基于Moldflow的足浴按摩器底壳注塑模设计与分析

郑跃刚+黄新标

摘 要：采用Moldflow2013软件的模流分析技术对足浴按摩盆底壳进行注塑过程进行模拟分析，检测与预测塑件发生变形如翘曲收缩是否符合要求，根据产品注塑模拟分析结果来优化塑件的模具结构，使之更为合理。

关键词：足浴按摩器 注塑模拟 翘曲变形

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在现行大多数的模具设计采用的经验法中易出现翘曲、厚度不均匀等缺陷，对产品的更新换代和提高质量的要求已满足不了，而计算机模流分析技术已成为塑料产品开发、模具结构设计及产品生产加工中解决这些薄弱环节问题的最有效途径之一。

本文利用Moldflow模流分析技术对足浴按摩器底壳模具进行注塑模拟，准确确定进胶位置，形成注塑工艺方案用来减少塑件的翘曲变形，以获得了更高的产品质量，优化冷却水道来提高产品生效率。

1 塑件工艺分析及CAE分析

该塑件壁厚在2～4 mm较不均匀，形状复杂且体积较大，成型时容易产生翘曲变形，在模具设计时要注意变形量是会对装配有影响（见图1）。

由于足浴按摩器底壳是安装在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纤维增强尼龙，为PA66 SE15C（PA+15%玻璃纤维），采用注塑成型的方式，批量为大批量生产。

PA66 SE15C材料推荐工艺参数如表1所示。

2 浇口位置的确定

注塑模进胶位置的确定直接关系到熔融料流在模具中的流动情况，是浇注系统的关键组成部分。合理的浇口位置将能提高塑件的成型质量，消除熔接痕，降低内应力，避免蛇纹和优化外观。结合理论和分析的结果确定位置定在塑件的底面中心，如图2所示。

3 流动分析

3.1 速度和压力切换时的压力

通过产品型腔充满瞬间转换为保压时的压力分布情况看，可以得到本方案成型所需注射压力为110.1 MPa，压力下降均匀，整个型腔填充顺利，无填充不满迹象。如图3所示。

3.2 气穴

从图4中可以看出存在气穴的地方有三处，一是在散热结构处，因为比较薄所以容易强度不够，但是由于浇口在边上，所以强度可以保证，不会存在填充不足；二是位于底部的四个支撑住上，因为这里只是起支撑重量的地方对外观要求不高；三是位于分型面上，因为分型面本身就具有排气的功能，所以气穴几乎不影响塑件的质量。

3.3 翘曲变形分析

图5为产品相对于图中坐标系平面的变形总量，已经是放大10倍的效果。制品变形为2.118 mm。由分析结果可知，X方向的变形量为0.8487 mm，Z方向的变形量0.6663 mm，Y方向的变形量1.322 mm，占总变形量的比例大，这是由于塑件Y方向不对称造型的，而且塑件的Y方向最长、以及宽度也不一样，这些是导致变形量大的原因。虽然最大变形量有1.322 mm，但是考虑到单边的话也就0.666 mm，而且塑件的体积较大，形状不规则，这点变形量已经是最合理的效果了。

4 结论

足浴按摩器底壳模具通过采用Moldflow软件模流分析技术对进行优化后，对可能出现的问题进行了改进，得到了符合产品要求的翘曲变形量，满足了塑件的成型质量，为模具设计提供了有力的技术支持。

（1）本文通过利用Moldflow软件模具分析技术对足浴按摩器底壳注塑过程进行模拟分析，优化了浇口位置，预测了模具成型周期与注塑压力，确保充填平衡，提高塑件质量。

（2）优化注塑成型工艺，建议成型足浴按摩器底壳时，模温为85°左右为宜，在保压阶段，优化保压曲线，可降低翘曲变形量。

（3）基于MOLDFLOW数值模拟，我们发现Y方向的变形量最大，说明塑件的收缩情况和塑件的结构有较大关系。

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）.endprint

摘 要：采用Moldflow2013软件的模流分析技术对足浴按摩盆底壳进行注塑过程进行模拟分析，检测与预测塑件发生变形如翘曲收缩是否符合要求，根据产品注塑模拟分析结果来优化塑件的模具结构，使之更为合理。

关键词：足浴按摩器 注塑模拟 翘曲变形

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在现行大多数的模具设计采用的经验法中易出现翘曲、厚度不均匀等缺陷，对产品的更新换代和提高质量的要求已满足不了，而计算机模流分析技术已成为塑料产品开发、模具结构设计及产品生产加工中解决这些薄弱环节问题的最有效途径之一。

本文利用Moldflow模流分析技术对足浴按摩器底壳模具进行注塑模拟，准确确定进胶位置，形成注塑工艺方案用来减少塑件的翘曲变形，以获得了更高的产品质量，优化冷却水道来提高产品生效率。

1 塑件工艺分析及CAE分析

该塑件壁厚在2～4 mm较不均匀，形状复杂且体积较大，成型时容易产生翘曲变形，在模具设计时要注意变形量是会对装配有影响（见图1）。

由于足浴按摩器底壳是安装在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纤维增强尼龙，为PA66 SE15C（PA+15%玻璃纤维），采用注塑成型的方式，批量为大批量生产。

PA66 SE15C材料推荐工艺参数如表1所示。

2 浇口位置的确定

注塑模进胶位置的确定直接关系到熔融料流在模具中的流动情况，是浇注系统的关键组成部分。合理的浇口位置将能提高塑件的成型质量，消除熔接痕，降低内应力，避免蛇纹和优化外观。结合理论和分析的结果确定位置定在塑件的底面中心，如图2所示。

3 流动分析

3.1 速度和压力切换时的压力

通过产品型腔充满瞬间转换为保压时的压力分布情况看，可以得到本方案成型所需注射压力为110.1 MPa，压力下降均匀，整个型腔填充顺利，无填充不满迹象。如图3所示。

3.2 气穴

从图4中可以看出存在气穴的地方有三处，一是在散热结构处，因为比较薄所以容易强度不够，但是由于浇口在边上，所以强度可以保证，不会存在填充不足；二是位于底部的四个支撑住上，因为这里只是起支撑重量的地方对外观要求不高；三是位于分型面上，因为分型面本身就具有排气的功能，所以气穴几乎不影响塑件的质量。

3.3 翘曲变形分析

图5为产品相对于图中坐标系平面的变形总量，已经是放大10倍的效果。制品变形为2.118 mm。由分析结果可知，X方向的变形量为0.8487 mm，Z方向的变形量0.6663 mm，Y方向的变形量1.322 mm，占总变形量的比例大，这是由于塑件Y方向不对称造型的，而且塑件的Y方向最长、以及宽度也不一样，这些是导致变形量大的原因。虽然最大变形量有1.322 mm，但是考虑到单边的话也就0.666 mm，而且塑件的体积较大，形状不规则，这点变形量已经是最合理的效果了。

4 结论

足浴按摩器底壳模具通过采用Moldflow软件模流分析技术对进行优化后，对可能出现的问题进行了改进，得到了符合产品要求的翘曲变形量，满足了塑件的成型质量，为模具设计提供了有力的技术支持。

（1）本文通过利用Moldflow软件模具分析技术对足浴按摩器底壳注塑过程进行模拟分析，优化了浇口位置，预测了模具成型周期与注塑压力，确保充填平衡，提高塑件质量。

（2）优化注塑成型工艺，建议成型足浴按摩器底壳时，模温为85°左右为宜，在保压阶段，优化保压曲线，可降低翘曲变形量。

（3）基于MOLDFLOW数值模拟，我们发现Y方向的变形量最大，说明塑件的收缩情况和塑件的结构有较大关系。

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）.endprint

摘 要：采用Moldflow2013软件的模流分析技术对足浴按摩盆底壳进行注塑过程进行模拟分析，检测与预测塑件发生变形如翘曲收缩是否符合要求，根据产品注塑模拟分析结果来优化塑件的模具结构，使之更为合理。

关键词：足浴按摩器 注塑模拟 翘曲变形

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）02（b）-0017-01

在现行大多数的模具设计采用的经验法中易出现翘曲、厚度不均匀等缺陷，对产品的更新换代和提高质量的要求已满足不了，而计算机模流分析技术已成为塑料产品开发、模具结构设计及产品生产加工中解决这些薄弱环节问题的最有效途径之一。

本文利用Moldflow模流分析技术对足浴按摩器底壳模具进行注塑模拟，准确确定进胶位置，形成注塑工艺方案用来减少塑件的翘曲变形，以获得了更高的产品质量，优化冷却水道来提高产品生效率。

1 塑件工艺分析及CAE分析

该塑件壁厚在2～4 mm较不均匀，形状复杂且体积较大，成型时容易产生翘曲变形，在模具设计时要注意变形量是会对装配有影响（见图1）。

由于足浴按摩器底壳是安装在足浴按摩器底面的，材料用作玻璃纤维增强尼龙，为PA66 SE15C（PA+15%玻璃纤维），采用注塑成型的方式，批量为大批量生产。

PA66 SE15C材料推荐工艺参数如表1所示。

2 浇口位置的确定

注塑模进胶位置的确定直接关系到熔融料流在模具中的流动情况，是浇注系统的关键组成部分。合理的浇口位置将能提高塑件的成型质量，消除熔接痕，降低内应力，避免蛇纹和优化外观。结合理论和分析的结果确定位置定在塑件的底面中心，如图2所示。

3 流动分析

3.1 速度和压力切换时的压力

通过产品型腔充满瞬间转换为保压时的压力分布情况看，可以得到本方案成型所需注射压力为110.1 MPa，压力下降均匀，整个型腔填充顺利，无填充不满迹象。如图3所示。

3.2 气穴

从图4中可以看出存在气穴的地方有三处，一是在散热结构处，因为比较薄所以容易强度不够，但是由于浇口在边上，所以强度可以保证，不会存在填充不足；二是位于底部的四个支撑住上，因为这里只是起支撑重量的地方对外观要求不高；三是位于分型面上，因为分型面本身就具有排气的功能，所以气穴几乎不影响塑件的质量。

3.3 翘曲变形分析

图5为产品相对于图中坐标系平面的变形总量，已经是放大10倍的效果。制品变形为2.118 mm。由分析结果可知，X方向的变形量为0.8487 mm，Z方向的变形量0.6663 mm，Y方向的变形量1.322 mm，占总变形量的比例大，这是由于塑件Y方向不对称造型的，而且塑件的Y方向最长、以及宽度也不一样，这些是导致变形量大的原因。虽然最大变形量有1.322 mm，但是考虑到单边的话也就0.666 mm，而且塑件的体积较大，形状不规则，这点变形量已经是最合理的效果了。

4 结论

足浴按摩器底壳模具通过采用Moldflow软件模流分析技术对进行优化后，对可能出现的问题进行了改进，得到了符合产品要求的翘曲变形量，满足了塑件的成型质量，为模具设计提供了有力的技术支持。

（1）本文通过利用Moldflow软件模具分析技术对足浴按摩器底壳注塑过程进行模拟分析，优化了浇口位置，预测了模具成型周期与注塑压力，确保充填平衡，提高塑件质量。

（2）优化注塑成型工艺，建议成型足浴按摩器底壳时，模温为85°左右为宜，在保压阶段，优化保压曲线，可降低翘曲变形量。

（3）基于MOLDFLOW数值模拟，我们发现Y方向的变形量最大，说明塑件的收缩情况和塑件的结构有较大关系。

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）.endprint