Moldflow软件在汽车零件注塑模具设计中的应用

汽车注塑模具设计中Moldflow软件应用的价值分析作者：刘建华来源：《科技资讯》 2014年第21期刘建华(青岛华涛汽车模具有限公司山东青岛 266000)摘要:铝合金材料在生产时容易发生气孔且成本高,重量偏重等缺陷,因此目前在汽车工业正在大力研究使用塑料制品来代替铝合金材料,减轻汽车重量,提高汽车发动机的性能,并取得了一定成就。

本文主要讲述Moldflow软件在汽车注塑模具设计中的应用,希望能为相关人员带来一些帮助。

关键词:注塑模具 Moldflow软件应用分析中图分类号:TP391.77 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2014)07(c)-0018-01自21世纪开始,CAE在汽车注塑模具的应用逐渐扩大,用来解决设计注塑模具时出现一些问题,Moldflow软件可以帮助设计人员及时发现模具存在的缺陷,优化设计方案。

本文为更好的说明Moldflow软件在汽车注塑模具设计中的应用,先从Moldflow软件及塑件工艺相关知识说起。

1 Moldflow软件及塑件工艺特点MOLDFLOW 软件可以对塑料模具进行防真模拟分析,通过分析结果,可以提前预测模具潜在的缺陷,为模具提供理论上的依据,提高产品的质量,克服了传统设计周期长的特点,提高了开模的成功率。

本文所分析的塑件为汽车安全带上盖零件(如下图1),表面要求光滑,无翘曲、无裂纹等,结构形状复杂,为保证尺寸,需要周口部高度差要严格的要求,其他地方都有非常高的外观要求。

在不影响分析结果的情况下,三维模型经Moldflow软件简化处理,以提高匹配性,将文件导入Moldflow软件新建立的文件中,由于塑件壁薄,选取双面型网络来提高分析的精度,划分功能完成后,再修补网络确保Moldflow软件网络质量满足分析要求。

2 Moldflow软件在汽车注塑模具设计中的应用本文所用材料为为聚甲醛,根据所用材料,Moldflow软件初步选用工艺参数为模温40℃、v/p转换97％,熔体温度设定为220℃,保压时间10s,保压压力为填充压力的80％。

万方数据枕料２００９年第９期总第３６卷计算机应用技术・４１・求零件重心处为工作平面不允许有浇口或其它痕迹存在，同时指定浇口位置如图２所示，该浇口不满足熔料流动的平衡性，Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析零件变形量为０．８５左右，无法满足要求，零件的翘曲变形趋势如图３所示。

图１汽车安全带上盖零件图２指定浇口位置图３翘曲变形分析发生严重翘曲变形的原凶在于指定浇口处材料太薄，阻碍熔料的流动与填充，流动不平衡，在模具进行保压时无法将压力传送到各个角落，成型注射压力情况如图４所示。

进浇口附近保压时熔料容易在薄壁处冷却，同时模具上下表面温差大，影响零件的保压，易缩水。

为改善翘曲，可更改冷却条件，采用将定模侧冷却温度低于动模侧５度左右的方法，Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析调整温度后翘曲变形量为ｏ．２７如图５所示，符合零件要求。

２．２困气分析零件在成型的过程中，气体如不能及时排出模腔就会产生困气现象，将会影响零件成型以及脱模后的质量。

Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析零件成型时，困气的位置主要分布在合模线附近，如图６所示，尤其是零件的四个卡扣处困气问题较严重，因此四个卡扣分别在凸凹模侧安装镶件，同理模仁中也做镶件，这样能将产品中大部分的易困气部分解除，达到熔料流动均匀的目的。

图４成型注射压力图５调整温度后翘曲变形分析．２．３熔接痕分析熔接痕是由于来自不同方向的熔料前端部分被冷却，而在结合处未能完全融合而产生的。

熔接痕主要影响外观，严重时对零件强度产生影响。

因此在零件成型的过程中应尽量避免熔接痕，在不可避免的情况下应当尽量将熔接痕推至不受力区，以达到零件的使用寿命要求。

Ｍｏｌｄｆｌｏｗ分析产生熔接痕的位置如图７所示，主要集中在零件的角落，对外观和强度的影响较小。

图６困气位置图７熔接痕位置万方数据・４２・计算机应用技术扔柳２００９年第９期总第３６卷２．４冷却方式分析３结论注塑模温度对熔料的充模流动，固化定型、生产率以及零件的形状和精度等有着直接影响。

该模具采用对称单循环水路冷却，水管直径８ｍｍ。

Moldflow软件在汽车灯具注塑模具设计中的应用作者：王晟来源：《科技创新与应用》2017年第16期摘要：为了获得汽车灯具注塑模具最优设计方案，提出一种基于Moldflow软件的汽车灯具注塑模具的设计方法。

详细阐述了Moldflow软件在汽车灯具注塑模具中的设计方法，并进行了模拟实验。

为汽车灯具注塑模具的设计提供了重要的参考依据。

关键词：Moldflow软件；汽车灯具；注塑模具1 概述随着我国汽车产业的迅猛发展，人们对汽车的质量要求也越来越高[1]。

汽车灯具不仅是影响着汽车日常行驶安全的部件，同时也是影响车辆品牌识别性、现代感和个性化的重要部件[2]。

因此，如何提高汽车灯具的设计与制造水平，已经成为当前汽车制造领域中的一个研究热点，受到了越来越多人们的关注。

在汽车灯具注塑模具成型的过程中，如何提高注塑成型的工艺水平是一个复杂的问题[3]。

利用传统方法对汽车灯具注塑模具设计，产品具有次品率高、效率低等缺陷，难以满足汽车生产的实际需要。

随着计算机辅助工程（Computer Aided Engineering，CAE）技术的发展，尤其是Moldflow软件的出现，使汽车灯具注塑模具的设计的整个过程，提供了可靠的保障。

实际上，Moldflow软件被广泛应用于各种注塑模具的设计中。

利用Moldflow软件进行汽车灯具注塑模具设计的过程中，需要选择制作模具的材料，软件自带一个丰富的材料数据库，数据库中包含相应材料的详细数据，可以为汽车灯具注塑模具设计提供详细的指导。

为此，提出一种基于Moldflow软件的汽车灯具注塑模具的设计方法。

2 汽车灯具注塑模具的CAE设计方法汽车灯具注塑模具的CAE设计方法主要包括3个步骤，分别为：（1）根据连续介质力学、塑料加工流变学和热传递学等理论，建立汽车灯具注塑的数学模型。

（2）根据汽车灯具注塑成型过程中的压力场、温度场等参数，建立汽车灯具注塑的定量计算模型。

（3）根据步骤（1）、（2），利用计算机图像处理技术，在计算机显示器上直观、形象地显示汽车灯具注塑成型过程中的动态注塑冷却过程。

关于Moldflow软件在汽车灯具注塑模具设计中的应用发布时间：2022-01-24T02:54:33.181Z 来源：《中国科技人才》2021年第30期作者：闫海昀[导读] 由于汽车领域迅速发展，使汽车质量不断提升，其中汽车灯具也不例外，为有效增强汽车灯具的质量以及性能，便在汽车灯具注塑模具设计中应用了Moldflow软件，给汽车灯具注塑模具设计带来了很大的帮助。

天津斯坦雷电气科技有限公司 300457摘要：由于汽车领域迅速发展，使汽车质量不断提升，其中汽车灯具也不例外，为有效增强汽车灯具的质量以及性能，便在汽车灯具注塑模具设计中应用了Moldflow软件，给汽车灯具注塑模具设计带来了很大的帮助。

因此，本文就着重对Moldflow软件在汽车灯具注塑模具设计中的应用展开了深入研究，并展开模拟实验，以找到汽车灯具生产环节所存在的问题，然后实施熔接线、翘曲以及冷却系统等模拟实验，以显著增强车灯的质量，希望给汽车灯具注塑模具设计和发展带来积极的作用。

关键词：Moldflow软件；汽车灯具；注塑模具设计因为汽车领域发展的十分快速，使得汽车质量越来越强。

灯具属于汽车非常重要的一部分，不仅会影响到汽车的行驶安全，而且还会影响到品牌的识别程度，所以必须加大汽车灯具的设计和制造能力。

要想有效增强汽车灯具注塑模具成型工艺水平，就必须采用先进的技术和设备，从而显著提升产品的质量以及生产效率，全面达到汽车的各种需求。

现阶段最为有效的方法就是利用Moldflow软件在汽车灯具注塑模具设计当中。

在汽车灯具注塑模具设计的时候，最关键的部分就是模具材料的选取，而Moldflow软件正好带有丰富的材料数据库，具有大量的材料数据，能够给汽车灯具注塑模具设计带来很大的帮助。

一、汽车灯具注塑模具的CAE设计通常汽车灯具注塑模具的CAE设计有三个部分，首先，按照连续介质力学、塑料加工流变学以及热传递学等理论成立汽车灯具注塑的数学模型。

Moldflow／IMoLD技术在注塑模设计中的应用0 引言传统塑料模具设计往往是由设计人员凭经验与直觉设计模具，待模具制造、装配完毕通过试模后，才能发现问题。

运用Moldflow/IMOLD技术进行塑料模具设计，可以避免设计中的盲目性。

通过计算机的模拟，有目的地修正设计方案和工艺条件，克服因为经验少而造成的不良后果，缩短产品开发周期，提高生产效率。

1 Moldflow软件简介Moldflow是一款具有强大功能的专业注塑成型CAE软件，目前被广泛应用予注塑成型领域中的模拟分析。

Motdflow软件包括三部分：（1）Moldflow Plastics Advisers（产品优化顾问，简称MPA）：塑料产品设计人员在设计完产品后，运用MPA软件模拟分析，在很短的时间内，就可以得到优化的产品设计方案，并确认产品表面质量。

（2）Moldflow Plastics Insight（注塑成型模拟分析，简称MPI）：对塑料产品和模具进行深入分析的软件包，它可以在计算机上对整个注塑过程进行模拟分析，包括填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力和收缩，以及气体辅助成型分析等，使模具设计人员在设计阶段就找出未来产品可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率。

（3）Moldflow Plastics Xpert（注塑成型过程控制专家，简称MPX）：集软硬件为一体的注塑成型品质控制专家，可以直接与注塑机控制器相连，可进行工艺优化和质量监控，自动化注塑周期、降低废品率及监控整个生产过程。

2 IMOLD软件简介IMOLD是SolidWorks环境下进行注塑模三维设计的插件。

IMOLD主要的功能模块有：（1）数据准备：在模具设计前分析产品的造型，以便为后续设计提供合乎要求的三维模型。

（2）项目管理：对模具设计项目进行文档管理，可以输入特别的塑料原料及收缩率，并可以根据加工条件选择X、Y、Z3个不同方向的收缩率来设计模具。

（3）型芯、型腔设计：用于设计出型腔、型芯、侧面型芯。

Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用近年来，随着我国计算机辅助设计技术以及相应制造技术的不断发展，其在注塑模具中的应用越来越频繁。

如今，计算机辅助工程（CAE）技术已经开始广泛应用到塑料产品生产以及注塑模具设计过程中。

而Moldflow就是一种专业化的CAE软件，在注塑模具毕业设计中的应用价值较大。

标签：Moldflow；注塑模具；毕业设计0 引言注塑模具是进行相关产品生产的主要装备，我国现代化注塑模具设计行业发展速度越来越快，塑胶产品在各个工业部门的应用价值越来越大。

针对塑料产品来说，对模具要求是比较严格的，继续采取传统模具设计模式是不可行的。

本文主要研究Moldflow在注塑模具毕业设计中的应用。

1 moldflow软件的基本介绍及优势Autodesk Moldflow Products主要应用在模具设计过程中，可以起到优化制件的作用，进而完善设计方案和解决方案。

Autodesk Moldflow Products内容主要有三个，第一个是Autodesk Mold-flow Advisers，能够完成实体文件注塑成型研究工作；第二个是Autodesk Moldflow Insight（AMI），能够完成塑料流动、产品收缩情况研究工作；第三个是Autodesk Mold-flow Communicator[1]。

moldflow软件在注塑模具毕业设计中的应用优势较大，主要包括五大优势：第一，该软件操作相对来说比较简单；第二，该软件具备计算机辅助设计操作工具和构件，且功能强大；第三，该软件拥有相对完整的塑料数据库和信息库，可以为用户提供精确而完整的信息和数据，利于设计者评估材料性能；第四，该软件分析功能是比较强的，仿真系统比较完善，利用该系统，设计者可以提前预知相关设计问题并及时解决；第五，该软件后期处理功能是比较强的，后处理工具完善，利于用户进行数据共享。

2 注塑模具设计的基本步骤要想完成注塑模具设计，需要完成以下设计流程：掌握注塑塑件情况，明确塑件设计标准化要求、生产批量、体积以及质量等参数；结合注塑塑件情况科学选用注塑机，确定模具设计所需的结构和型号，全面掌握注塑模具设计的相关信息和参数；计算注塑模具设计中涉及的相关数据，不仅有模具零件工作尺寸、模具地板厚度，还有型腔壁厚度，另外还要确定冷却系统；进行模具结构合理化设计，设计塑件分型面、型腔排列、模具零件、抽芯机构、顶出机构，确定模具腔数、浇口位置、模具腔数等；确定模具整体尺寸，选购合适的模架；加强注塑机相关参数的校对；模具图表绘制；投产制造情况总结和审核[2]。

MoldFlow软件在汽车配件领域的应用作者：CHOSEN 设计部沈辉前言短纤维增强树脂基复合材料由于具有高的强度、弹性模量、刚度以及抗蠕变性能好等优点，近年来在汽车配件领域得到了广泛的应用。

MPI/Fiber 通过对短纤维增强树脂基复合材料的填充和保压过程进行模拟计算，能够可靠地预测纤维趋向程度，从而为预测制件的力学性能及随后的翘曲及应力分布提供可靠的依据。

一、MPI/Fiber 简介纤维增强复合材料制件的许多性能与纤维趋向有关。

MPI/Fiber 实际上是在常规流动分析即MPI/Flow 的基础上，进一步预测制件中的纤维趋向。

目前，MPI 的填充材料数据库包含了大部分常用的填充材料如玻璃纤维、碳纤维、石棉纤维、硼纤维、钢纤维、合成材料纤维等，可用于绝大多数复合材料制件的分析。

MPI/Fiber 通过对纤维增强树脂基复合材料填充和保压过程的分析，不仅为我们提供常规流动分析的结果如填充时间、压力、温度、熔接痕、气穴等，还可以提供与纤维增强有关的模拟结果，帮助我们进行工艺优化。

下面列出的是与纤维增强有关的模拟结果。

(1) 纤维平均趋向纤维趋向是决定制件力学性能的主要因素，但是，影响纤维趋向的因素较多。

MPI/Fiber 可以预测纤维在整个成型过程中纤维的运动及纤维在制件厚度方向的平均趋向。

通过优化填充形式和纤维趋向以减小收缩变形和制件的翘曲，并尽可能使纤维沿制件受力方向排列以提高制件的强度。

(2) 纤维趋向张量注射成型结束时制件厚度方向不同位置的张量分布，是计算制件在成型过程中热-机械性能和制件残余压力的重要依据。

(3) 制件的力学性能注射成型结束时制件厚度方向不同位置的力学性能如弹性模量、剪切模量、泊松比。

由于考虑了制件的实际成型条件对力学性能的影响，大大提高了制件翘曲分析及应力分析的精度。

(4) 制件的热膨胀系数注射成型结束时制件厚度方向不同位置的纵向（流动方向）和横向（垂直于流动方向）的热膨胀系数。

基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具设计发布时间：2021-10-19T08:57:17.630Z 来源：《城镇建设》2021年第5月15期作者：杨鹏[导读] 注射成型是获得各种形状、尺寸、精度塑料件的重要途径。

杨鹏深圳市凯中精密技术股份有限公司广东深圳518000摘要：注射成型是获得各种形状、尺寸、精度塑料件的重要途径。

在传统注塑模具设计中，模具设计人员一般依靠以往经验设计。

然而，塑件注射成型是一个复杂过程，根据以往经验设计的模具往往会无法确定一些产品问题及缺陷位置。

模具设计制造完成后，仍需对模具进行不断试模和修模，以保证塑件质量，这降低了生产效率，增加了生产成本。

基于此，本文对基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具设计进行了论述。

关键词：Moldflow；汽车盒体件；注塑模具设计一、Moldflow概述Moldflow软件是美国MOLDFLOW公司产品，该公司自1976年发行了世界上第一套塑料注塑成型流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。

它是CAE分析软件的一种，是通过计算机数值模拟方法结合有限元分析方法来求解塑胶熔体在模腔内流动、保压、冷却过程中各个物理量的变化，从而得到塑胶熔体的温度场、压力场、速度场的分布，进而预测填充、保压、冷却过程中潜在的各种问题。

Moldflow在塑胶模具行业的作用：①缩短开发周期；②减少试验模具的制作费用；③减少试模费用；④预先回避量产时可能出现的问题；⑤降低总体成本。

二、塑件工艺图1所示塑件为汽车盒体件，由ABS制成，总质量为35g，其中浇注系统为8g，长宽为116mm×100mm，平均壁厚2.0mm，最大壁厚2.3mm。

塑件内外表面的粗糙度为Ra1.6m，表面无飞边、银丝、缺料、焊痕、变形等缺陷。

塑件一侧设有腰孔，滑块可用于抽芯脱模；左右两侧卡勾采用斜推杆抽芯机构脱模。

为方便塑件取出，避免取出时塑件的表面损伤，塑件分型面边缘及主要外观面的脱模斜度设为3.0°，滑块及斜推机构的脱模斜度设为1.0°。