电话机注塑模具浇口的优化设计
第27卷第2期
2009年4月
轻工机船
L蛐t Industry Machinery
V01．27 No．2
Apr．2009
[研究·设计]
电话机注塑模具浇目的优化设计
郑文1”，郁炜2。吕迅1
(1．浙江工业大学机械制造及自动化教育部重点实验室，浙江杭州310014；
2．浙江工业大学浙西分校信息与电力工程系，浙江衢州324000)
摘要：浇口位置在注塑成型过程中起关键性作用。文章介绍专业注塑模分析软件．MPI在电话机注塑模具浇口位置设
计的应用。从产品的填充时间、注射压力和冷却时间等方面对不同的浇口设计方案进行对比。分析表明。方案一的浇口
位置具有填充时间短、注射压力小，熔接线和气穴数量少的优点，是较佳的浇口位置方案。
关键词：电话机；浇口位置；优化设升；MPI软件
中图分类号：TP319；TQ320．6 文献标志码：A 文章编号：1005-2895【2009)02-0017-03
Optimization Design of Injection Mold Gate for Telephone Set
ZHENG Wenl--．YU Wei2，LV Xunl
(1．The MOE Key Laboratory of Mechanical Manufacture and Automation，Zhejiang University of Technology，Hangzhou 310014，China；
2．Department of Information and Power Engineering，West Branch of Zhejiang University of Technology，Quzhou 324000，China)
Abstract：Gate position of mould takes more importance in the process of injecfion molding for telephone plastics parts．
Th／s paper introduced the application of the plastic flow analyzing software—M Pl in gate injection mould design．and made
a comparative analys厶of different gate design plans based oft∥距time，injection pressure and cooling time．Analysis
showed that the gate position design in the first plan has advantages of short fiU time．10w injection pressure with less
weld lines and air traps．It’S a better gate position design plan．
Key words：telephone；gate position；optimization design；MPI software
1 问题的提出
电话机是市场上常见的家用电信产品，其外壳造
型多样且复杂，因此需合理设计其注塑模具。在电话
机外壳的注塑模具设计中，浇口位置的设计极为关键。
往往因浇口设计不合理而导致这类复杂塑料件的注塑
加工出现熔体充填不均、熔接痕、质脆和翘曲等缺陷。
浇口是熔体通过流道流入模具型腔的最后通道，浇口
位置的设定直接关系到熔体在模具型腔内的流动，因
此产品质量可以通过浇口位置的优化得到显著提高。
传统的注塑模具浇口设计主要依靠技术人员的经验，
模具设计加工完后往往需要经过反复地调试与修正才
能正式投入生产。因此模具设计水平低、加工质量差、
生产周期长、使用寿命短。近年来，随着计算机辅助分
析技术(CAE)技术的迅猛发展，注塑模具浇口设计可
以利用CAE技术来选定最佳方案，从而大大缩短了模
具设计时间，提高模具的加工质量【l引。
MPI(Moldflow Plastics Insight)软件是模流分析软
件中使用最为广泛的软件之一，它通过模拟塑料熔体
在模腔中的流动、保压、冷却过程，找出塑件可能出现
的结构缺陷，设定最佳的浇注系统，提高一次试模的成
功率，以达到降低生产成本、缩短生产周期的目的。本
文利用MPI软件对整个注塑成形进行模拟分析，通过
填充时间、注射压力和冷却分析流动分析，来确定电话
机注塑模具的最佳浇口方案。由于电话机塑件结构比
较复杂，在注塑时为了能使流体有较好的流动性能．需
选取流动黏度较底的材料；而且需要塑件有良好的表
收稿日期：2008-09-25；修回日期：2008—12-04
基金项目：浙江省自然科学基金(M503049)
作者简介：郑文(1973一)，女，浙江衢州人，实验师，工学学士，浙江工业大学工程硕士在读研究生，主要从事机电工程方面的
教学及研究。
万方数据
·18· 轻工杌械Ugbt Industry Machinery 2009年第2期
面光滑度和一定的力学性能，因此选取的材料型号为 ABSOLAN AS2300。具体材料性能见表1‘3圳。
表1 ABSOLAN AS2300材料性能参数
2浇口位置设计
利用MPI系统中最佳浇口位置分析模块，初步找
到较佳浇1：3位置，为进一步为完整的流动分析提供一
个很好的参考价值。为了使分析结果更加可靠，本研
究将设置3个不同的浇口位置方案进行比较，如图1
所示。
图1 电话机浇口设计方案
3流动分析哺刮
为比较各浇口位置对产品注塑成型过程
的影响，本文利用MPI软件对填充时间、充
模压力、熔接痕、气穴、最大锁模力和翘曲分
析进行分析，通过对这些参数的分析从中选
定最佳的浇口方案。
1)填充时间
填充时间即流体填满到模具各处的时
间。如图2所示，3种方案均能将塑件填满，
方案l填充时间为0．95 s，方案2的填充时
间为1．06 s，方案3的填充时间为1．06 s，相
对而言，方案1的填充时间较短，因此浇口位
置方案l优于方案2和方案3。
2)注射压力
注射压力是喷嘴施加在注塑期间的压
力。如图3所示，方案l的最大注射压力为
46．25 MPa，方案2的最大注射压力为41．12
MPa，方案3的最大注射压力为56．63 MPa。
较小的注射压力可降低注塑机的要求，所以
方案3相对较差。
3)压降
当零件厚度均匀时，压降也很平均。如
果局部压降过大，就会生成较大的剪应力，因
而造成翘曲、阴影或塑料劣化等不良性能。
如图4方案l的最大压降为46．25 MPa，方
案2的最大压降为41．11 MPa，方案3的最大压降为
56．62 MPa。因此方案3压降效果相对较差。
4)冷却时间
如图5所示，方案1的冷却时间为81．52 s，方案2
的冷却时间为77．03 s，方案3的冷却时间为81．28 s。
冷却时间短，则能缩短周期时间。而如果浇口部分的
冷却时间较短，那将有可能在浇口位置发生迟滞或短
射。因此浇口位置的相对冷却时间越长越好。方案2
的浇口冷却时间较长，方案1次之，方案3最短。因此
综合比较，方案2优于方案l，3。
5)缩痕分析
缩痕现象就是指在成型品表面发生凹陷。虽然这
些凹陷都较小，但只要从不同的角度观看，却是可见
的。缩痕的可见性和它表面的纹理其实是零件颜色的
图2填充时间分析
图3注射压力分析
图4压降分析
万方数据
[研究·设计] 郑文，等电话机注塑模具浇口的优化设计 ·19．
方案l
方案2
方案3
O．95
1．06
1．06
46．25
41．12
56．63
46．25
41．11
56．62
81．52
77．03
81．28
0．032一般
0．060一般
0．023较多
较少
较多
最多
6．64 —3．30—5．47 较好
7．72 —3．37～5．50 一般
10．52 —3．34—5．47 较差
析等综合分析结果的比较中，方案1的浇口设计方案
都相对优于方案2，3，是电话机外壳较佳的浇口设计
方案。
本研究通过MPI软件对电话机塑料外壳注射成
型过程进行计算机模拟分析。预测在不同浇口位置的
成型情况，从而确定最优浇口位置设计方案，有效的避
免一些潜在的问题，提高了效率，从而为注塑模具的
开发、产品加工提供了很好的指导作用。
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