喷雾器喷头工艺优化模拟

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摘要： 本文利用moldflow软件优化喷雾器喷头，得到合理、可靠的注射工艺参素，优化模具结构。

Abstract: This article optimizes spray nozzle by moldflow software，then has a reasonable and reliable process parameters of injection elements, optimizing the mold structure.

关键词： 喷雾器喷头；最佳浇口位置；气穴；熔接痕；翘曲

Key words: spray nozzle；best gate location；cavitation；weld；warping

中图分类号：TH16文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）01-0034-02

0引言

随着农业生产的发展，我国农药用量也在不断增加。因此，人们使用喷雾器以提高喷施的质量和减少环境污染等。影响喷雾器喷射质量的因素很多，就其本身而言，喷头是个关键因素。[1]由于塑件喷雾器喷头厚度较厚，平均厚度为6mm左右，且为环形结构；故容易产生翘曲、填充不足、冷却不均等问题。本文通过对喷雾器喷头的CAE模拟分析，优化喷雾器喷头的注塑参数、浇口位置和冷却系统等，以提高其生产率、保证产品质量。

1有限元模型前处理

1.1 模型材料与成型工艺解析由于喷雾器喷头得农用需要，要求该制品的强度高、耐气候变化性好，抗氧化剂、还原剂抵抗力强等，故选用聚氯乙烯（PVC）。

1.2 模型的建立及网格修改在Pro/e中创建喷雾器喷头的三维模型（如图1所示），导入moldflow软件网格修改后，如图2所示，单元最大纵横比为3.551000,平均纵横比1.615000,匹配百分比为88.7%，能够满足分析的精度要求。

2模型模拟分析

2.1 浇口数方案设计浇口的设计主要包括浇口的数目、位置、形状和尺寸的设计。传统设计是基于经验进行浇口布置，只要制品质量凭人的主观感觉是可接受的，就认为浇口位置是合理的，这种方法显然难以满足高精密制品的要求。在MPI中可进行最佳浇口位置分析，可避免由于浇口位置设置不当引起的不合理成型。如图3所示的浇口设计，设置4种不同方案的浇口位置和数量，找出型腔内熔体流动均匀，充填好，容易获得质量好的制品的浇口方案。各个浇口的成型情况如表1所示，综合起来方案1成型过程较好，但充填不足，可增大注塑压力，升高模具温度等进行优化设计。

2.2 优化模拟将方案1通过moldflow软件中的成型窗口分析得到较合理的工艺参数：模具温度为33℃，熔体温度为212℃，注射时间为6.002S；由图4可知它们都在首选区域内。调整速度/压力由注射压力于120MPa，保压压力与时间为：23.57-300S内的保压压力为46.33MPa。

如图5所示经过优化后填充不足的现象消失，翘曲变形也有所下降且在产品可接受的变形范围内，气穴情况也明显现少且基本位于分型面上，可通过分型面排出，从图5可以看出熔接痕不在制品的受力部位，位于侧孔上且塑件较厚其熔接痕对塑件强度无多大影响。

3结论

通过应用Autodesk Moldflow Insight2010软件对喷雾器喷头的浇口位置、填充、翘曲、气穴、熔接痕进行分析和工艺参数优化，为可靠、合理的模具产品生产提供重要依据。

参考文献：

[1]李秉礼，吴罗罗，阴景润.国产农用喷雾器喷头性能参数测定与分析.

[2]黄钢华,张益华,鲁世红,陈兆英.MOldflow翘曲分析在注塑模中的应用.

[3]林砺宗，邢东仕，郭喜强，林森，李昌取，王天威.基于Moldflow的汽车安全气囊盖注塑成型分析[M].北京：清华大学出版社.

[4]张艳会，刁虹超.注塑成型中熔接痕控制的数值模拟研究.