第44卷第3期时代农机2017年3月V o l.44N o.3TIMES AGRICULTURAL M ACH INERY M a「.2017
基于M o l d f l o w汽车保险杠的模流分析
林伟健u
(1.桂林电子科技大学机电工程学院，广西桂林541004曰2.广西科技大学鹿山学院，广西柳州545616)
文章以某汽车前保险杠为例，利用Moldflow软件对其进行模流分析，重点对充填、流动的过程和塑件在成型过程中存在 的表面缺陷和变形情况进行了分析。通过分析，可以预知在成型过程中潜在的问题和产品可能产生的缺陷，为模具设计 和成型过程提供最佳的工艺参数。采用该方法可以实现模具的优化设计，提高生产效率和产品质量。
关键词：Moldflow；模流分析；优化设计
中图分类号:U463.326 文献标识码:A文章编号:2095-980X(2017)03-0083-02 Analysis of Mold Flow Based on Moldflow Automobile Bumper
LIN Wei-jian12
{l.College of Mechanical and Electrical Engineering,Guilin University of Electronic Technology,Guilin,Guangxi 541004, China;2.Lushan University,Guangxi University of Science and Technology,Liuzhou,Guangxi 545616,China)
Abstract:It is reasonable to use CAE software to carry on the preliminary simulation analysis to the plastic products,and to provide the scientific reference for the mold design and forming process of the product.In this paper,a kind of front bumper is used as an example,and the mold flow analysis is carried out by using Moldflow software.The process of filling and flowing is analyzed，and the surface defects and deformation in the forming process are analyzedThrough analysis,can predict the potential problems in the molding process and the possible defects in the product,for the mold design and molding process to provide the best process parameters.The method can be used to optimize the design of mold,improve production efficiency and product quality.
Key words tMoldflowgmold flow analysis;optimization design
随着塑料加工行业的发展，注射成型已成为塑料制品的
重要成型加工方法。在注射成型过程中，工艺参数的确尤为重
要，但是传统设计方法都是靠设计者的经验来完成。从20世
纪80年代开始，注射模CAE技术发展基本成熟，国际上出现
了很多的专业商品化软件。目前，国内外应用最多的是
Moldflow软件，该软件可以对注射成型过程中的模流进行分
析，从而能够迅速修改设计方案，有效降低成本和缩短生产周 期。
文章以某汽车前保险杠为例，利用Moldflow软件对其进 行模流分析，重点对充填、流动的过程和塑件在成型过程中存 在的积风和变形情况进行了分析。根据分析结果，从而为模具 设计和成型过程提供最佳的工艺参数。
1产品的基本参数
本产品为某汽车前保险杠(如图1所示）长1700.08mm，宽650.05mm,731.99mm，使用材料为PP，该材料的成型温度 为240丈，模具温度为50丈。通过使用Moldflow软件对产品的 进行分析（如图2所示）可以发现，产品各部分的厚度均在 3mm左右，平均厚度为3mm，不存在明显的厚度差。
收稿日期=2017-02-15
基金项目：016年广西高等教育教学改革立项课题《建设产教融合实 训基地的探索和实践—
—以广西科技大学鹿山学院模具 专业为例》（课题主持人：林伟健；课题编号：2016JGA428)
阶段性实践成果。
作者简介：林伟健（1982-)，男，大学本科，讲师，主要研究方向：模具 技术。
图1汽车前保险杠数模图
图2产品厚度分布图
2浇注系统的确定
汽车后保险杠注系统是模具中从注塑机喷嘴开始到型腔为止的塑料熔 体的流动通道。浇注系统的作用是将塑料熔体顺利地充满型 腔的各个部位，并在充填保压过程中，将注射压力传递到型腔 的各个部位，以获得外形清晰、内在质量优良的塑料制品。从 图2可以看出，厚度均接近3mm，产品厚度均匀，利用Mold- flow软件进行分析，到塑件的合理浇口，同时结合产品的外
观要求，最总确定如图3所示的8点进胶点。
^017年第8
3
设计研究
图3产品的浇注系统分布图
3产品模流分析
(1)充填、流动分析。充填、流动分析为模拟塑料注射的全 过程，预测塑件在模具型腔中的充填流动行为，通过充填、流 动分析结果可以查看塑件的充填、流动行为是否合理。分析结 果主要包括充填时间、温度、压力等(如图4所示）。积风，在模具结构设计时，应在结合线处可通过配合间隙进行 排气。②如图5b所示，塑件制品顶出时的体积收缩，制品进胶 区域和流动末端及肉厚较厚区域的收缩相对较大，此处应该 设置冷却系统进行冷却。
(3)产品翘曲分析。塑件在成型过程中，由于冷却不均匀、收缩不同步和分子配向性效应等原因可导致翘曲变形，翘曲 分析的结果如图6所示。
____________林伟健：基于M o l d f l o w汽车保险杠的模流分析
a)填充时间 b)注塑压力
c)平均温度 d)锁模力曲线图
图4填充及流动分析图
由图4a可以看出，该塑件充填时间为5.328s；由图4b可 以看出，可知模腔充填压力最大值为66.24MPa；
图4c图示为 制品波前温度分布，制品的波前温度均在材料允许范围之内，流动前沿温降较小，温差在10°以内；图4d显示提供了锁模 力的参考值，最大值约为2919.7t。
a)积风位置分布图 b)缩水区域分布图
图5产品缺陷分析图
(2)产品表面质量缺陷分析。该产品主要存在的缺陷:① 如图5a所示，在制品结合线的位置处由于排气不良从而出现
c)y变形量 d)向变形量
图6翅曲结果分析
从图6可以看出，总体翘曲变形量为16.80mm，x方向翘
曲变形量为5.467mm，y方向翘曲变形量为15.6mm，方向翘
曲变形量为4.938mm。由于翘曲变形量较大，因此在成型过程
中，要适当降低注射速度，适当增加冷却时间和改善冷却条
件，尽可能保证动模和定模的温度一致；在模具结构设计时，
要避免出现尖角，锐边产生，及时排出气体，模具光洁度应足
够等。
4结语
合理利用CAE软件对塑料制品进行前期模拟分析，可以
预知在成型过程中潜在的问题和产品可能产生的缺陷，为模
具设计和成型过程提供最佳的工艺参数。从而实现模具的优
化设计，提高生产效率和产品质量。©
参考文献
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2008,(5)：77-79,
[2] 王敬艳.基于Moldflow电器面壳注射成型设计与分析[J].CAD/ CAM与制造业信息化，2012,（12)54-56.
[3] 刘丹，钱应平，易国锋，等.基于Moldflow的汽车后视镜座注塑模具 优化设计[J].塑料，2014，43 (5):95-97.
[4] 沈立.Moldflow在某塑件浇口设计中的应用[J].新技术新工艺，
2013,（9)23-25.
a)总变形量 b)x向变形量
(上接第69页)线圈内的不锈钢杆以及抱闸M24和M16两种拉杆需要定期检查更换。根据磨损状况，在2~3个月需要更换一次，防止因为磨损或者疲劳出现断裂，发生设备故障。经 过不断的调试及维护，目前BD轧机的抱闸使用效果好，基本 未出现过设备故障，满足了设备的使用要求。©
参考文献
[1]毛谦德.袖珍机械设计师手册（三版[M].北京：机械工业出版社
2006.
[2 ]王文斌.机械设计手册(二版[M].北京：机械工业出版社，
2007.
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