摘要: 采用Pro /E 进行手机外壳的CAD三维造型, 利用M oldflow 软件的MPI (M o ldflow P lastic Insigh t) 模块对其注塑成型过程进行分析模拟, 包括充填、流动、保压、冷却等各个方面, 获得了最佳浇口位置、熔接痕位置、困气、流动时间、压力和温度分布的准确信息。直观地预测出产品在注塑过程中可能产生的缺陷; 并通过分析缺陷产生的原因和影响因素, 优化了注塑工艺参数, 这对于提高塑件制品质量、缩短生产周期、提高模具设计水平等都具有重要的指导意义。

传统的注塑工艺及注塑成型的实际生产主要靠经验来反复调试和修改, 这样不仅生产效率低, 而且还浪费了大量的人力和物力[ 1] 。随着计算机技术的发展, 塑料注塑成型CAE 技术在近10年内从理论研究到实际应用都取得了飞速的进步[ 2- 8] 。注塑CAE 技术能预拟注塑成型时塑料熔体在模具型腔中的流动情况及塑料制品在模具型腔内的冷却、固化过程, 在模具制造之前就能发现设计中存在的问题, 改变了主要依靠经验和直觉, 通过反复试模、修模来修正设计方案的传统设计方法, 它可使设计人员避免设计中的盲目性, 使工程技术人员在模具加工前完成试模工作,也可使生产操作人员预测工艺参数对制品外观和性能的影响, 降低了模具的生产周期和成本, 提高了模具质量。

本文利用商品化CAE 软件Mo ldf low 的MPI(Mo ldflow Plast ic Insight) 模块对手机外壳注塑成型中的浇口位置、充填、流动、冷却等过程进行了分析模拟, 预测了塑件可能产生的质量缺陷, 并针对模拟结果分析缺陷产生的原因和影响因素。根据分析结果对注塑工艺条件进行优化, 得到比较合理的参数。

1、塑件CAD 模型

手机外壳的CAD模型利用PRO /E 软件建立, 并生成STL文件, 然后导入到M oldflow 软件中进行模拟分析。该手机外壳形状和尺寸是结合了多种常见手机外壳的特点, 能够比较充分地反映Mo ldflow 软件在手机外壳注塑成型分析中的应用。其基本尺寸如图1。

2、 浇口位置分析

根据模型几何形状以及相关材料参数、工艺参数可以分析出浇口的最佳位置。从而避免由于浇口位置设置不当可能引起的制件缺陷。最佳浇口位置的所在区域为蓝色, 如图2。