Question

塑料模具设计论文

Answer 1

大型塑料托盘浇注系统的优化设计

摘　要:塑料托盘的结构复杂、体积庞大,致使模具浇注系统设计难度增大,只凭模具工程师经验,已经很难把握浇注系
统设计的合理性。因此,借助模流分析软件Moldflow,对塑料托盘浇注系统进行模拟仿真分析,优化浇口的数目、位置和
流道尺寸等,使其达到流道平衡,降低成型托盘制品的体积收缩率等相关缺陷,最终确立最佳的浇注系统设计方案,提高
一次试模成功率。
关　键　词:托盘;Moldflow软件;浇注系统;优化设计

0　前言
托盘是一种重要的集装器具,它是在物流领域中
适应装卸机械化而发展起来的。由于塑料托盘的性能
要求较高,相应地对其设计和制造也提出了较高的要
求。由于大型托盘模具的结构复杂,制造成本高,生产
周期长,具有一定风险,在国外主要由专业模具厂家进
行设计和制造,而且在模具设计中普遍地采用了CAE
技术。
1　塑料托盘模具的浇注系统
由于塑性流体在大型模具中的流程比(L/t)较大,
所以浇注系统的设计是否合理,将直接影响到塑料熔
体压力和温度的损失、流程、保压补料、产品残余、熔接
痕、内应力等很多方面,同时也会影响到产品的内外质
量和模具使用的刚度、强度。所以浇注系统常常成为
大型注射模具优先考虑的主要对象。在浇注系统中,
主要要优化[1]浇口的数目、位置和主、分流道的尺寸、
形状等几方面的设计。
1.1　建立有限元模型
根据三维实体模型(如图1),建立有限元模型。
网格类型为双层面模型[2],并在Moldflow中进行网格
自动划分。划分结束后,对网格进行相应的修补,所得
的网格模型如图2所示,包含5 204个节点和10 568
个单元,网格匹配率达到了91%,模型网格质量很好。
1.2　浇注系统设计方案
浇注系统是熔体从注射机喷嘴进入模具型腔的通
道。它的位置、尺寸、形状会直接左右塑件的内在质量
与外观质量。如果设计不当,容易导致填充不良、熔接
痕、气穴、变形、密度不均匀、内应力过大,甚至于填充

不足的弊病。
根据托盘的结构特征和企业模具工程师的经验,
浇注系统设计[3-4]了3种方案,如图3所示。借助模流
分析软件Moldflow进行充填模拟[5],考察最佳设计
方案。

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