塑料梳子的注塑成型分析

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇塑料梳子的注塑成型分析范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：本文以塑料梳子的注塑模设计为例，借助模流分析软件Moldflow对其充模时间、体积收缩、气穴、熔接痕和翘曲变形等进行模拟分析，根据分析结果优化模具设计方案，从而可以提高制品质量，缩短模具设计制造开发周期。

关键词：计算机辅助工程；模具设计；模流分析；优化设计

1 塑件分析

图1所示为本文设计的塑料梳子，广泛用于笔者所在城市的宾馆、酒店等服务场所，该塑件需求量较大，所以生产批量大，因用于一次性使用，所以成本要求低；从塑件的使用来看，塑件表面的光洁度要高一定，有一定的美观性；使用的环境较为复杂，所以塑件要有一定的耐腐蚀性和表面硬度，有一定的使用寿命。综合以上各种情况，决定采用注射成型，成型材料为ABS，大批量生产。

图1 梳子的塑件图

2 塑料梳子的成型模拟分析

2.1 成型前的设置

2.1.1 UG 三维造型导入

本文的塑件造型采用UG软件绘制，然后以igs格式导出，用Moldflow软件打开，采用双层面模式，单元网格边长为1.9mm，进行分析的有限元三角单元网格划分。经修补后共计有12648个网格单元，平均纵横比为2.369，网格的匹配率达到85.8%，符合Moldflow的网格质量要求，可以进行分析。

2.1.2 注射参数设定

图2所示为注射参数设定：

图2 注射参数

2.1.3 浇注系统设置

采用Moldflow的最佳浇口位置分析，得出如图3所示的最佳浇口位置范围，由于梳子的齿部较细，流动阻力较大，适宜优先填充，所以最佳浇口位置是在距离齿部最近的背部中间位置，故本次设计采用一模两腔，侧浇口进料，浇注系统的布置如图4所示。

图3 最佳浇口位置分析

图4 浇注系统布置

2.2 成型模拟分析

2.2.1 充填时间

图5即为梳子的充填时间模拟结果，从Moldflow的动态充填效果来看，充填时间是2.37s，两个型腔全部充满且基本同步，充填效果很好。

图5 充填时间效果图

2.2.2 体积收缩和缩痕指数

图6为塑件成型后的体积收缩率，结果显示两个型腔的体积收缩率都不大，梳子柄部位基本在4.5%左右，而起到主要使用作用的梳子齿更是基本保持在1.5%左右，这说明注射参数的控制很理想，成型后的塑件质量较高。图7为塑件成型时产生的缩痕指数图，一般来说缩痕指数在7%以内，即不影响塑件使用，从图中可以看出，最高缩痕指数为2.593%，且在柄部位置，齿部基本保持在0.5%左右，完全符合塑件的使用要求。

图6 体积收缩

图7 缩痕指数

2.2.3 气穴和熔接痕

图8所示为成型时可能形成的气穴位置，基本上气穴的存在量还是比较少的，而且主要分布在分型面处，在实际生产时可以利用分型面的间隙排除，对塑件的质量影响不大。图9即为可能产生的熔接痕分布，结果显示，熔接痕基本集中在梳子齿的根部，这是由这里的形状所决定的，无法根除熔接痕的出现，在设计时可适当加大此处的厚度，以弥补熔接痕带来的强度损失。

图8 气穴分布图

图9 熔接痕分布图

2.2.4 翘曲变形分析

塑件的翘曲变形会影响到制品的装配及使用性能。图10所示即为所有因素导致的塑件翘曲变形量，结果显示，最大翘曲变形量也只有0.4mm，非常小，对塑件影响甚微。

图10 所有因素导致的总变形量显示

综合分析结果可知，采用本次设计方案和注射参数成型的塑件质量较好，能满足使用要求，说明本次设计的方案是切实可行的。

3 结论

通过对塑件成型过程模拟分析，对优化模具结构设计、提高一次试模的成功率、提高塑件成型质量有着非常重要的指导作用，可有效节约模具开发时间周期和成本，提高企业竞争力，是塑料模具设计发展的大方向。

参考文献：

[1] 李跃文.塑料注塑成型技术新进展[J].塑料工业，2011，39（4）

：6-9.

[2] 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（3）：41-45.

[3] 周其炎.Moldflow5.0基础与典型范例[M].北京：电子工业出版社，2007.

[4] 曹将栋，陆立新.基于Moldflow平台的电吹风外壳注塑模具优化设计[J].塑料，2010，39（1）：122-125.