充电器上盖注射成型工艺的CAE分析--董海东

棰具工业２０１１年第３７卷第３期

充电器上盖注射成型工艺的ＣＡＥ分析

董海东

（陕西工业职业技术学院材料工程学院．陕西威阳７１２帅０

Ｉ＿要：刺用Ｍｂｄ哳鞋件耐充电器上工的注射成型缺陷进行分析．通过对蝽体填充、串却、流动魔生件翘

口进行模扣．谯剐塑件成型过程中可能出现的缺陷，优化净却术道、布局和浇注系统尺寸．提出优化注射方案，对优化后方棠进行可行性模拟．模杯蛄果显示１在并砖产品设计、模具设计及成型过程中存在的缺陷，县有快速、准确、方便、高教等优势，可Ⅸ蛙短模具耕适周期，降低成本，提高生产效率。

关蕾诃：充电器上盖；注射成型；Ｍ＿ｄ嘶镬拟分析

中田分麴＇：ＴＧ２４１；＇ＩＰ３１文献糊码：Ｂ文■薯号：１００１—２１６８（２０１１）∞一∞５６—０４

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１引言

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注射成型具有成型周期短、生产艘率高的特点．能一次成型一个或多个外形复杂、尺寸精确的塑件，易于实现自动化生产。注射成型时熔悼在型腔中的流动过程非常复杂．与聚合物性能、塑件结构、温度、压力、时间、模具结构及注射设备等因幕有关。长期以来，塑件和模具女Ｅ是依经验设计和试

件．再导入到Ｍ］Ｉｄ哳软件中．通过坤型面生成器”

生成中型面，在Ｍ可的前处理器中完成最后的修改并生成浇注系统ｏ～如图２所示。塑件材料为＾Ｂｓ。

模修正进行．结果导致开发周期长、成本高．并且塑件与模具质量难以保证“ｋＭ蚶岫软件适用于优

化模具设计的整个过程，提供了一套整体的解决方案。运用Ｍｏｌ衄ｏｗ软件分析，可使设计人员避免盲目的设计，预测塑件中的缺陷，分析缺陷产生的原因。

创新模具设计的方法。现利用Ｍ）Ｉｄ岫软件对充电

器上盖的注射成型工艺进行分析。２模漉分析前处理

根据充电器上盏的尺寸，运用Ｐｒｏ／Ｅ造型软件创建塑件三维实体，如图１所示。利用ＰＩｏ／Ｅ的文件

ｍ

（ａ）外部

（ｂ）内部

田１充电器上萱

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３原方搴确定置模搬结暴分析

３．１原成型方案

浇注系统见圈五采用１模２腔结构．普通流道系统．主流遭上端直径船Ⅱｍ流道锥度２’。分流道

螨日瓤２０１０—１１一‰

作者ｆｌ舟：董海末（１９∞Ｊ，胃．陕西花县人，讲师．主暑从，‘模

西路ｎ号陕西Ｉ业职业技术学院材料Ｉ程幕，（电话）

具设｝削造方Ⅲ的教学与研兜工怍．地址；陕西省戚阳市文汇

ｌ∞卿４税～（电予信箱）出ｄ面ｈ哪∞咆９如衄ｂ直径≠４ｒ叩，采用倒浇口。冷却系统见图２所示滟

管道，冷却管蘸直径≯８ｎ‰工艺参数为：模温旺趋

℃，熔体韫度２５６５Ｂ℃，注射时间０３３８５＆保压压

模具工业２０１１年第卯卷苇３期

力５０ｈ喊保压时问７ｓ，冷却时同３５８（从保压结束

开始计算）。

田２模泷分析前处理模型

３

２檀拟结果分析

图３显示了塑料熔体的填充情况，评估熔体填

充情况的质量标准主要有２个：一是流动是否平衡；二是各十参数是否超过材料的许可值ｏｋ圈３所示充电器上盖在２．１嚣ｓ完成熔料的填充，从填充时闻上看．嬉料到达充电器对称的两靖时间相差

０．ｏ孵如评估填充是否平衡醒看熔体在型腔中的

流动速度是否均匀．均匀的流动速度保证充电器上

盖各十部分所受的剪切建享＿致，从而有均匀的分子取向。从图４中等值线闻臣可以判断，该方案的熔体在型腔中流动的速度根不均匀，需要调整佩压压力和保压时间，以控嗣螺杆转动速度，从而保证塑料熔体填充均匀“ｋ

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田３熔体填充

图５所示是充电器上盖的体积收缩率，收缩不均匀是充电器上盖出现缩痕和翘曲变形的主要原因之一。在原方案模拟结果中，体积收缩率最大为

９

６∞％．塑件的变形明显．由圈６可知．塑件最大变０形量为０５６６８ｒｉｍ，因此需要适当增加注射压力。冷却结柬后塑件的最高温度为９４６４＂Ｃ，如图７所示。

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田４辱值缱间距

塑件经过冷却后．最高温度应该低于顶出温度。在设

计过程中．顶出温度设置为８８＂（３，冷毒瞰果不理想“ｋ

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图６塑件变形量

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圈７塑件最高温度

图８所示回路冷却介质温度显示丁冷却周期结柬时模拟出的冷却介质的温度。回路冷却介质升温１７℃，—般情况下，要求升温小于３＂Ｃ“ｋ图９所

示塑件最高温度为帅６６℃．主要分布在塑件的上表面圆角处．此处需适当增大冷却管道的直径．降低

模具工业２０１１年第３７卷第３期

上表面圆角处的温度。

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田８回路睁新质温度

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图９塑件平均温度

图１１焙体填充搜果

４优化方案爰楔敝结果比较４．１优化方案

从原方案的模拟结果发现，熔体在型腔内的流动不均匀。冷却效果不理想。新方案改进了浇注系统和冷却系统。将上部流道尺寸改大．主流道上靖

直径≠４ｎｍ流道惟度，．分流遭直径，１５ｒｅ＇ｎ，以便

达到充填平衡的目的。将冷却管道直径增大为≠１０∞．１。ⅧｍＪ

ｌｒｒｎ，布置在充电器上盖的上表面处。并且进出水口∥“’ｎｗ——

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设置在浇口附近以加强冷却，如图１０所示。由于充电器上盖出现了较严重的翘曲变形．需要优化保压图１２等值线间距

压力．完善保压效果。新工艺参数为：模温砷℃；熔体温度２５５０℃；注射时间０４ｓ；保压过程修改为：

（２）新方案的体积收缩率如图１３所示，充电器７０ＭＰａ的保压压力保压４ｓ，５０胁的保压压力保压

上盖的体积收缩率晟大为９５９６％，优于原方案。体３ｓ

２０Ｍ阻的保压压力保压３ｓ；冷却时间３５ｓ（从保积收绾率小的主要原因是采用保压压力大．保压时压结束开始计算）。

间长。图１４所示为充电器上盖修改后的变形总量．如果变彩量均匀。只有尺寸的缩小，不会引起翘曲变４．２结果比较

彤。由图１４可知，充电器上盖变形量为０．０２４８－－

新方案与原方案进行分析比较．可以得出：０３９３

９ｒｉｍ，较原方案有很大的改善，优化了保压曲（１）新方案的熔体填充嫂果如图１１所示。填充线．使得保压过程更适合充电器上盖的成型。

较原方案均匀，充电器上盖末端同时充满，没有出（３）图１５显示了冷却系统修改后充电器上盖的

现局｝＆过保压。从图１２所示的等直线间距可以翔断．最高温度。由图１５可知，塑件最高温度为７８６３℃．

填充末端较快，可在填充结束时将注射速度降低。

低于顶出设置温度端℃，优于原方案。

模具工业２０１１年綦３７卷第３期

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分析Ｕ】模具］：业．卸Ｂ，３４（３）：２２—２４

（１）运甩Ｍ蛐ｂ对注射成基过程赴行数值模

拟，能揭示其成型规律，预测型腔压力分布、温度分

布、锁模力大小、体积收缩率厦翘曲变形等。

（２）通过优化漉道系统，修改流遭尺寸。确保填充平衡；通过改变冷却水道的位置和冷却水的进水口位置，优化冷却系统，提高丁冷却效率。

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（３）在鼹压阶段．增加保压压力、保压时间．优化丑№出版杜．２瞄：悌一撒

（上接弟４９页）

３结豪语

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弯曲件成形工艺复杂，采用上述冲压工艺方案

瘸纛如

图１１弯曲模

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和摸具结梅，提高丁生产效率，保证丁产品质量，成形工艺和模具结构对其他类似弯曲件的成形有—定

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充电器上盖注射成型工艺的CAE分析

作者：作者单位：刊名：英文刊名：年，卷(期)：

董海东， DONG Hai-dong

陕西工业职业技术学院材料工程学院,陕西,咸阳,712000模具工业

DIE & MOULD INDUSTRY2011,37(3)

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