基于MoldFlow汽车仪表盘注射模设计.docx

基于 MoldFlow 汽车仪表盘注射模设计吴灵芳，宋小辉，翁 蓉 桂林航天工业高等专科学校（广西桂林 541004）【摘要】汽车仪表盘的结构特点决定了该产品在注射成型时容易产生翘曲、夹气等缺陷，所以先运用 MoldFlow 软件对产品进行了 CAE 辅助模具设计，然后根据 CAE 分析结果进行了 模具设计。关键词：注射成型；模具设计；MoldFlow 软件中图分类号：TP391.7；TQ320.66 文献标识码：B 文章编号：1671-3508-2010-04-13-140Design of Injection Mold for the Auto Meter Tray Based on MoldFlow【Abstract】Because of the characteristics of the auto meter tray, there are many defects, such as wrap and air trap, may be created in the process of the injection molding. Then, the CAE software, MoldFlow has been applied to make aided design, and the mold design has been made according the CAE analyzed results.Key words: the injection molding；mold design；MoldFlow software塑件结构特点图 1 所示为某汽车仪表盘。经分析，产品的结构40特点是：（1）产品支脚部分壁厚 1.5mm，上部壳体部分壁16314+0.10428.539.53+0.1055.31.3540244224310142AB120图 1 汽车仪表盘 4 模具制造2010 年第 9 期嘉善天艺科技有限公司 专 业 生 产 钢 球 保 持 架 电话0573-8429553012.535.32.576155241.51.5548：昆山仕泰隆国际机械模具城全球招商热线20 线）网址：厚 1.0mm，壁厚不均匀；在注射成型时要防止厚壁处因夹气而产生缩孔。（2）产品上部有 4 个6mm 的通孔，用来安装控制 按钮，40mm24mm 方孔用来安装显示屏，在注射成型 时要注意 4 个圆孔连接处熔接痕的强度。（3）产品左外侧有两个方形通槽（标号 1 处）和一 个内扣位（标号 2 处），需要进行侧抽芯。（4）产品右外侧有两个单独的方形通槽（标号 3 处）和一处内外凹结合的侧孔（标号 4 处），也需要进行 侧抽芯。（5）A、B 处在成型时容易因刚度不足而产生翘曲 变形，在设计中要引起足够的重视。经过对产品的结构特点进行分析，为了减少产品 在 设 计 和 试 模 阶 段 的 人 力 和 物 力 ，笔 者 先 应 用 MoldFlow 软件对产品的浇口位置和型腔数进行设计 和比较，然后再对最佳方案进行模具设计。0.0654mm，B 处为 0.0562mm。可以看出，方案 3 A、B处的总翘曲量最小，可见方案 3 的型腔排列和浇口类 型对减少产品 A、B 处的翘曲变形最有利。图 3 方案 3 A、B 处的翘曲变形b.各方案中的熔接痕情况比较。从图 4、图 5 可以看出，方案 2 的熔接痕数量最多， 方案 1 和方案 3 的熔接痕数量相当。2产品的 CAE 设计2.1模型的创建及有限元网格划分将 产 品 的 CAD 模 型 输 出 为 stl 文 件 导 入 到 MoldFlow 中，对模型进行网格划分，对有孔的地方网 格进行细分，其他的地方网格划分大一点，并将网格 Aspect Ratio 修至小于 6，以确保分析精度。2.2型腔数量及浇口设计对于型腔和浇口的设计有 3 种方案：方案 1：单型腔， 单点进浇；方案 2：单型腔，双点进浇；方案 3：两个型腔。a.各方案中 A、B 处的翘曲变形比较。从 图 2、图 3 可 以 看 出 ，方 案 1 A 处 总 翘 曲 量 为（a）（b）图 4 方案 1、方案 2 A、B 处的熔接痕a方案 1 b方案 20.0666mm，B 处为 0.0805mm；方案 20.0573mm，B 处为 0.0771mm；方案 3A 处总翘曲量为A 处总翘曲量为图 5 方案 3 A、B 处的翘曲变形c.各方案中的夹气情况比较。从图 6、图 7 可以看出，方案 3 A 处的夹气最少，方 案 2 和方案 3 的差不多，3 个方案 A、B 处的夹气量相当。 综上所述，可以看出，方案 3 是最佳方案，下面就对根据方案 3 对产品进行模具设计。（a）（b）图 2 方案 1、方案 2 A、B 处的翘曲变形a方案 1 b方案 2模具制造2010 年第 9 期 5 嘉善天艺科技有限公司 专 业 生 产 钢 球 保 持 架 电淮安仕泰隆国际工业博览城全球招商热线20 线）网址：图 7 方案 3 A、B 处的夹气情况3注射成型工艺及模具结构设计根 据 塑 件 的 结 构 特 点 ，为 了 保 证 制 件 的 成 型 质 量，采用 1 模两腔，模具结构如图 8 所示。B-B（a）（b）图 6方案 1、方案 2 A、B 处的夹气情况a方案 1 b方案 223 2221A-A2425123456789101112201918171615142635273428293332133031BBBBB1. 定 模 座 板 2. 型 腔 3. 定 模 板4. 斜 导AA柱 5. 压 条 6、11、13、14、15、16、21、24、33.螺钉 7.斜顶 8.垫块 9.推杆固定板10.推板 12.动模座板 17.弹簧 18、37. 挡块 19.滑块 20.型芯 22.浇口套 23. 定 位 圈 25. 导 套 26. 导 柱 27. 拉 料 杆28. 推 杆 29. 压 条 30. 定 位 销 31. 垫 钉32.复位杆 34.支撑板 35.水管接头BB BBBBB296图 8 汽车仪表盘的模具结构4结束语由于汽车仪表盘产品在注射成型时容易产生翘 曲、夹气等缺陷，尤其是 A、B 两处支脚部分若翘曲过 大，不利于装配，所以论文先运用 MoldFlow 软件对产 品进行了 CAE 辅助模具设计，对 3 种方案进行了分析 和比较，并找出最优的方案 3，然后根据 CAE 分析结果进行了模具设计。参考文献余