Moldflow冷却分析在注塑模中的应用_赖鹏
Moldflow在注塑成型模拟分析中的应用
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(最新整理)MoldFlow在注塑模具设计中的应用
MoldFlow在注塑模具设计中的应用编辑整理：尊敬的读者朋友们：这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（MoldFlow在注塑模具设计中的应用）的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为MoldFlow在注塑模具设计中的应用的全部内容。
MoldFlow在注塑模具设计中的应用 摘要：MoldFlow能够为设计人员和模具制作人员提供指导，通过仿真来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性,并且MoldFlow的几何图形支持可以在最终设计决策前试验假定方案。
本文对MoldFlow软件在塑料注塑成型过程中的作用及其整体结构进行了介绍。
关键词：MoldFlow 注塑模具设计 中图分类号:TP391.77 文献标识码：A 文章编号：1007—9416（2014)12—0109—01 塑料产品从设计到生产是一个复杂的过程，包括塑料制品设计、模具结构设计、模具加工制造和模塑生产等程序，需要产品设计师、模具设计师、模具加工工艺师和熟练操作工人共同完成，是一个设计、修改、再设计的反复迭代、不断优化的过程。
传统的手工设计与制造已越来越难以满足市场激烈竞争的需要，计算机技术的运用正从各方面取代传统的手工设计方式，并取得了显著的经济效益。
MoldFlow软件具有注塑成型仿真工具，能够帮助工程师验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程。
该软件能够为设计人员和模具制作人员提供指导，通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性.无论薄壁零件还是厚壁坚固的零件,MoldFlow的几何图形支持可以帮助用户在最终设计决策前试验假定方案。
Moldflow分析结果在二次注塑件中的应用
Know-how分享之一缩水改善对策
通过压力和 冻结层对比 预测制品缩 水和起皱部 位
通过改善壁厚 或添加浇口优 化制品缩水
欧特克绿色设计成就中国注塑产 --暨Autodesk Moldflow 高峰论
通过缩痕深度与实际试模工艺结合总结 出正常工艺范围内特定材料的缩痕深度 建立数据库，作为后期分析参考
避空0.5mm处理
变形2和变形3：分别采用添加0.35和 0.2mm的反向预变形优化制品变形，为 避免注射小件时大件变形的影响，在第
二模腔内采用行位定位的方法解决制品 剩余的翘曲问题，如右图示。
小件成型解决方案
软件布局图
模具行位图
•由于制品结构限制，右侧上图制品填充 需添加辅助流道成型 •由于小件大小不一，CAE反复分析采用 顺序阀填充 •蓝色圈内软件局部壁厚0.5mm难填充 客户采纳优化壁厚到0.7mm
输出工艺 对接表
试模总结\建立数 据库和平台
业
CAE评审和分析优化缺陷
CAE冷却水路和镶拼方案把关
模流分析结果在二次注塑件中的应用-案例概况
第一步
第二步
第一步成型产 品为嵌件进行 第二步注射
大件尺寸 提供材料
400*300*300 PA6-GF30
案例概况介绍
此产品是注塑大件后大件以嵌件放到第二套模具 中注塑小件，注塑过程中可能出现的问题点如下： 1.大件变形后如何装入第二套模具中。 2.9个嵌件大小不一浇注系统如何设置小件能填 充完全和均衡。 3.大件模具要求成型周期45s；小件周期40s冷 却系统如何设计满足需求
提供最佳的浇注系统 冷却系统
避免试模后产品更改 缩短产品开发周期
提高模具的设计质量 提高产品注塑质量 缩短模具开发周期
Moldflow软件在汽车零件注塑模具设计中的应用
万方数据枕料２００９年第９期总第３６卷计算机应用技术・４１・求零件重心处为工作平面不允许有浇口或其它痕迹存在，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分析零件变形量为０．８５左右，无法满足要求，零件的翘曲变形趋势如图３所示。
图１汽车安全带上盖零件图２指定浇口位置图３翘曲变形分析发生严重翘曲变形的原凶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，成型注射压力情况如图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量为ｏ．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，气体如不能及时排出模腔就会产生困气现象，将会影响零件成型以及脱模后的质量。
Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析零件成型时，困气的位置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镶件，同理模仁中也做镶件，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。
图４成型注射压力图５调整温度后翘曲变形分析．２．３熔接痕分析熔接痕是由于来自不同方向的熔料前端部分被冷却，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量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，主要集中在零件的角落，对外观和强度的影响较小。
图６困气位置图７熔接痕位置万方数据・４２・计算机应用技术扔柳２００９年第９期总第３６卷２．４冷却方式分析３结论注塑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８ｍｍ。
Moldflow在塑料注塑成型中的应用
Moldflow在塑料注塑成型中的应用摘要：本文简单介绍了注塑成型的背景及国内外的发展状况，并对注塑成型的工艺、影响因素及常见的缺陷进行了了解。
最后对注塑成型分析软件Moldflow 进行了一定的介绍。
关键字：注塑成型，塑料，Moldflow1.1引言在现代工业生产中，60%~90%的工业产品需要使用模具，模具工业已经成为工业发展的基础[1]。
早期的注塑成型方法主要用于热塑性塑料制品。
随着塑料工业的迅速发展以及塑料制品应用范围的不断扩大，注塑成型已经推广应用到热固性塑料和一些塑料复合材料制品的生产中。
传统的注射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，制造的缺陷主要依靠修模来纠正，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，问题则为突出[2]。
随着计算机技术的发展和人们对计算力学、流体力、聚合物加工流变学、传热学等学科的深入，成型模拟(CAE)技术与注塑成型技术相结合，为改变这种状况提供了新的手段。
CAE技术通过建立高聚物成型的物理和数学模型，构造有效的数值计算方法，借助于计算机仿真模拟确定加工条件的变化规律、预测制品的结构和性能、确定高聚物制品和模具设计参数及工艺条件的最佳方案，使高聚物成型加工和模具设计建立在科学分析基础上，为优化模具设计和控制产品成型过程以获得理想的最终“定构”提供科学依据和设计分析手段，指导高分子模型，提高高分子材料使用水平。
成型模拟技术使高聚物成型加工过程在流场、力场、热场等作用下出现的各种物理现象和化学变化的描述更加数学化和定量化，从而使加工成型从一项使用技术变为一门应用科学。
掌握成型CAE技术对缩短产品的开发周期、提高塑料制品的质量、降低生产成本具有很重要的意义[3]。
注塑成型是一种主要的塑料制品成型方法，能够一次成型复杂外形的塑件，同时所生产的塑件尺寸精度高，是一种高效率，能大批量生产的加工方法。
长期以来，我国的注塑模具在设计过程中主要依赖设计员的直觉和经验，而产品结构、模具设计以及成型工艺参数的合理性都无法预知，因此一套模具生产出来的产品是否满足客户的需求，往往是在不断的试模与修模中进行改善的，这加大了模具的设计制造周期，延长了交付日期，同时也加大了模具制造成本，这在激烈的市场经济竞争中使得企业出于一个被动的位置，加大了企业的生存风险[3,4]。
MoldFlow在注塑模具中的模流分析及应用（修改）
MoldFlow在注塑模具中的模流分析及应⽤（修改）MoldFlow在注塑模具中的模流分析及应⽤新疆天业集团模具中⼼朱财 832000摘要：⽂章通过介绍MoldFlow在热塑性注塑件的制品设计、模具设计、成型⼯艺⽅⾯的作⽤的阐述，以及对模流分析步骤和对內镶式滴头模流分析的典型结果,提出了在设计阶段采⽤简易模流分析软件来模拟注塑成型过程和成型后的制件缺陷形式,从⽽缩短产品设计全过程周期(特别是模具制造周期),降低模具的费⽤,提⾼企业在市场上的产品竞争⼒.关键词：MoldFlow 注塑模具模流分析MoldFlow in the injection mold-flow analysis and applicationXinjiang Tianye (Group) Ltd. Mould Center Zhu Cai 832000Abstract：The article through introduced that MoldFlow in the thermosplastic injection molding's product design, the mold design, the formation craft aspect's function's elaboration, as well as and inlays the type drop mold class analysis internally to the mold class analysis step the typical result, proposed after the design stage uses the simple mold class analysis software to simulate the injection molding process and the formation workpiece flaw form, thus the reduction product design entire process cycle (is specially die making cycle), reduces mold's expense, enhances the enterprise in the market product competitive power.Key word：MoldFlow Injection mold Mold class analysis引⾔对于任何注塑成型来说，最重要的是控制塑料在模具中的流动⽅式。
Moldflow／MPI在塑料注射成型过程中的应用
获 得合 理 的设 计 参数 ，得 到优质 的产 品 。
２２ 成 型 过 程 分 析 ．
确 定浇 口位置 之 后 ．建 立 浇 口，就 可 以进行 成 型的 流动 与填 充分 析等 。
２２１ 选 择分 析类 型 ．．
本 产 品平 均壁 厚 ３ ｍｍ，分 析重 点在 充填 、流
随 着 塑 料 工 业 的快 速 发 展 ．注 塑 成 型 产 品 越 来 越 精 密 复 杂 ，对 产 品 的形 状 和 尺 寸 精 度 要 求 也越 来 越 高 ，这 就 对 我 们 的产 品 设 计 人 员 和 模 具设 计 人 员 提 出 了更 高 的要 求 。按 照 传 统 的 模 具设 计 方 法 ．设 计 人 员 只 能 凭 借 经 验 设 计 模 具 ，加 工 完 以后 需 要 不 断 地 试 模 与 修 模 才 能 正 式 投 入 生 产 ，这 一 过 程 缺 乏 科 学 的 理 论 指 导 ， 造 成模 具 设 计 周 期 长 、成 本 高 而 且 质 量 还 难 以 保 证 ，有 些 模 具 由 于无 法 修 复 而 报 废 ．对 企 业
２３ 成型 分析 结果 ．
２３１ 成 型参 数 ．． 如 图 ４所示 ，流 动分 析结 果 表 明总 的填 充时 间 １ ２ｓ ． ４ ，最 大 锁 模 力 为 ３５、 出 现 在 注 射 后 ２ ．ｔ １ ５ 时 。 由分 析 可 知 成 型 过 程 中模 具 最 大 温 度 ．ｓ ２
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划 分 、检 验及 修 改 网格
以很 好地 解决 成 型过 程 中出 现 的问题 ，ＭＰ 作 为 Ｉ
模流分析之Moldflow冷却分析技术
模流分析之Moldflow冷却分析技术Moldflow冷却分析技术⼀、概述注塑模冷却系统设计的好坏是模具设计成功与否的⼀个关键因素，它直接影响塑料制品的质量和⽣产效率。
在注塑成型过程中，塑料制品在型腔中的冷却时间要占整个成型周期的70%~80%，⽽且冷却的速度和均匀性直接影响制品的性能。
如果冷却系统设计不合理的话，会造成⽣产周期过长，成本过⾼，另⼀⽅⾯，不均匀的冷却效果也会造成产品因热应⼒⽽产⽣翘曲变形，从⽽影响产品品质。
⼆、冷却分析技术的作⽤衡量模具冷却系统设计好坏的标准有两个：⼀是是制品冷却时间最短；⼆是使制品的各个部位均匀冷却。
影响冷却系统的因素很多，除了塑料制品的⼏何形状、冷却介质、流量、温度、冷却⽔路的布置、模具材料、塑料熔体温度、模具温度、塑料顶出温度外，还涉及到塑料与模具之间的⾮稳态热循环交互作⽤。
⽤实验的⽅法来测试不同的冷却系统对冷却时间和制品质量的影响是相当困难的，也是不现实的。
传统的冷却系统设计多以经验为主，往往⽆法将冷却系统优化，以进⾏均匀⽽有效的冷却，结果造成成型周期过长，并可能使产品冷却不均⽽导致翘曲变形。
计算机分析与模拟则是完成这种预测的最佳⽅法。
Moldflow 可以对冷却系统作优化设计，通过分析冷却系统对流动过程的影响，优化冷却管道的布局和边界条件，从⽽产⽣均匀的冷却，并由此缩短成型周期，减少产品成型后的内应⼒，提⾼产品质量，降低成本。
三、冷却系统设计原则1、注塑模的热传输在注塑成型过程中，存在四种基本的热传输⽅式：强制对流、⾃然对流、传导和辐射。
由塑料带⼊注塑模的热量，其中 80%~95%通过模具⾦属传导⾄冷却⽔管壁，然后遣散到冷却⽔管中去。
传导⾄注塑机模板的热量和从模具表⾯对流出去的热量仅占总量的 5%~15%，并不重要。
辐射到周围空间的热量，只有当模具温度达到85℃以上时才考虑。
在采⽤热流道的情况下，也会向模具输⼊热量。
在有些情况下，冷却液的温度⼤⼤⾼于环境温度，此时冷却液不是从模具吸收热量，⽽是向模具输⼊热量。
Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用
Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用近年来，随着我国计算机辅助设计技术以及相应制造技术的不断发展，其在注塑模具中的应用越来越频繁。
如今，计算机辅助工程（CAE）技术已经开始广泛应用到塑料产品生产以及注塑模具设计过程中。
而Moldflow就是一种专业化的CAE软件，在注塑模具毕业设计中的应用价值较大。
标签：Moldflow；注塑模具；毕业设计0 引言注塑模具是进行相关产品生产的主要装备，我国现代化注塑模具设计行业发展速度越来越快，塑胶产品在各个工业部门的应用价值越来越大。
针对塑料产品来说，对模具要求是比较严格的，继续采取传统模具设计模式是不可行的。
本文主要研究Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用。
1 moldflow软件的基本介绍及优势Autodesk Moldflow Products主要应用在模具设计过程中，可以起到优化制件的作用，进而完善设计方案和解决方案。
Autodesk Moldflow Products内容主要有三个，第一个是Autodesk Mold-flow Advisers，能够完成实体文件注塑成型研究工作；第二个是Autodesk Moldflow Insight（AMI），能够完成塑料流动、产品收缩情况研究工作；第三个是Autodesk Mold-flow Communicator[1]。
moldflow软件在注塑模具毕业设计中的应用优势较大，主要包括五大优势：第一，该软件操作相对来说比较简单；第二，该软件具备计算机辅助设计操作工具和构件，且功能强大；第三，该软件拥有相对完整的塑料数据库和信息库，可以为用户提供精确而完整的信息和数据，利于设计者评估材料性能；第四，该软件分析功能是比较强的，仿真系统比较完善，利用该系统，设计者可以提前预知相关设计问题并及时解决；第五，该软件后期处理功能是比较强的，后处理工具完善，利于用户进行数据共享。
2 注塑模具设计的基本步骤要想完成注塑模具设计，需要完成以下设计流程：掌握注塑塑件情况，明确塑件设计标准化要求、生产批量、体积以及质量等参数；结合注塑塑件情况科学选用注塑机，确定模具设计所需的结构和型号，全面掌握注塑模具设计的相关信息和参数；计算注塑模具设计中涉及的相关数据，不仅有模具零件工作尺寸、模具地板厚度，还有型腔壁厚度，另外还要确定冷却系统；进行模具结构合理化设计，设计塑件分型面、型腔排列、模具零件、抽芯机构、顶出机构，确定模具腔数、浇口位置、模具腔数等；确定模具整体尺寸，选购合适的模架；加强注塑机相关参数的校对；模具图表绘制；投产制造情况总结和审核[2]。
利用Moldflow软件优化注塑模的冷却系统
利用Moldflow软件优化注塑模的冷却系统余玲张诗（东莞航天精密模具有限公司成都分公司，成都610100）摘要利用MPI/Cool软件对支柱护板的冷却过程进行模拟分析，并根据CAE结果分析优化其冷却系统，从而优化冷却管路排布，以达到制品快速、均衡冷却，缩短注塑成型周期，提高生产效率的目的。
关键词注塑模Moldflow冷却系统在注射成型塑料制品的过程中，模具的冷却系统是控制模具温度的主要手段，也是缩短成型周期、提高生产率和保证制品质量的重要措施，因此，合理规划及设计模具的冷却系统具有重要意义［1］。
但目前的冷却系统设计几乎都是根据传统的经验和简化公式所得，很难完全应用于日趋复杂的制品结构，导致出现后期冷却效果不理想、成型周期长等问题，并且此时模具大部分结构已定，冷却水路的更改有很大的局限性，因此需要在前期设计时准确地预测其冷却系统的合理性，计算机分析与模拟则是完成这种预测的最佳方法，Moldflow软件的Cool模块就可以通过分析冷却系统对流动过程的影响，优化冷却管路的布局和工作条件，从而产生均匀的冷却，并由此缩短成型周期，减少制品成型后的内应力，提高制品质量，降低成本［2］。
1MPI/Cool简介影响注塑模冷却系统的因素很多。
如制品的结构形状、冷却介质的种类、温度、流速、冷却管路的几何参数及空间布置、模具材料、熔体温度、制品要求的顶出温度、模具温度、制品和模具间的热循环交互作用等。
这些参数之间互相联系，互相影响，唯有这些参数的合理组合才能获得理想的效果，但靠传统的经验和简化公式是很难确定的，只有通过CAE分析才能得到理想的结果［3］。
利用MPI/Cool并采用边界元法对模具的温度场进行三维模拟，在制品厚度方向上采用解析法来计算其温度分布，并通过制品的热流量将二者完全耦合进行迭代计算求解，同时将模具的温度场与冷却管路中冷却介质的能量方程联立起来求解，可靠地计算出制品与模具、模具与冷却介质间的界面温度。
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Application of Moldflow (MPI/ Cool)in Injection Moulding
LAI Peng , PENG Xiang-fang , CHEN Ji-ming
(National Engineering Research Center of Novel Equipment for Polymer Processing , The Key Lab.of Polymer
Processing Eng.of Ministry of Education, South China University of Technology , Guangzhou 510640, China)
Abstract :Based on MPI/ Cool , the main function and application of MPI/Cool mould were introduced , and by combining its application in actual manufacture , the optimized cooling system was gotten by comparing different kinds of cooling method , which proved that MPI/ Cool had powerful function on optimizing the cooling system in the design of plastic injection mould , and was of great significance for the improvement of the quality of product and the increase of productivity. Keywords :Moldflow ;MPI/Cool ;Injection Mould
国家自然科学基金重大项目资助 (编号 :10590351) 作者简介 :赖鹏 , 男 , 1978 年生 , 在读硕士研究生 , 研究方向为高分子材料加工过程 CAD/ CAE。 laipeng 2000 @
· 30 ·
塑 料 工 业
2007 年
度的影响 , 从而为优化冷却系统提高可靠的依据 。 MPI/ Cool 不仅能对中性面网格模型和 Fusion 网格 模型进行冷却分析 , 而且能够对 3D 模型进行冷却分 析。
3 冷却优化应用实例
3.1 建模 下面通过一实例 来说明如何使用 MPI/ Cool 来对 注塑模具进行冷却分析的 , 并通过比较不同的冷却方 案 , 获取理想的冷却系统 。 图 1 是一鼠标外壳产品 模型 , 模具 要求一模两 腔 , 潜伏式浇口进浇 。 首先将产品模型导入 Moldflow 中 , 并采用 Fusion 网格对产品进行网格划分 , 为了保
第 35 卷第 6 期 2007 年 6 月
塑料工业 CHINA PLASTICS INDUSTRY
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Moldflow 冷却分析在注塑模中的应用
赖 鹏 , 彭响方 , 陈己明
(华南理工大学聚合物新型成型装 备国家工程研究中心 , 聚合物成型加工工程教育部重点实验室 , 广东 广州 510640)
4 结束语
使用 Moldflow 公司的MPI/Cool 模块对注塑成型模
具进行冷却分析 , 可以提前预测模具的冷却效果 , 尽 早发现问题 , 为我们设计合理的冷却系统提供了最佳 的解决方案 , 这对提高制品的生产效率和质量以及降 低模具制造成本都具有重要的指导意义 。
参考文献
1 余卫东 , 陈建 .计算机辅助设计与制造 , 2001 , (6):59 2 曹伟 , 闵志宇 , 申长雨 .中国机械工程 , 2006 , 19 :2002 3 单岩 , 王蓓 , 王刚.Moldflow 模具分析技术基础 .北京 :清
2 MPI/ Cool 的作用
MPI/ Cool 通过对模具 、 制品 、 冷却系统的传热分 析 , 为用户提供了丰富的模拟结果 , 通过这些结果 , 可以检验模具的冷却效果是否合理 , 从而为设计合理 的冷却系统提供保障[ 2] 。 (1)冷却时间 :为保证制品在脱模时要有足够 的强度 , 以防止脱模后发生变形 , 要确定合适的冷却 时间 。MPI/Cool 能够计算制品完全固化或用户设定的 固化百分比所需要的冷却时间 。 (2)型腔表面的温度分布 :型腔表面温度对制 品质量具有重要影响 。MPI/ Cool 能够模拟注射周期的 型腔表面温度分布 , 帮助工艺人员确定模具温度的分 布情况及是否达到材料所要求的模具温度 。 对于中性 面模型 , MPI/ Cool 还可以计算制品两个侧面的温度差 别。 (3)制品厚度方向的温度分布 :制品在顶出时 刻的温度是确定冷却时间是否合理的重要因素 , 如果 温度过高 , 则需加强冷却或适当延长冷却时间 , 而温 度过低 , 说明冷却时间太长 。MPI/Cool 能够预测制品 在顶出时刻沿厚度方向不同位置的温度分布 , 最高温 度在厚度方向的位置 , 沿厚度方向的平均温度以及某 一单元温度沿厚度方向的变化 。 (4)制品的固化时间 :依据模具表面的温度预 测制品完全固化所需要的时间 。 (5)冷却介质的温度分布及冷却管道表面的温 度分布 :冷却介质的温度变化 、 冷却管道表面与冷却 介质间的温度差是决定冷却是否有效的重要依据 , 一 般来说 , 冷却介质的温差不要超过 3 ℃。 (6)冷却管道中的压力降低 、 流动速度及其雷 诺数 。雷诺数决定了流动状态 , 应保证冷却介质处于 紊流状态 。当水作为冷却介质时 , 一般将入口的雷诺 数设为 10 000 。
19 (4):60
姜丽 萍等 . 高分 子材 料与 工 程 , 2003, (本文于 2006 -03 -16 收到)
1 MPI/ Cool 简介
影响模具冷却效果的因素很多 , 如制品的形状 , 冷却介质 、 模具温度 、 流速 , 冷却管道的几何参数及 空间布置 , 模具材料 , 熔体温度 , 工件要求的顶出温
度 、 制品和模具间的热循环交互作用等 。这些参数之 间是互相联系 、 互相影响的 , 唯有这些参数的合理组 合才能获得理想的效果 。而 MPI/ Cool 是一个综合考 虑了所有影响注塑模冷却因素在内并就这些因素对模 具的冷却效果进行分析的软件包 , 为注塑模具的冷却 优化提供了很好的解决方案 。 MPI/ Cool 采 用 边 界 单 元 法 (Boundary Element Method)对模具的温度场进行三维模拟 , 对于制品在 其厚度方向上采用解析解来计算温度分布 , 并通过制 品的热流量将二者完全耦合进行迭代求解 。 同时将模 具的温度场与冷却管道中冷却介质的能量方程联立起 来求解 , 因此可以可靠地计算制品/ 模具及模具/ 冷却 介质间的界面温度 。 在计算过程中 , 考虑了型芯和型 腔在制品厚度方向的不对称性对制品 温度分布的影 响。 使用 MPI/Cool 模块 , 可以模拟冷却管道 (包括 隔板管 、 喷流管 、 连接软管)、 镶块 、 多种模具材料 、 冷流道和热流道 、 分型面及模具边界对模具和制品温
证分析结果尽量准确 , 需对所得网格进行优化 , 保证 各项网格指标尽可能合理[ 3] 。 然后按要求设计流道与 浇口 (注意 :由 于两腔是 对称的 , 为了提高 计算速 度 , 我们只选择单腔进行分析 , 这时只需在设置流道 与浇口时将型腔数设为 2 即可), 所得结果如图 2 所 示。
图 1 模型 、 冷却系统和浇注系统 Fig 1 Model , cooling system and injection system
在注塑成型中 , 为了控制模温 , 需要对模具进行 冷却 。冷却系统的设计对产品的成型质量和生产效率 有着重要的影响 , 合理的冷却系统不仅可减小制品的 变形 、 增强制品力学性能 、 改善制品的表观质量 、 提 高制品尺寸精度 , 同时还可缩短冷却时间 , 从而提高 生产效率 。因此 , 设计合理的冷却系统 , 对模具温度 进行有效调节是十分必要的 。 冷却系统的设计原则主 要有两个 :1)冷却系统对产品的冷却要均匀 , 2)冷 却系统对产品的冷却要迅速 ;基于这两点 , 本文主要 介绍如何使用 MPI/Cool 来 优化注塑成型模具的冷却 系统 , 从而达到使塑件快速 、 均衡冷却的目的 , 从而 缩短注塑成型 的冷却时间 , 提高生产效率 , 减少废 品 , 增加经济效益[ 1] 。
摘要 :基于 Moldflow 的 MPI/ Cool 模块 , 介绍了 MPI/ Cool 模块的主要 功能和作用 , 并 结合其 在实际 生产中 的应用 , 通过 比较不同的冷却方案 , 优化出冷却系统 , 从而说明在注塑模 设计时使用 MPI/ Cool 模块优化冷 却系统的 强大作用 , 这对提高制品质量和生产率具有重大的实际指导意义 。 关键词 :Moldflow ;MPI/ Cool;注塑模 中图分类号 :TQ320.66+2 文献标识码 :A 文 章编号 :1005 -5770 (2007) 06-0029 -03
图 2 fusion 网格与浇注系统 Fig 2 Fusion mesh and injection system
3.2 工艺条件 制品材料选用美国 GE 塑料公司的 ABS 树脂 Cycolac G364 。成型工艺 参数为 :熔体 温度 245 ℃, 型 腔温度 55 ℃。 冷却管道的直径为 6 mm , 冷却介质为 水 , 入口温度 25 ℃, 入口雷诺数 10 000 。 3.3 冷却管道布局
Phys , 2001, 39 (5):471 7 王 华 林 , 史 铁 钧 , 杨 善 中 等 .高 分 子 材 料 科学 与 工 程 ,
2005, 21 (5):36 8 赵 保林 , 那 平 , 刘剑 锋.化学工业 与工程 , 2006 , 23 (5):
453 9 王 久芬 , 周 海骏 ,