldflow software to research the gating system of injection mould and cooling system optimization and simulation analysis for select the best molding process.This paper introduces the use of the MPI (Moldflow Plastics Insight) 6.1, the gating system of injection molding process design, cooling water to create, and the optimal gate location, etc.In this paper, according to different types of gating system to analysis the fill time in the process of stamping shape water boil, various defects such as weld mark and acupuncture point location, the best gating system to determine the water pot.Also according to the change of the arrangement of the cooling water and cooling parameters of molding melt filling water boil, the effect of flow and cooling process, determine the optimal cooling system solutions.Finally USES the method of orthogonal test process to produce several optimization analysis, further optimization, optimal molding process parameters and forming scheme.Keywords: Gating System; The Cooling System.CAE;Simulation Analysis目录前言 (1)第一章绪论 (2)1.1 注塑成型技术简介 (2)1.2 注塑模CAE技术 (2)1.2.1 CAE技术发展水平 (2)1.2.2 注塑模CAE技术发展趋势 (3)1.3 本文研究的目的和内容 (3)1.3.1 研究目的 (3)1.3.2 研究内容 (4)第二章注塑成型工艺方案设计 (5)2.1 浇注系统设计 (5)2.1.1 普通浇注系统的组成和设计 (5)2.1.2 主流道设计 (6)2.1.3 分流道设计 (6)2.1.4 浇口的设计 (7)2.1.5 水煲浇注系统设计 (9)2.2 冷却系统设计 (11)2.2.1 冷却水路布置 (11)2.2.2 常见冷却系统的结构 (11)2.2.3 水煲冷却水路的方案设计 (12)第三章基于MPI的注塑工艺CAE模拟仿真过程 (15)3.1 Moldflow软件简介 (15)3.2 水煲CAE仿真模拟分析 (15)3.2.1 产品模型导入 (15)3.2.2 网格的划分及修复 (16)3.2.3 最佳浇口位置的确定 (21)3.2.4 浇注系统创建 (22)I3.2.5 冷却系统创建 (24)3.2.6 分析序列选择 (26)3.2.7 注塑原料选择 (27)3.2.8 工艺参数设置 (27)3.2.9 分析计算 (28)第四章注塑成型模拟结果分析 (29)4.1 模拟结果分析 (29)4.2 水煲模拟分析结果比较 (30)4.2.1 浇注系统的分析比较 (30)4.2.2 冷却系统的分析比较 (33)4.3 水煲成型方案确定 (36)第五章基于正交试验工艺参数优化分析 (37)5.1 正交试验简述 (37)5.1.1 概述 (37)5.1.2 水煲的试验指标和因子 (37)5.2 数值模拟与正交试验方法结合的多工艺参数优化 (39)5.2.1 基于正交试验的多工艺参数优 (39)5.2.2 单个因素影响的试验 (42)第六章结论 (47)参考文献 (48)致谢 (49)附录 (50)II前言塑料成型在现代制造业中占有重要的地位，塑料制品随现代生活的变化而变的样式各异、绚丽多彩，因而对于成型塑料件的模具要求越来越高。
CAE技术在注塑模浇口优化设计中的应用
Ｍｏｄｌｗ是 著 名 的专业 塑料 成 型 Ｃ ｌｆ ｏ ＡＥ软
件 ， ＭＰ （ ｌｆ ｗ Ｐａｔ ｓＩｓ ｈ ， 射 成 其 Ｉ Ｍｏｄｌ ｌｓｉ ｎｉ ｔ 注 ｏ ｃ ｇ
技 术 ， 具 研发 者可 以在模具 制 造 出来之 前 ， 模 仅
仅利用制 品 的 Ｃ Ｄ 模 型 就 可 对 成 型 过 程 进 行 Ａ 工 艺 性 分析 ， 而可 以预 先 发 现可 能 出现 的 问 从 题， 减少试模 次数 ， 短研发 周期 ， 缩 并且 可 以进 行 优 化设 计 ， 获得最 佳 工 艺方案 和工 艺 参数 ， 高 提 生 产效率 和产品质量 。
ｐｒ ｄｉｔ ｄ ｆ ｒ ｓ ｖ ｒ ｌｄ ｆｅ ｅ ｅ ｉ ｎ ｐ ａ ｆ ｔ ｅ ｇ ｔ ｎ ｈ ｐ ｉ ｕｍ ｅ ｉ ｎ ｐｌｎ ｏ ｈｅ ｅ ｃ ｅ ｏ ｅ ｅ ａ ｉｆ ｒ ｎｔ ｄ ｓｇ ｌ ｎｓ ｏ ｈ ａ ｅ ａ ｄ ｔ ｅ ｏ ｔｍ ｄ ｓｇ ａ ｆ ｔ
Ｋｅ ｒ ｓ ｏ ｕ ｅ ｉｅ ｎ ｉｅ ｒｎ ｙ ｗｏｄ ：ｃ ｍｐ ｔ ｒ ａｄ ｄ ｅ ｇｎ ｅ ｉｇ；ｉｊｃｉｎ ｍｏｄ ｓｍｕａ ｉｎ ａ ａｙ ｉ ；ｉｊｃｉｎ ｎ ｅ ｔ ｌ ｉ ｌｔ ｎ ｌｓｓ ｎｅ ｔ ｏ ｏ ｏ
ｍｏｌ ｄ；ｇａ ｅ；ｏ ｉ ｔ ｐｔｍｕｍ ｓｇｎ ｄｅ ｉ
现 代 塑 料 加 工 应 用
・
２０ ０８年 第 ２ ０卷 第 ５期
５２ ・
Ｍ ｏＤＥＲＮ ＰＬＡＳ ＣＳ ＰＲＯＣＥＳ Ｉ ＴＩ Ｓ ＮＧ ＡＮＤ ＡＰＰＬＩ ＣＡＴＩ ＯＮＳ
Ｃ Ｅ技 术 在 注 塑模 浇 口优 化 设 计 中 的 应 用 Ａ
陈开 源 周 南 桥 刘 斌
Ｃ Ｅ技术根 据高分 子流变 学和传 热 学 的基 Ａ 本 理论建立 塑料熔 体在模具 型腔 中的流动 、 传热 的物理数学模 型 ， 用有限元 等数值 分析工具来 利
基于CAE的注塑模优化设计研究的开题报告
基于CAE的注塑模优化设计研究的开题报告一、研究背景随着制造业向数字化、智能化的方向发展，模具设计也面临着诸多挑战。
注塑模具作为一种重要的制造工具，在高精度、高效率的生产中发挥着关键作用。
为了提高注塑模具的设计质量，减少生产成本，提高生产效率，现代制造业要求注塑模具的优化设计需要借助于CAE技术。
二、研究内容本研究旨在通过CAE技术的应用，实现注塑模具的优化设计。
具体研究内容如下：1.识别注塑模具结构的主要因素，包括注塑成型过程中的温度、压力、流速等因素，并将其加入到CAE分析中。
2.建立注塑模具的几何模型，并进行CAE仿真分析，得到不同注塑参数下的温度、压力、流速等参数。
3.对仿真结果进行分析和比较，找出注塑参数与注塑过程对注塑模具的影响规律。
4.通过优化设计的方法，对注塑模具结构进行调整，使其能够适应不同的注塑参数和注塑过程，进而提高生产效率和降低成本。
三、研究方法本研究的主要研究方法包括：1.建立注塑模具的几何模型，使用CAE软件对模型进行分析，得到注塑过程中的温度、压力、流速等参数。
2.采用正交实验等方法，通过模拟仿真结果，建立注塑模具结构与注塑参数之间的响应曲面模型。
3.对响应曲面模型进行优化设计，利用遗传算法等智能算法寻求最优解。
四、研究意义本研究的意义在于：1.提高注塑模具的设计质量和生产效率，降低生产成本。
2.推动注塑模具设计的数字化和智能化。
3.为未来的注塑模具优化设计提供参考和指导。
五、研究进度安排本研究计划分为以下几个阶段进行：第一阶段：文献研究、问题分析、方案确定（1周）第二阶段：建立注塑模具几何模型，进行仿真分析（2周）第三阶段：正交实验及响应曲面模型建立（2周）第四阶段：模型优化设计及验证（2周）第五阶段：撰写研究报告（3周）六、预期成果本研究预期的成果包括：1.注塑模具优化设计方案。
2.CAE仿真分析及优化结果。
3.学术论文或研究报告。
CAE技术的智能电表箱注塑模浇口优化思路论述
CAE技术的智能电表箱注塑模浇口优化思路论述发布时间：2022-03-22T06:58:23.402Z 来源：《福光技术》2022年4期作者：施涛[导读] PC/ABS合金材料自身的流动性较强，在应用注塑成型工艺开展智能电表箱制作工作时，避免成型温度过高或是过低。
一旦成型温度过高，就会使ABS产生分解现象；一旦成型温度过低，就会降低PC流动性，这两种状况会对智能电表箱的最后成型效果造成影响。
因此，一定要将成型温度控制在240℃-265℃之间，这样就会不会产生成型温度过高和过低问题。
南京林洋电力科技有限公司江苏南京 210000摘要：本文主要分析了智能电表箱注塑模浇口成型工艺，其次阐述了CAE技术的智能电表箱注塑模浇口优化思路，通过相关分析希望进一步提高智能电表箱注塑模浇口优化设计效果，仅供参考。
关键词：CAE技术；智能电表箱；国家电网；成型工艺1智能电表箱注塑模浇口成型工艺现阶段国家电网逐步向智能化方向发展，传统形式下的老式电表箱在使用期间，逐步暴露出多项不足，无法满足目前远程抄表、实时计费等智能化要求。
针对这些问题，需要积极构建具有智能特征的电表箱。
为了保证智能电表箱具有良好的阻燃性、抗冲击性、尺寸稳定性，选择符合标准要求的合金材料，在满足智能电表箱使用性能同时，创造更多效益。
PC/ABS合金材料自身的流动性较强，在应用注塑成型工艺开展智能电表箱制作工作时，避免成型温度过高或是过低。
一旦成型温度过高，就会使ABS产生分解现象；一旦成型温度过低，就会降低PC流动性，这两种状况会对智能电表箱的最后成型效果造成影响。
因此，一定要将成型温度控制在240℃-265℃之间，这样就会不会产生成型温度过高和过低问题。
2 CAE技术的智能电表箱注塑模浇口优化思路2.1做好CAE分析前准备工作一是保证网格划分工作具有科学合理性。
为了进一步提高智能电表箱的处理速度、分析精准性，非常重要的一项工作是将igs格式的智能电表箱实体模型，合理导入Moldflow CAD Doctor软件中，并且还要去掉小圆角和小倒角，这样有助于生成质量达标的实体模型；之后还要导入Moldflow软件中，将双面网格作为主要类型，保证最终生成的有限元网格模型符合标准要求[1]。
基于CAE技术的笔记本外壳体注塑浇口优化设计
长春师范大学学报Journal of Changchun Normal University 第39卷第12期Vol.39 No.122020年12月Dec.2020基丁 CAE 技术的笔记不外壳休注塑浇口优化设计魏清兰，林明山(漳州职业技术学院机械工程学院，福建漳州363000)［摘 要］针对内外表面多处带有侧凹、凸台和卡扣结构的典型复杂薄壳化的笔记本电脑外壳体，在 生产中易存在填充不满、多熔接痕和翘曲等缺陷，运用CAE 模流分析技术，对注塑成型的4浇口、5 浇口和6浇口等三种不同浇注系统方案的填充时间、翘曲变形、熔体流动前沿温度、熔接痕等工艺进 行分析比较,优选出5浇口浇注系统为最佳方案。
结合CAE 分析结果和实际生产经验，对该方案可 能存在的缺陷进行了优化设计，有效地提高了注塑模具设计效率，实现更好品质的产品生产。
［关键词］外壳体;CAE ；注塑;浇注系统;缺陷［中图分类号］TQ320. 66 ［文献标志码］A ［文章编号］2095 - 7602(2020) 12 - 0024 - 06浇注系统对塑件性能、外观及成型难易程度等都有很大影响,浇口位置的设定决定了聚合物的流动方向 和流动平衡性。
浇口数量和位置是浇注系统设计的重要环节，设计合理与否对注塑件质量的影响尤为突出。
合理的浇口位置可使产品质量得到显著提高,不合理的浇口位置则造成熔体充填不均,引起过保压、高剪切应 力、很差的熔接线性质和翘曲等一系列缺陷［1］ °通过CAE 模流分析可依设计方案有效地模拟出塑件可能存 在的质量问题，辅助设计者对比优化设计方案，较为准确地选出较佳的浇口数量和位置［2-3］，为整套模具设计 提供依据。
图1所示为某笔记本电脑外壳体，壳体总体尺寸为273. 5 mm X 166 mm X 16. 5 mm,平均壁厚约为1.2 mm,最小壁厚仅为0.52 mm,塑件的内外表面多处带有侧凹、凸台和卡扣结构，属典型的复杂薄壳塑 件［4-5］，在生产中容易出现充不满、熔接痕和翘曲等缺陷问题，本文以此为例运用CAE 模流分析技术对多种 浇注系统设计方案进行模拟分析比较,从而得出最佳的设计方案。
基于CAE技术的注塑模具设计
基于CAE技术的注塑模具设计发表时间：2019-09-19T15:26:02.503Z 来源：《中国西部科技》2019年第11期作者：林国梁[导读] 随着计算机技术的不断发展，利用CAE技术在模具注塑领域有着越来越广泛的应用。
在传统的注塑过程中，由于受到技术限制，往往无法提高模具的精度，利用CAE技术则能很好的解决这一弊端，本文主要围绕CAE技术的相关技术要点，基于CAE技术在注塑模具中的应用现状进行分析，探讨利用CAE技术进行模具注塑的有效方式，为注塑模具行业提供丰富的理论基矗东莞市钢威电子科技有限公司一、CAE的相关功能应用Moldflow 软件可以模拟整个注塑过程，指导模具设计，并可优化塑料制品结构设计。
Moldflow软件技术可以提供基本的热塑性注塑成型分析功能外，以及许多新的注塑成型工艺分析。
近年来，Moldflow 软件在家电、汽车、电子通信、化工及日用品等领域都等到了广泛的应用。
下面我们以Moldflow 为例，来介绍注塑成型 CAE 软件的主要应用分析功能模块。
（一）进行产品优化产品优化顾问是快速检查塑料零件设计的生产能力的理想工具。
用户可以获得有关修改壁厚、浇口位置、材料或几何体的快速反溃分析结果和详细的设计建议可以用于最合理的零件壁厚和浇口位置，并可用于识别和消除装饰等问题，如熔接痕、气穴和缩水。
（二）进行产品的填充和保压分析填充和保压分析是所有 CAE 软件中最基本的分析功能，可以模拟注塑成型工程的填充和保压阶段。
它的分析输出结果包括填充时间、温度、压力、锁模力、剪切速率/应力、气穴和熔接痕等，有助于选择浇口位置、确定浇口数量和优化浇注系统，并可预测熔接位置、最终填充位置/排气位置，以及填充时间、压力和温度分布，确定和潜在的塑料制品质量缺陷。
（三）进行产品的曲俏分析翘曲变形分析是在设计阶段完成制品尺寸的预测，并可预测制品的使用性能，验证模具结构和注塑工艺参数是否合理。
它的主要分析输出结果包括变形量和应力等，可帮助用户找出翘曲变形成因，提高制品的尺寸精度，为用户提供有用的参考数据，并优化制品的结构参数。
基于CAE技术的叠层注射模具浇口优化设计
基于CAE技术的叠层注射模具浇口优化设计
田志强;张惠敏;杨露露
【期刊名称】《机械》
【年(卷),期】2010(037)004
【摘要】在常规注射模具的注射成型过程中,为了确定最佳的浇口位置和数量,往往需要反复的试模、修模,浪费大量人力和物力.本研究对叠层注射模具中如何运用Moldflow确定最佳浇口位置和数量进行了阐述.运用Moldflow软件对洗衣机控制面板注射成型过程中不同浇口位置及数量进行流动模拟,分析填充时间、预测可能存在的气穴位置、熔接痕的位置以及流体前沿温度.通过对模拟结果的比较分析从而最终确定制品注塑成型过程中最佳的浇口位置和数量.采用此种方法避免了反复试模、修模的过程,提高了一次试模成功率,节约了成本、提高了生产率.
【总页数】4页(P45-47,56)
【作者】田志强;张惠敏;杨露露
【作者单位】青岛科技大学,山东,青岛,266061;青岛科技大学,山东,青岛,266061;青岛科技大学,山东,青岛,266061
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
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1.基于CAE技术的强吸式塑料置物架注射模具的优化设计 [J], 李菊丽;郭华锋;周元凯
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3.基于CAE技术的大型模具浇口位置优化设计 [J], 王维昀;徐宁
4.基于CAD/CAE集成的鼠标壳体注射浇口优化设计 [J], 刘国亮
5.基于Moldflow的面板注射模具浇口的优化设计 [J], 蔡华;曾敏
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基于CAE技术的大型模具浇口位置优化设计
基于CAE技术的大型模具浇口位置优化设计
王维昀;徐宁
【期刊名称】《工程塑料应用》
【年(卷),期】2008(36)4
【摘要】针对大型模具设计中完全依赖经验风险很大的问题,介绍利用CAE软件以填充时间、充模结束时的压力分布、顶出时制品体积收缩率和沉降斑等为目标,如何优化确定大型模具的浇口位置,为该模具的设计提供准确的科学依据.
【总页数】3页(P64-66)
【作者】王维昀;徐宁
【作者单位】东莞市福地电子材料有限公司,东莞,523082;广东建设职业技术学院机电工程系,广州,510450
【正文语种】中文
【中图分类】TQ32
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基于CAE厚壁件注塑浇口优化设计
基于CAE厚壁件注塑浇口优化设计
贺圣彦;楚纯朋;邓娇;曹中清
【期刊名称】《塑料工业》
【年(卷),期】2016(44)6
【摘要】以厚壁件为研究对象,采用Moldflow软件,分析了不同的浇口类型及浇口数量对制品质量、型腔压力、冻结率、体积收缩率、翘曲、熔接痕等的影响.仿真结果表明,采用热流道浇注类型能有效改善厚壁制品收缩情况并提升产品成型精度,采用中心单浇口进胶方式可以减少熔接痕,并改善此厚壁制品的翘曲变形.这种基于CAE的优化方法能缩短模具开发周期,减少成本浪费,提高了效益.
【总页数】4页(P53-56)
【作者】贺圣彦;楚纯朋;邓娇;曹中清
【作者单位】西南交通大学机械工程学院,四川成都610031;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲421000;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲421000;株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南株洲421000;西南交通大学机械工程学院,四川成都610031
【正文语种】中文
【中图分类】TQ320.66
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1.基于CAE技术的收纳盒注塑模浇口优化设计 [J], 赵亮;杨林
2.基于CAE技术的注塑模浇口优化设计 [J], 刘丽平;孙桓五
3.基于CAE技术的笔记本外壳体注塑浇口优化设计 [J], 魏清兰;林明山
4.基于CAE技术的笔记本外壳体注塑浇口优化设计 [J], 魏清兰;林明山
5.基于CAE的厚壁零件注塑成型工艺优化设计及仿真分析 [J], 杨建强;刘岱
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浇 口指 分 流道 末 端 与模 腔 人 口之 间狭 窄 短 小 的
一
段通 道【 它 Βιβλιοθήκη 功 能是 ： 塑料 熔体 加快 流速 注入 模 】 】 ， 使
腔 内 ， 有序 地填 充满 型腔 ， 对补缩 具有 控制 作 用 。 并 且
在注 塑成 型工 艺及 模具设 计 中 ， 口位置 是一个 很 重 浇 要 的设 计 变量 ， 与塑料 性 能 、 件形 状尺 寸 、 具结 它 塑 模
缺 陷 是 网格 质 量 低 下 的
主要 原 因 ， 因此 划 分 网格 后 需 要 进 行 网 格 统 计 ［， ３ ］ 图 １浇口优化设计流程
构 、 射 工艺 等 因素有关 。不合理 的浇 口位 置将 会 导 注 致塑件产生缺料 、 体破 脆 、 接痕 、 孔 、 熔 熔 缩 白斑 、 烧 焦 、 曲等 一 系列质 量缺 陷 ， 翘 甚至 直接 产生废 品 ； 因此 正 确选 择 浇 口位 置 ， 是提 高 塑件质 量 的重要 环节 浇 Ｖ位置 设计 应遵 循 下列 准则 翻 １ Ｉ ： ）应 保证 制 品 的完全
２ 浇 口位 置 的 预 分 析 和 工 艺 参 数 的 设 定 ． ２
注不 满等现象 ；）应设 置在较 厚 的部 位 ，使 熔体 由厚 ３
ＭＰ 提供 的分 析类 型有多种 ，但作 为产 品的初步 Ｉ
壁处流向薄壁 区， 保证熔体 的充分充填； ） ４ 应保证各
充填 ； ）应保证 熔体 流动时可 以将模 具 中的气 体推 到 ２ 分 型 面处 或 能够 有 效 地排 气 ， 防止 裹 气 发 生 ， 证 型 保 腔 中 的空气 得到 充分 的释 放 ， 以避 免产 生气 穴 、 斑 、 烧
节点 数 ９７ ４ ７ 。网格 匹配率 ８ ． ， 到计算要 求 。 ７５ 达 ％
外形 长 、 、 尺寸 为 ５ ８ 宽 高 ４
ｍ ３ ８ｍ ５ ｍ， 度 ｍ￣ ４ ｍ￣ ５ｍ 厚
机辅 助分 析 软件之 一 。 它通 过模 拟塑 料熔 体在 模 腔 中
的流动 、 压 、 却过 程 ， 出塑件 可能 出现 的结 构缺 保 冷 找 陷 ． 而 帮助 设计 人 员 来设 定 最 佳 的 浇 口位 置 ， 高 从 提
口位置 和数 量设计 不 当可 能造 成 的产 品质量 问题 ， 本
空调底 座注塑模 的浇
文运 用 Ｃ ＡＥ技 术进行 了分析 和优化 ， 并给 出 了相 应 的
设计 流程 。 ＭＰ 软件是模 流分析 软件 中使 用最 为广泛 的计算 Ｉ
口优 化设 计 流 程 见 图 １ 。 本次分析 的空调底座 塑件
１ 浇 口 位 置
将 建 立 好 的 空 调 底 座三 维 实体 模 型 ， 保存 为
Ｓ Ｌ文 件 格 式 后 导 入 到 Ｔ
ＭＰ Ｉ中 ， 人 后 选 择 划 分 导 网 格 ．类 型 为 表 面 （ ｕ Ｆ． ｓ ｎ 模 型 。一般 情况下 ， ｉ ） ｏ 自动 划 分 的 网格 模 型 多
基于 Ｃ Ｅ技术的注塑模浇 口优化设计 Ａ
刘 丽 平 ． 桓 五 孙
（ 原 理工 大 学 机械 工 程 学 院 ， 太 山西 太 原 ００２ ３ ０ ４）
【 摘
要】 针 对空调底座在 实际注塑生产过程中的问题 ，运用 Ｍ Ｉ 流分析软件模 拟空调底座注塑件在注射成型 Ｐ模
过程 中的 工 艺 条件 ， 不 同浇 口位 置 和数 量 的流 动 情 况进 行 分 析 ， 产 品 的 充 填 时 间 、 对 从 注射 压 力 、 曲 变形 等 方 面 对 翘
【 文章编号 】 １０ — ７ Ｘ（０ ００ — ０ ８ ０ ０ ３ ７ ３ ２ １ ）２ ０ ７ — ３
荷 的区域 ，因为浇 Ｅ 区域有 可 能是 强度最 弱 的部位 ； Ｉ ６ ）应防 止发生 喷射 ； ）应尽量 减少 熔接 线 的出现 ， ７ 特
别是 防止在 主要 表 面上 出现熔 接 线 、 流痕 等 。 以避 免 影响塑件 使用性 能 和制品表 面质量 等 。
浇 口设 计 方 案进 行 分析 ． 以保证 塑件 成 型质 量 为 目的 ， 浇 口位 置 和数 量等 进 行 了优 化 。 对
【 键 词 】 空调 底 座 ； 口位 置和 数 量 ； 化 设计 ； Ｉ 件 关 浇 优 ＭＰ 软
【 中图分类号 】 Ｔ ３５ Ｑ １ ０ 引 言
【 文献标识码】 Ａ
达不 到计 算 的要 求 （ Ｆ ｓ ｎ表 面模 型做翘 曲或 者冷 在 ｕｉ ｏ
却分 析时 ， 纵横 比一般推 荐 范 围为 ｌ～ Ｏ 模型 匹配率 Ｏ２ ， 大 于 ８ ％）时 ， 对 网格 模型进 行修补处 理 。 高 网 ５ 需 以提
格质 量 。本文 将整 个模 腔划 分 网格 为单元 数 １ ３ ， ９６ ５
２ 浇 口优 化 分 析
空调 是市 场上 常 见的家 用 电器 ， 在其 底座 的注 塑 模 具设 计 中 ， 口位 置 的设 计 极 为 关 键 ； 口位 置设 浇 浇 计 不合理 ， 导致 这类 复杂 塑料 件注 塑成 型过 程 中 出 会
现熔 体充填 不均 、 接痕 、 曲等 质量缺 陷 。为解 决浇 熔 翘
第２ ５卷 第 ２ （ 第 １４期） 期 总 １ Ｖ １ ５ Ｎ ． Ｓ Ｍ Ｎ ．１） ｏ． ｏ ２ ２（Ｕ ｏ１４
机 械 管 理 开 发
Ｍ ＥＣＨＡＮＩ ＣＡＬ ＭＡＮＡＧＥＭ ＥＮＴ ＡＮＤ ＤＥＶＥＬ０ＰＭＥＮＴ
２１ ０ ０年 ４ 月
Ａｐ ． ０１ ｒ２ ０
一
均匀 ，整个 塑件 的厚度 均 为 ３ｍｍ。 ２１ 分析模 型的建 立 ．
次试 模 的成 功 率 ， 以达 到 降低 生 产成 本 、 短 生 产 缩
周期 的 目的。 文利用 ＭＰ 软件对 注塑 成型过程 进行 本 Ｉ 流 动和翘 曲分 析 ， 从而 确定 空调 底座 注塑 模具 的最 优 浇 口方 案 。