摘要：利用MoldFlow軟件對日化瓶蓋注塑加工工藝進行了模流分析，并對該模具加工工藝參數進行了合理性分析，并提出了合理的改進方案。
　　關鍵詞：MoldFlow；日化瓶蓋；加工工藝
　　
　　基于MoldFlow的日化瓶蓋注塑加工工藝分析0概述
　　隨著塑料工業的飛速發展，人們對塑料制品質量要求越來越高，而且產品的更新快，價格越來越低，市場競爭越趨激烈。在這種情況下，要求模具交貨期短、質量好、價格低。而傳統方法設計出來的模具，其產品結構、成型工藝只有試模以后才知道，模具設計成功與否很大程度上依賴設計者的經驗，這不僅難以保證產品質量、精度，而且使得產品的生產周期延長，特別對于大型的精密模具，此類問題尤為突出。而利用先進CAE分析軟件對整個注塑成型過程進行模擬分析，包括填充、保壓、冷卻、翹取、纖維取向、結構應力、收縮以及氣輔成型和熱固性材料流動分析，可以及時發現型腔填充不滿，熔接線或氣孔出現在外觀零件表面等問題。同時還可以分析出最佳流道系統設計和排氣槽位置設計，合理確定注射工藝參數，從而大大提高了模具設計質量和一次試模的成功率,以達到降低生產成本、縮短生產周期的目的。
　　1MoldFlow軟件的簡介
　　MoldFlow軟件是美國MOLDFLOW公司的產品，該軟件通過對注塑成型過程進行模擬分析，進而研究各種工藝參數對塑件質量的影響，不但在一定程度上減少設計者的工作量，而且大大降低了生產成本。
　　MoldFlow軟件在注塑模設計中的作用主要體現在以下幾方面：
　　（1）優化塑料制品
　　運用MoldFlow軟件，可以得到制品的實際最小壁厚，優化制品結構，降低材料成本，縮短生產周期，保證制品能全部充滿。
　　（2）優化模具結構
　　運用MoldFlow軟件，可以得到最佳的澆口數量與位置，合理的流道系統與冷卻系統，并對型腔尺寸、澆口尺寸、流道尺寸和冷卻系統尺寸進行優化，在計算機上進行試模、修模，大大提高模具質量，減少修模次數。
　　（3）優化注塑工藝參數
　　運用MoldFlow軟件，可以確定最佳的注射壓力、保壓壓力、鎖模力、模具溫度、熔體溫度、注射時間、保壓時間和冷卻時間，以注塑出最佳的塑料制品。
　　2日化瓶蓋三維建模
　　日化瓶蓋是日用化學品包裝用塑件，應用極其廣泛，其結構如圖1所示。該注塑件形狀復雜，特征眾多，壁厚不均勻。故模具型芯結構及尺寸也較復雜。由制件的用途來看，塑件的表面光潔度要求也較高。總體來看，塑件尺寸較小，表面光潔度要求高，不允許有飛邊，色澤均勻，不能出現氣泡、裂紋、劃痕等缺陷[1]。考慮到材料的成型工藝性、成型溫度以及綜合性能和應用環境，目前所用HDPE的材料為：BP公司5102GB型和LG公司B4020型，。

　　圖1瓶蓋
　　3注塑工藝參數的分析及優化過程
　　注塑工藝參數的正確制定是為了保證塑料熔體良好塑化，并順利地充模、冷卻與定型，以便生產出質量合乎要求的制品；并能指導產品結構、模具結構的優化設計。在注塑工藝中最重要的工藝參數是溫度（料溫、噴嘴溫度、模具溫度）、壓力（塑化壓力、注射壓力、模腔壓力）和相對應的各個作用時間（注射時間、保壓時間、冷卻時間）等。這些參數相互影響，而且不同的材料其最佳的注塑工藝參數范圍不同，因而在生產中，需要多次試模，才能得到合乎要求的制品，這極大的影響了生產效率，MoldFlow通過一系列的方法來優化工藝參數，減少試模次數，提高生產效率。下面是用MoldFlow對日化瓶蓋進行工藝的優化過程。
　　3.1模型導入
　　首先利用Pro/E軟件建模，如圖2所示，然后利用Moldflow的MDL接口軟件并選擇雙面流（Fusion）技術直接將PROE的文件讀入。
　　
　　圖2Pro/E建模                                                 圖3MoldFlow導入模型
　　3.2網格劃分
　　采用三角形單元實現網格劃分，如果網格劃分中有縱橫比特別大的網格，則需要對其進行修正，網格匹配率達到85%就可以進行塑件分析。劃分網格并進行16腔模具的排布；并且建立流道、冷卻系統，如圖4（a）（b）所示。
　　。

　　    （a）16腔熱流道設計（b）網格劃分
　　圖416腔自然平衡熱流道點澆口的澆注系統
　　3.3材料性能分析
　　瓶蓋采用HDPE的材料為：BP公司5102GB型和LG公司B4020型，但是由于Moldflow的材料庫中沒有相應牌號的材料，根據材料熔融指數為2的條件，找到最為接近的Targor公司的HostalenGD6250型HDPE（熔融指數1.85）進行分析。
　　根據以上分析，初始注塑工藝條件如下：
　　（1）注塑溫度：220度
　　（2）模具溫度：40度  
　　（3）填充時間：1.2秒
　　（4）最大流動速率：170cm3/sec   
　　（5）保壓壓力：43Mpa
　　為了保證分析的準確度，單個型腔的單元數高達六千多個，在此運用了軟件的簡化分析功能（僅限型腔結構對稱），實踐證明該簡化并不喪失分析精度。不同的顏色代表熔膠流經的倍數。因此，盡管只顯示兩腔的結果，實際反應的是十六腔的真實情況。具體熱流道網格劃分如圖5所示。
　　

 1/2    1 2 下一頁 尾頁