汽车尾灯饰条模具优化分析

郑跃刚++黄新标

摘 要：分析汽车尾灯灯饰条模具的特点，介绍模流分析在汽车尾灯灯饰条模具设计中的实际应用，通过MOLDFLOW软件对模具的实际工作状况进行模拟分析，优化模具的设计结构，提高了模具设计的合理性。

关键词：模流分析 优化设计 模具结构

中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具设计过程中，如何验证模具设计结构的合理性是相当重要的，也是相当困难的一部分。在以往的模具设计过程中往往通过模具设计者的经验来确定模具的结构数据，因此需要经过不断的修模与试模才能找到解决方案，造成模具制造成本浪费与制造周期过长。本文中通过模流分析的方法，验证模具结构的合现性，并优化模具结构，解决产品在生产当中可能出现的缩水、熔接线、翘曲变形等缺陷。

1 产品要求与原始模具方案

汽车尾灯灯饰条产品外观形状与尺寸精度直接影响尾灯的美观与装配使用性能。产品尺寸为446×12×94.5厚度为3.7左右，分布不均匀，材质为ABS（BASF Terluran HH-112）熔体密度为0.94398 g/cu.cm，固体密度为1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明显的缩水痕迹，不能产生较大的翘曲变形，不能有明显的熔接线。

模具采用二板式模具结构，由于产品尺寸较大外观要求高，不能产生熔接线、变形、缩水等缺陷本模具结构采用热流道与普通流相结合的浇注系统，浇口采用潜伏式流口，可以自动断浇，采用顺序阀顺序控制浇口进胶解决熔接痕问题。

2 优化模具结构及模流分析

采用wildflow软件将产品数据和流道、冷却水路布局导入软件进行分析，由于匹配率较低，采用3D网格分析。采用注塑模拟分析工艺参数设置模温为45deg.C，料温为250deg.CV/P切换（%）为99%填充时间（Fill time）为2.3 s。

2.1 优化模具结构

经MOLDFLOW分析后确定模具结构，原始模具设计方案中热流道直径为12 mm阀针为4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直径为12 mm动定模冷却水温度为30°，优化后冷流道改为9×8×8 mm，冷却水温改为定模为20°动模为60°，保压压力80 MPa。

2.2 优化改善比较

优化方案与原如方案注塑方式都采用顺序阀顺序进胶方式，如图1中左侧胶口先进胶1.3 s后右侧胶口再进胶，都实现了流动较平衡，无滞留短射现象，两种方案产品表面都不会产生熔接线。注塑压力原始方案为78 MPa优化方案为80 MPa两种方案最大压力都在许可范围之内。原始方案最大锁模力93.3T优化方案最大锁模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）优化方案最大剪切速率（189 191/S）都在许可剪切速率（50000 1/S）之内。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷却到50%以上，总的成型周期为（40+5）45 s未能满足所要求的40 s范转之内，而优化方案成型周期40 s则满足了成型周期的要求。

如图1所示原始方案的总体变形在0.0765～5.128 mm而优化方案的变形量在0.0070～1.269 mm，X方向变形原始方案为0.5286 mm，优化方案为0.3014 mm，Y方向二种方案都属于均匀收缩，而在Z方向上原始方案变形较大为6.548 mm，而优化方案变形量为0.4229达到了所需要求的0.5 mm以下。

3 结论

二种方案的比较分析结果，由此可得出以下结论：

（1）由于使用热流道针阀顺序控制，两种方案产品表面都不会产生熔接线。

（2）原方案冷流道太大会造成整个成型周期过长（45 s），建议减少冷流道尺寸缩短成型周期至40 s，满足要求。

（3）原方案在各个方向都比较大，通过调节动、定模温差，减少产品在X、Z方向的变形，优化方案中X、Z方向变形量都在许可范围（0.5 mm）之内。

（4）产品料厚不均造成各区域收缩差异是导致变形的主要原因。

（5）调节冷流道大小降低成型周期，可调节动、定模温差和优化保压曲线减少产品翘曲变形。

参考文献

[1] 申长雨.注塑成型模拟及模具优化设计理论与方法[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 黄钢华，张益华，鲁世缸，等.Moldflow/MPI翘曲分析在注塑模中的应用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孙丽娟，刑东仕，黄专，等.Moldflow在注射模设计中的应用[J].模具工业，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充电器外壳模流分析及模具设计[J].特种橡胶制品，2013（2）.

[5] 梁瑞闵，庞建民.基于模流分析选定节能射出成型参数[J].南通大学学报：自然科学版，2013（4）.endprint

摘 要：分析汽车尾灯灯饰条模具的特点，介绍模流分析在汽车尾灯灯饰条模具设计中的实际应用，通过MOLDFLOW软件对模具的实际工作状况进行模拟分析，优化模具的设计结构，提高了模具设计的合理性。

关键词：模流分析 优化设计 模具结构

中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具设计过程中，如何验证模具设计结构的合理性是相当重要的，也是相当困难的一部分。在以往的模具设计过程中往往通过模具设计者的经验来确定模具的结构数据，因此需要经过不断的修模与试模才能找到解决方案，造成模具制造成本浪费与制造周期过长。本文中通过模流分析的方法，验证模具结构的合现性，并优化模具结构，解决产品在生产当中可能出现的缩水、熔接线、翘曲变形等缺陷。

1 产品要求与原始模具方案

汽车尾灯灯饰条产品外观形状与尺寸精度直接影响尾灯的美观与装配使用性能。产品尺寸为446×12×94.5厚度为3.7左右，分布不均匀，材质为ABS（BASF Terluran HH-112）熔体密度为0.94398 g/cu.cm，固体密度为1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明显的缩水痕迹，不能产生较大的翘曲变形，不能有明显的熔接线。

模具采用二板式模具结构，由于产品尺寸较大外观要求高，不能产生熔接线、变形、缩水等缺陷本模具结构采用热流道与普通流相结合的浇注系统，浇口采用潜伏式流口，可以自动断浇，采用顺序阀顺序控制浇口进胶解决熔接痕问题。

2 优化模具结构及模流分析

采用wildflow软件将产品数据和流道、冷却水路布局导入软件进行分析，由于匹配率较低，采用3D网格分析。采用注塑模拟分析工艺参数设置模温为45deg.C，料温为250deg.CV/P切换（%）为99%填充时间（Fill time）为2.3 s。

2.1 优化模具结构

经MOLDFLOW分析后确定模具结构，原始模具设计方案中热流道直径为12 mm阀针为4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直径为12 mm动定模冷却水温度为30°，优化后冷流道改为9×8×8 mm，冷却水温改为定模为20°动模为60°，保压压力80 MPa。

2.2 优化改善比较

优化方案与原如方案注塑方式都采用顺序阀顺序进胶方式，如图1中左侧胶口先进胶1.3 s后右侧胶口再进胶，都实现了流动较平衡，无滞留短射现象，两种方案产品表面都不会产生熔接线。注塑压力原始方案为78 MPa优化方案为80 MPa两种方案最大压力都在许可范围之内。原始方案最大锁模力93.3T优化方案最大锁模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）优化方案最大剪切速率（189 191/S）都在许可剪切速率（50000 1/S）之内。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷却到50%以上，总的成型周期为（40+5）45 s未能满足所要求的40 s范转之内，而优化方案成型周期40 s则满足了成型周期的要求。

如图1所示原始方案的总体变形在0.0765～5.128 mm而优化方案的变形量在0.0070～1.269 mm，X方向变形原始方案为0.5286 mm，优化方案为0.3014 mm，Y方向二种方案都属于均匀收缩，而在Z方向上原始方案变形较大为6.548 mm，而优化方案变形量为0.4229达到了所需要求的0.5 mm以下。

3 结论

二种方案的比较分析结果，由此可得出以下结论：

（1）由于使用热流道针阀顺序控制，两种方案产品表面都不会产生熔接线。

（2）原方案冷流道太大会造成整个成型周期过长（45 s），建议减少冷流道尺寸缩短成型周期至40 s，满足要求。

（3）原方案在各个方向都比较大，通过调节动、定模温差，减少产品在X、Z方向的变形，优化方案中X、Z方向变形量都在许可范围（0.5 mm）之内。

（4）产品料厚不均造成各区域收缩差异是导致变形的主要原因。

（5）调节冷流道大小降低成型周期，可调节动、定模温差和优化保压曲线减少产品翘曲变形。

参考文献

[1] 申长雨.注塑成型模拟及模具优化设计理论与方法[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 黄钢华，张益华，鲁世缸，等.Moldflow/MPI翘曲分析在注塑模中的应用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孙丽娟，刑东仕，黄专，等.Moldflow在注射模设计中的应用[J].模具工业，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充电器外壳模流分析及模具设计[J].特种橡胶制品，2013（2）.

[5] 梁瑞闵，庞建民.基于模流分析选定节能射出成型参数[J].南通大学学报：自然科学版，2013（4）.endprint

摘 要：分析汽车尾灯灯饰条模具的特点，介绍模流分析在汽车尾灯灯饰条模具设计中的实际应用，通过MOLDFLOW软件对模具的实际工作状况进行模拟分析，优化模具的设计结构，提高了模具设计的合理性。

关键词：模流分析 优化设计 模具结构

中图分类号：U466 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）03（a）-0072-01

在模具设计过程中，如何验证模具设计结构的合理性是相当重要的，也是相当困难的一部分。在以往的模具设计过程中往往通过模具设计者的经验来确定模具的结构数据，因此需要经过不断的修模与试模才能找到解决方案，造成模具制造成本浪费与制造周期过长。本文中通过模流分析的方法，验证模具结构的合现性，并优化模具结构，解决产品在生产当中可能出现的缩水、熔接线、翘曲变形等缺陷。

1 产品要求与原始模具方案

汽车尾灯灯饰条产品外观形状与尺寸精度直接影响尾灯的美观与装配使用性能。产品尺寸为446×12×94.5厚度为3.7左右，分布不均匀，材质为ABS（BASF Terluran HH-112）熔体密度为0.94398 g/cu.cm，固体密度为1.0511 g/cu.cm，要求成形后不能有明显的缩水痕迹，不能产生较大的翘曲变形，不能有明显的熔接线。

模具采用二板式模具结构，由于产品尺寸较大外观要求高，不能产生熔接线、变形、缩水等缺陷本模具结构采用热流道与普通流相结合的浇注系统，浇口采用潜伏式流口，可以自动断浇，采用顺序阀顺序控制浇口进胶解决熔接痕问题。

2 优化模具结构及模流分析

采用wildflow软件将产品数据和流道、冷却水路布局导入软件进行分析，由于匹配率较低，采用3D网格分析。采用注塑模拟分析工艺参数设置模温为45deg.C，料温为250deg.CV/P切换（%）为99%填充时间（Fill time）为2.3 s。

2.1 优化模具结构

经MOLDFLOW分析后确定模具结构，原始模具设计方案中热流道直径为12 mm阀针为4.5 mm，冷流道10×8×9，水路直径为12 mm动定模冷却水温度为30°，优化后冷流道改为9×8×8 mm，冷却水温改为定模为20°动模为60°，保压压力80 MPa。

2.2 优化改善比较

优化方案与原如方案注塑方式都采用顺序阀顺序进胶方式，如图1中左侧胶口先进胶1.3 s后右侧胶口再进胶，都实现了流动较平衡，无滞留短射现象，两种方案产品表面都不会产生熔接线。注塑压力原始方案为78 MPa优化方案为80 MPa两种方案最大压力都在许可范围之内。原始方案最大锁模力93.3T优化方案最大锁模力90.86T，原始方案最大剪切速率（26613 1/S）优化方案最大剪切速率（189 191/S）都在许可剪切速率（50000 1/S）之内。

原始方案冷流道大概要40 s左右才能冷却到50%以上，总的成型周期为（40+5）45 s未能满足所要求的40 s范转之内，而优化方案成型周期40 s则满足了成型周期的要求。

如图1所示原始方案的总体变形在0.0765～5.128 mm而优化方案的变形量在0.0070～1.269 mm，X方向变形原始方案为0.5286 mm，优化方案为0.3014 mm，Y方向二种方案都属于均匀收缩，而在Z方向上原始方案变形较大为6.548 mm，而优化方案变形量为0.4229达到了所需要求的0.5 mm以下。

3 结论

二种方案的比较分析结果，由此可得出以下结论：

（1）由于使用热流道针阀顺序控制，两种方案产品表面都不会产生熔接线。

（2）原方案冷流道太大会造成整个成型周期过长（45 s），建议减少冷流道尺寸缩短成型周期至40 s，满足要求。

（3）原方案在各个方向都比较大，通过调节动、定模温差，减少产品在X、Z方向的变形，优化方案中X、Z方向变形量都在许可范围（0.5 mm）之内。

（4）产品料厚不均造成各区域收缩差异是导致变形的主要原因。

（5）调节冷流道大小降低成型周期，可调节动、定模温差和优化保压曲线减少产品翘曲变形。

参考文献

[1] 申长雨.注塑成型模拟及模具优化设计理论与方法[M].北京：科学出版社，2009.

[2] 黄钢华，张益华，鲁世缸，等.Moldflow/MPI翘曲分析在注塑模中的应用[J].塑料制造，2008（8）.

[3] 孙丽娟，刑东仕，黄专，等.Moldflow在注射模设计中的应用[J].模具工业，2010（36）.

[4] 焦冬梅.充电器外壳模流分析及模具设计[J].特种橡胶制品，2013（2）.

[5] 梁瑞闵，庞建民.基于模流分析选定节能射出成型参数[J].南通大学学报：自然科学版，2013（4）.endprint