基于Moldflow同模异腔注射模具的CAE分析与优化设计

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遥控器上下盖的同模异腔模具,由于各个型腔的塑件不一样,在注射成型时很难保证熔融的塑料在同一时刻充满各个型腔,导致充填时间和压力的不平衡,从而引起过保压、残余应力大、短射、翘曲变形等诸多成型缺陷。而利用CAE分析技术对模具设计及成型工艺参数进行优化能有效地解决这些问题。本课题采用Moldflow软件对遥控器上下盖的注射成型过程进行数值模拟,根据模拟结果,对模具浇注系统、冷却系统进行优化设计,使型腔充填达到良好平衡;并通过正交试验优化成型工艺参数,减少了上下盖的翘曲变形,得到了高质量的产品。在分析了遥控器上下盖可采用的浇口形式与最佳浇口位置的基础上,提出了四种浇口方案,分别进行充填分析,通过对模拟结果的比较,最终确定了遥控器上下盖同模异腔模具的最佳浇口方案。根据最佳浇口方案,建立了遥控器上下盖同模异腔模具的浇注系统,并在Moldflow中通过反复模拟分析,优化了流道与浇口的尺寸,最终使上下盖充填时间差仅为0.0001s,充填末端的压力差也小于5MPa,达到了良好的平衡。根据塑件与模具结构设计了初步的冷却系统,进行冷却分析,发现遥控器上盖动模部分存在积热问题,故对方案进行改进,通过增设隔水板式冷却管道,减少了积热区域与冷却时间,得到了最佳的冷却系统。以最大翘曲量为优化目标,设计了一个4因素3水平的正交试验方案,进行9次翘曲模拟,通过对模拟结果的极差分析,得到了最优工艺参数组合:模具温度50℃,熔体温度240℃,保压压力65MPa,保压时间10s,使翘曲变形量比优化前下降了16.6%。最后,在AutoCAD中设计了模具的总装配图,并在PRO/E中做出了型腔、型芯、镶件及斜顶的三维模型。
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