基于Moldflow的車燈反射體的熔接線優(yōu)化改善
一、引言
對于車燈注塑模具，多采用多澆口注塑方式，或者型腔中存在孔洞、嵌件，以及零件尺寸變化較大時(shí)，塑料熔體在模腔中會發(fā)生兩個(gè)方向以上的流動，當(dāng)兩股熔體相遇時(shí)，在零件上會形成熔接線。
熔接線不僅影響零件的外觀質(zhì)量，而且對零件的結(jié)構(gòu)力學(xué)性能影響較大。在實(shí)際生產(chǎn)中，只能通過反復(fù)的修改、調(diào)試模具才能得到滿足產(chǎn)品要求，從而增加了制造成本和延長了產(chǎn)品開發(fā)周期。
二、分析處理
本案例的塑件車燈上的反射體，我司承接此產(chǎn)品的車燈注塑模具開發(fā)，塑件材料PC，黑色，無添加物成分，基于外觀和光學(xué)的要求，塑件有很高的外觀要求，反射區(qū)不能有明顯的流痕、熔接線等外觀要求，否則影響光學(xué)效果。
圖1 分析產(chǎn)品的3D圖形
對于熔接線的改善，一般是改善熔接線結(jié)合的質(zhì)量或移動熔接線位置，具體可通過以下幾種方式來達(dá)成：1)增設(shè)排氣槽，在熔接線區(qū)域增加排氣使熔料更好的匯合;2)在熔接線產(chǎn)生處設(shè)置工藝溢料井，成型后再予以切除;3)調(diào)整成型條件，提高流動性;4)改變澆口位置或優(yōu)化零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，改變?nèi)劢泳€的位置。
通過Moldflow軟件對此零件進(jìn)行注射成型模擬分析，通過查看熔接線分析結(jié)果，進(jìn)而尋求解決方案。由于產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)復(fù)雜性，通過在模具上增加排氣槽方案實(shí)施較為困難，調(diào)整注塑成型條件效果較差，因此考慮優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。本文中希望通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)，從而調(diào)整熔接線位置，以消除熔接線的帶來的缺陷。
為了確保Moldflow分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，正確的建立分析模型至關(guān)重要，本次的網(wǎng)格劃分匹配率高達(dá)90%，且其他一切正常。由于已經(jīng)開模，因此分析模型需按照模具3D圖檔建立澆注系統(tǒng)，且本次分析的材料為客戶指定生產(chǎn)的材料牌號，來保證分析準(zhǔn)確性。
三、優(yōu)化方案及實(shí)際成型對比
本次分析的項(xiàng)目主要是針對熔接線這項(xiàng)性能指標(biāo)，因此只需對零件進(jìn)行充填分析。本次的車燈注塑模具使用熱流道轉(zhuǎn)潛澆口進(jìn)澆，一左一右，一模兩腔，如圖2。
圖2 產(chǎn)品進(jìn)澆示意圖
由于進(jìn)澆位置為客戶指定的位置，在初期分析中，熔接線的位置客戶明確表示不接受，如圖3。
圖3 初期分析的熔接線位置
考慮到是因?yàn)槿劢泳€位置不合理原因，所以解決方向是調(diào)節(jié)熔接線位置。而模具上增加排氣也改善不了該問題，因此需要從變更零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方向考慮，經(jīng)和客戶確認(rèn)，客戶想把熔接線控制在拐角處。根據(jù)Moldflow判斷熔體流動速度，減膠阻流，加膠引流，如圖4，來調(diào)整熔接線位置，最后熔接線控制在客戶指定的位置，如圖5。最后試模后實(shí)際的熔接線位置和分析完全一致，如圖6。
圖4 優(yōu)化結(jié)構(gòu)示意圖
圖5 優(yōu)化結(jié)構(gòu)后的熔接線位置 圖6 實(shí)際成型的熔接線位置
四、結(jié)束語
借助Moldflow分析注塑工藝過程，通過優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)達(dá)到調(diào)節(jié)熔接線位 置，從而解決了問題。也總結(jié)了此類車燈注塑模具的經(jīng)驗(yàn)，體現(xiàn)了結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際和Moldflow 分析結(jié)果尋找解決方案的必要性，但更重要的是指引了零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的方向，要在零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)初期就將其導(dǎo)入Moldflow系統(tǒng)進(jìn)行分析，防患于未然，將潛在問題在設(shè)計(jì)階段得以有效化解;實(shí)現(xiàn)從“CAE 驗(yàn)證設(shè)計(jì)”走向“CAE驅(qū)動設(shè)計(jì)”的目的。
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