基于MoldFlow的洗衣机上面板浇注系统优化设计

•望料注射模技术•
基于MoldFlow的洗衣机上面板浇注系统优化设计t
程国飞\丁立刚'，魏文强、刘武％周卓辉1
丨.中山火炬职业技术学院（广东中山528436)
2.中山市唯一精密智能装备有限公司（广东中山528436)
【摘要】以洗衣机上面板为研究对象，结合塑件和模具结构特点，建立了 2种不同的顺序针
阀式热流道转冷流道潜入式进浇浇注方案，并运用MoklFlow进行了注射成型模拟分析，通
过分析结果确定了最终的浇注系统方案。

经试模生产，塑件质量良好，表明采用MoklFlow
技术能有效改善塑件成型质量，提高生产效率。

关键词：MoldFlow;洗衣机上面板；浇注系统;顺序针阀式；注射模
中图分类号:TQ320.66 文献标识码：B
DOI：10.12147/ki.1671 -3508.2020.06.015
Optimization Design of Pouring System for the Washing
Machine Upper Panel Based on MoldFlow
【Abstract】This paper takes the upper panel of washing machine as the research object,in
combination with the characteristics of products and mold structure,establishes two kinds of
different sequential needle valve hot runner to cold runner submerged pouring pouring scheme,
and uses MoldFlow to carry out injection molding simulation analysis,through the analysis
results to determine the final pouring system scheme.Through the trial production,the quality of
the plastic parts is good,which shows that the MoldFlow technology can effectively improve the
quality of product molding and improve the production efficiency.
Key words：MoldFlow;washing machine upper panel;gating system;sequential needle valve
type;injection mold
1引言
浇注系统设计是注射模设计中最初、最重要的一 环，其设计好坏将大大影响塑料质量。

浇注系统目前 可分为热流道和冷流道系统两大类，但有时因塑件和 模具的结构限制,需要采用冷流道和热流道相结合的系统卜31。

本文以某款洗衣机主面板为研究对象，运用 MoldFlow软件模拟主面板采用顺序针阀热流道转冷 流道浇注系统的注射成型过程，旨在寻找注射成型过 程中存在的潜在缺陷，并通过对浇注系统的优化分析，最终设计出包括流道形式及尺寸、浇口位置及数 量在内的浇注系统方案。

__________________________ *基金项目：广东省普通高校青年创新人才类项目(20l8GkQNCX049)、中山市社会公益科技研究项目（2018B1113)。

2塑件工艺分析
图1为洗衣机上面板三维模型，外形尺寸约为 59〇x l24x50mm，平均壁厚为2mm;塑件内表面有一凸 槽，长宽为176x40mm,筋壁厚度为1.8mm;在塑件内 表面还有一条加强筋，最薄处约为0.96mm。

塑件外 表面要求极高，不能有明显熔接线、喷流痕、缩痕和毛 边等缺陷；塑件具有一定的力学性能要求，并且不允 许有太大的变形。

综合以上情况，塑件选用冲击强度 较高，化学稳定性和电性能优良,并具有高抗冲、高耐 热、阻燃等性能的ABS作为原材料，牌号选用KILYLAC PA-757。

由材料黏度曲线可知黏度较大，流动性一般，如图2所示；材料黏度与剪切速率成线 性变化，剪切速率越大，黏度越低，流动性越好;黏度 还受温度变化比较明显，温度越高，黏度越低，流动性
• 54 •《模具制造》2020年第6期
.塑料注射模技术.
10 w 1000 1000
丨 000 10000
10000 1 000C.0S
剪切速琢[1/S1
图2黏度曲线
3 CAE 分析前处理 3.1网格划分
利用NX 软件建立为图1所示的洗衣机主面板三 维模型，为了提高CAE 分析效率，减少网格修复工作 量，本文运用NX 软件祛除不影响分析结果的微小特 征如小圆角、小倒角等，再将零件另存为x_t 或stp 格 式，导人到MoldFlow 中，选择网格类型为“Dual
Domain ”，采用默认全局边长3.47mm 划分网格，通过 网格统计发现，主要存在纵横比过大问题，通过采用 插人节点、合并节点等对纵横比过大三角单元进行修 复，修复后各项指标都满足分析的要求。

3.2浇注方案拟定
通过查询得知，常用ABS 的流长比为190,本塑件约好。

成型工艺参数选用系统推荐的模具表面温度 为45°C ,熔体温度取最大值210°C 141。

590
(a )
A-A
图1洗衣机上面板
a ---------上表面
b ---------下表面
1.
T -1801Q
2. T-196.7[q
3. T-213.3[q
\
4. T-230[q
最长为590mm ，平均壁厚为2mm ，最薄壁厚仅为 0.96mm ，保守估算最少需要3个浇口。

根据塑件批量
和模具结构排位，以及塑件上表面为高光面，不能有 任何浇口痕迹，模具采用一模两腔和侧边潜浇口的布 局。

设计了 2种不同的浇注方案，如图3所示，这2种 方案均采用热流道浇口时序浇注方法，在流动路径上 依G 1、G 2、G 3阀门顺序打开，再转入冷流道潜人式浇
口进浇。

其中方案一采用3点进浇，方案二采用4点 进浇，各进浇位置均布在侧壁上，各浇口、流道尺寸如 表1所示|51。

(b )
阁3浇注方案
a —方案一
b —
方案二
表1各浇口、流道尺寸
序号
属性尺寸
/mm
1冷浇口小端
<M.8,大
端批
2冷流道(f >6
3冷主流道大端批,小端抑G1/G2/G3
热针阀浇口小端大端批
4
热流道
<t >6
4
模拟结果对比分析
创建/编辑阀浇口控制器如图4所示，注射时间设
为2S ，冷却时间设为35s ,其余参数为默认值，进行“±真 充+保压+翘曲”分析，分析结果如下。

《模具制造》2020年第6期
.55
•
•塑料注射模技术.
(1) 充填时间。

方案一和方案二的充填时间如图 5所示，方案1充填时间为2.916s ,方案 二充填时间为2.301s ,两种方案都充填 平稳，未出现短射等成型缺陷>81。

(2)
注射位置处压力。

方案一和方案二的注射位置处压 力如图6所示，方案一最大的注射压力 为174.6MPa ，发生在1.751s ;方案二最 大的注射压力为126.4MPa ,发生在 2.003s 19-"1;方案二最大注射压力比方案 一少了 48.2MPa ,将更有利于注射成型。

(3)
锁模力。

方案一和方案二的锁模力如图7所 示，其中方案一所需最大锁模力为420.2 吨，发生在3.019s ;方案二所需最大锁模 力为504.1吨，发生在2.508s "2-131;以上锁 模力均在注塑机锁模力范围之内，对注 射成型影响不大。

(4)
充填时间。

方案一和方案二的变形(Z 方向）如 图8所示，其中方案一Z 方向变形量为 2.316mm ,方案二Z 方向变形量为 1.2042mm ，相比方案一降低了 48%|M —151。

5
试模生产
综上可知，从注射压力、翘曲变形 量等因素考虑，方案二均为最佳浇注方 案。

采用方案二的浇注方案，经试模和 生产显示,洗衣机上面板表面未出现熔 接痕且光泽度表现良好，符合客户要 求，塑件实物图如图9所示。

□ ID
，控剃器名稃i 类型扔始状态丨齩发S 丨鮫发器位H 打幵时闸丨关闭时间丨打幵tt 迟
iri 2
G1 实时 打幵时间0.00 810.00 S n 3G2 实时 已关闭瀆动®沿淺口笮点
0.00 S 10.00 s 0.00n 4
G3 实时 已关闭瀆动®沿
浇口节点
0.00 S
10.00 S
0.00
图4创建/编辑阀浇口控制器
(a )
(b)
图5充填时间
a ---方案一•
b ----方案二
图6注射位置处压力
a —方案一 h —方案二
(a )
图7锁模力
x=2.508[s]
y=504.1【吨1
a ---方案一
b ---方案二
6
结论
本文借助MoklFlow 对洗衣机上面 板进行浇注系统方案设计，通过模拟分 析和比较，最终选定方案二进行注射成 型，经试模生产证明，采用方案二浇注 方案的塑件质量良好，表明采用
MddFlow 技术能有效改善制品成型质 量，提高生产效率。

■H c «e c M ^
Scale F ______I _______I _____
(a )
(b )
图8变形:Z 方向
a ---方案•
b ---方案二
• 56 •
《模具制造》2020年第6
期
.塑料连射模技术•
分流器精密注射成型工艺及模具设计
罗兵
上海占瑞模具设备有限公司（上海200127)
【摘要】分流器是汽车控制器上的一个结构件，用于液体的分流。

介绍了分流器精密注射模，通过对塑件的特性、材料、成型工艺、模流情况等进行分析，制定出模具的设计方案。

关键词：精密注射；分流器；瓣合模中图分类号:TQ 320.66
文献标识码：B
DOI ：10.12147/j .cnki .1671-3508.2020.06.016
Precision Injection Molding Technology and Mold Design of Diverter
【A bstract 】 The diverter is a structural component of vehicle controller , which is used as a
liquid diversion . The precision injection mold for diverter for is introduced . By the analysis of properties as well as materials , molding techniques and mold flow of the plastic part , we can develop an appropriate program of injection mold design .Key words : precision injection ; diverter ; valve injection mold
i
引言
量化、第成本、高精度等功效，并且塑料的属性为汽车
分流器是汽车控制器上的一个结构件，用于液体带来更丰富的功能。

可以说，是汽车制造业的一个突 的分流。

如今汽车零部件大量使用塑件，可以做到轻破。

当今使用塑料机械零部件大都采用注射成型，
£&€€-£€-£€ CCCCCCCC CC€g^€€CCCCCCCCgCG-€€€-£-e-C-€CCCCCCCCCCC-eCCCCCCGCC C g "&g €C-€€ e€CCCCCCCCCCC-CgCgCCCCCCCG-g gC-eCC-C€^eCCCCCCCgg-Cgg£-eC-Cg-C^
图9塑件实物图
参考文献
[1]李常峰，蒋炳炎，申瑞霞，侯文潭.微流控芯片超声振动注
射成型模具设计[•!].工程塑料应用，2010,38(02):67〜71 [21田志强.基于CAE 技术的双层热流道注射模具的优化设计
[D ].青岛科技大学,2010.
张春吉，唐跃.塑料模具多媒体课件的优化[J ].现代塑料加
工应用,2004,（02):24~26
14|马振锋，黄力，陆大同.基于GRA -RBF 神经网络的汽车手
套箱成型工艺优化[•!].塑料科技,2017,45(09):79~84 [5]崔小松.基于MoldFlow 的仪表台出风口浇注系统优化分析
[J ].塑料工业,2017,45(04):61-65+95
[6】吴辉，陈日辉,梁承锵，安自仁,姚圆圆，程明.基于有限元
技术的车用油底壳浇注系统优化设计[】].模具制造,2017，
17(08):49~51
[7] 彭晓杰,朱玉超.MoldFlow 在薄壁凸台绝缘件模具设计中
的应用[J ]•模具制造,2013，13(10):57~60
[8] 温开财.厚壁注塑制件成型工艺研究[Dj .南昌大学,2012. 网王铁流.透明水箱热流道注射模设计U ].模具工业，2008,
(03):51~54
[10]潘杰花,陆云峰.基于顺序阀的汽车外饰零件熔接痕控制
[J ].装备制造技术，2014，(10):129~131 + 154 [11】贾玉龙.汽车内饰丨MD 成型工艺研究[D ].哈尔滨工业大
学,2012.
[12] 宋瑞坤.基于UG 的大型注塑模具仿真设计及CAD 优化
分析[D ].青岛科技大学,2010.
[13] 林王仲,沈言锦.基于MoldFlow 衣架骨支架浇注系统优化
分析[J】.模具工业，2〇丨5,4丨(〇6):45~50
[141孙庆东,陈国同.基于CAE 技术的自行车座同模异穴型腔
熔料流动平衡设计[Jj .模具工业,2015,41 (04):40~43 [15]张晓陆.基于MoldFlow 软件面板流动方案对比分析[J ].
模具制造,2010,10(03):17〜21
第一作者简介:程国飞，男，硕士研究生，讲师/工程 师，主要从事塑料成型工艺与模具数字化设计研究。

(收稿日期:2020-02-26
《模具制造》2020年第6期
.57
•。