基于Moldflow的車燈注塑模具反射體的熔接線優化改善

一、引言

對于車燈注塑模具，多采用多澆口注塑方式，或者型腔中存在孔洞、嵌件，以及零件尺寸變化較大時，塑料熔體在模腔中會發生兩個方向以上的流動，當兩股熔體相遇時，在零件上會形成熔接線。

熔接線不僅影響零件的外觀質量，而且對零件的結構力學性能影響較大。在實際生產中，只能通過反復的修改、調試模具才能得到滿足產品要求，從而增加了制造成本和延長了產品開發周期。

二、分析處理

本案例的塑件是車燈的反射體，塑件材料PC，黑色，無添加物成分，基于外觀和光學的要求，塑件有很高的外觀要求，反射區不能有明顯的流痕、熔接線等外觀要求，否則影響光學效果。

圖1 分析產品的3D圖形

對于熔接線的改善，一般是改善熔接線結合的質量或移動熔接線位置，具體可通過以下幾種方式來達成：1)增設排氣槽，在熔接線區域增加排氣使熔料更好的匯合;2)在熔接線產生處設置工藝溢料井，成型后再予以切除;3)調整成型條件，提高流動性;4)改變澆口位置或優化零件結構設計，改變熔接線的位置。

通過Moldflow軟件對此零件進行注射成型模擬分析，通過查看熔接線分析結果，進而尋求解決方案。由于產品的結構復雜性，通過在模具上增加排氣槽方案實施較為困難，調整注塑成型條件效果較差，因此考慮優化結構設計。本文中希望通過優化結構，從而調整熔接線位置，以消除熔接線的帶來的缺陷。

為了確保Moldflow分析結果的準確性，正確的建立分析模型至關重要，本次的網格劃分匹配率高達90%，且其他一切正常。由于已經開模，因此分析模型需按照模具3D圖檔建立澆注系統，且本次分析的材料為客戶指定生產的材料牌號，來保證分析準確性。

三、優化方案及實際成型對比

本次分析的項目主要是針對熔接線這項性能指標，因此只需對零件進行充填分析。本次的車燈注塑模具使用熱流道轉潛澆口進澆，一左一右，一模兩腔，如圖2。

圖2 產品進澆示意圖

由于進澆位置為客戶指定的位置，在初期分析中，熔接線的位置客戶明確表示不接受，如圖3。

圖3 初期分析的熔接線位置

考慮到是因為熔接線位置不合理原因，所以解決方向是調節熔接線位置。而模具上增加排氣也改善不了該問題，因此需要從變更零件結構設計方向考慮，經和客戶確認，客戶想把熔接線控制在拐角處。根據Moldflow判斷熔體流動速度，減膠阻流，加膠引流，如圖4，來調整熔接線位置，最后熔接線控制在客戶指定的位置，如圖5。最后試模后實際的熔接線位置和分析完全一致，如圖6。

圖4 優化結構示意圖

四、結束語

借助Moldflow分析注塑工藝過程，通過優化結構設計達到調節熔接線位 置，從而解決了問題。也總結了此類車燈注塑模具的經驗，體現了結合生產實際和Moldflow 分析結果尋找解決方案的必要性，但更重要的是指引了零件結構設計的方向，要在零件結構設計初期就將其導入Moldflow系統進行分析，防患于未然，將潛在問題在設計階段得以有效化解;實現從“CAE 驗證設計”走向“CAE驅動設計”的目的。

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