基于Moldflow的冰箱果菜盒注塑工艺参数优化.pdf
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1、模具技术2 0 2 3.No.5文章编号:10 0 1-49 34(2 0 2 3)0 5-0 0 0 1-0 51基于Moldflow的冰箱果菜盒注塑工艺参数优化潘利,王星星*,邓旭秋,王陈雪,王(宿迁学院机电工程学院,江苏东宿迁2 2 38 0 0)蕊,骨节,徐凯摘要:在采用一模一腔的注塑成型时,填充过程中容易出现熔接痕、气穴、翘曲变形,尤其是熔接痕对产品质量影响大等问题。通过理论分析、实验设计与有限元仿真相结合的方法,开展冰箱果菜盒注塑成型工艺参数与模具设计优化的研究。首先,通过Moldflow模拟仿真分析,选择合适的浇口位置,建立浇注系统及冷却系统;其次,将Moldflow与Minit
2、ab软件结合,建立了三因素三水平实验方案并进行仿真;最后,以熔接痕为优化目标,确定最佳的注塑成型工艺参数:当熔体温度为2 6 0,流动速率为40cms-1,注射压力为18 0 MPa时,塑件表面产生的熔接线最短,为6.43mm,相比于初始熔接痕最大长度56 mm,降低了8 8.52%。关键词:果菜盒;模流分析;田口实验;模具设计中图分类号:TG67文献标识码:AOptimization of molding process parameters of refrigerator vegetable box based on MoldflowPAN Li,WANG Xingxing*,DENG X
3、uqiu,WANG Chenxue,PAN Li,XU Jie,XU Kai(School of Mechanical and Electrical Engineering,Suqian College,Suqian 223800,Jiangsu,China)Abstract:The injection molding of one mold and one cavity is adopted,however,the weldmark,air hole,warping deformation of quality problems are appeared during the injecti
4、onprocess.Therefore,the theoretical analysis,experimental design and finite elementsimulation will be combined to reduce the weld marks and optimize the mold design ofrefrigerator vegetable box.First,the select the appropriate gate position,establish the gatingsystem,and complete the optimization an
5、alysis through Moldflow simulation.Second,three-level and three-factor Taguchi experiments are established based on Minitab,and thesimulation experiments are carried by Moldflow.Finally,with the weld mark as the responsetarget,the optimal injection molding process parameters were determined:when the
6、 melttemperature was 260 C,t h e f l o w r a t e w a s 40 c m.s-1,a n d t h e i n j e c t i o n p r e s s u r e w a s180MPa,the shortest weld line generated on the plastic surface was 6.43 mm,which was88.52%lower than the maximum length of the initial weld mark 56 mm.Key words:vegetable box;Moldflow
7、;Taguchi experiment;mold design收稿日期:2 0 2 3-0 4-0 1作者简介:潘利,硕士,主要从事模具设计与优化方面的研究。*通信作者:王星星,讲师,主要从事超声振动辅助连接、模具设计与优化方面的研究。2Die and Mould Technology No.5 202300引言1果菜盒塑料产品分析随着塑料制件的大量应用,产品更新换代的周期也逐步缩短,从而对塑料产品的质量及生产效率的要求也越来越高,如何快速、低成本地解决中大型塑件高质量成型呕待研究。本文以中大型塑件一冰箱果菜盒的注塑成型为研究对象,采用Moldflow3-51 注塑模流分析技术与Minitab
8、软件相结合,确定果菜盒注塑模具浇筑注系统与冷却系统,并采用优化算法分析注塑工艺参数对熔接痕长度的影响,确定最佳成型工艺参数。果菜盒作为冰箱中高频使用的零件,不仅要求安全性、强度高,还要求外观质量翘曲变形小、熔接痕小等。因此,果菜盒塑料产品的材料一般选用聚丙烯(PP),其具有不吸水、光泽性好、容易着色、抗疲劳、抗弯曲强度较高、耐腐蚀性好和高频绝缘性好等特点。采用UGL软件对果菜盒产品建模,具体尺寸及三维结构如图1所示。产品的外形尺寸为32 0 mm206mm153mm,平均壁厚为2 mm,由于产品尺寸比较大,采用一模一腔的型腔布局。206.36200.9230.62688ZT106.01CCCy
9、c123.14图1果菜盒塑料产品尺寸2前处理及浇口位置的确定结合UG对产品壁厚进行分析,确定网格划分的全局边长为4.3mm,网格划分并修复后的最大纵横比为14.9 2,小于15,匹配百分比和相互百分比分别为9 5.7%和9 3.9%,满足分析可靠性要求,网格划分后的零件如图2(a)所示。进一步对产品的浇口位置进行分析,最佳浇口位置如图2(b)中的红色圆圈所示。流动阻力指示器=1.0 0 0最好最差(a)有限元模型(b)浇口位置云图图2 果菜盒浇口位置分析模具技术2 0 2 3.No.53熔接线=135.0 3冷却分析在果菜盒模具的水路设计中,冷却介质为水,采用的是生产中常见的双边循环型冷却水路
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