发动机进气歧管注塑模具浇口数量和位置优化.pdf

第 5期 (总第 202期) 车 用 发 动 机 No．5(SerialNo．202) 2012年 1O月 VEH 1CIE ENGINE Oct．2Ol2 · 制造技术 · 发动机进气歧管注塑模具浇 口数量与位置优化 张士 强 (唐山学院机 电工程系，河北 唐山 063000) 摘要 ：为 了研究注塑模具浇口对发动机塑料进气歧管成型质量的影响，缩短进气歧管开发周期，降低成本 ，提 高产品质量，利用 Moldflow软件对塑料进气歧管注塑成型中浇 口位置及数量进行流动模拟分析 ，预测可能存在的 气泡位置和熔接痕位置，通过比较分析来确定制品注塑成型中的浇 口位置和数量 。分析结果表 明，采用呈规则几 何形状分布 的4个点浇口为最佳选择 。试验证 明：按照模拟结果制造模具，试制的产品样件质量较好 。 关键词 ：塑料 ；进气歧管；模具；浇 口；模拟 ；优化 DOI：10．3969／j．issn．1001—2222．2012．05．019 中图分类号 ：TK416．1 文献标志码 ：B 文章编号 ：1001—2222(2012)05—0085—08 浇 口类型对塑料制品表面质量 、内部缺 陷影响 程相似的原则进行选择，经过充模 比较熔体前沿的 很大 。当熔融体由分流状态再次合流时便会形成熔 流动情况 ，来不断改进和反复模拟、优化分析，以确 接痕_1]，影响制件的总体强度 ]。如果保压压力不 定最佳的浇 口位置 ]。塑料进气歧管应符合以下要 够、时间不足 ，塑料制品的收缩率将增大 ，导致制品 求 ：产品成型后的翘曲变形要尽量小 ，有较高的表面 产生翘 曲缺陷_2]。不正确 的浇 口位置会导致过压 、 质量和强度 ，即气泡和熔接痕较少且尽量保证熔接 高剪切率 、很差的熔接线性质和翘曲等一系列缺陷。 痕处的产品强度。综合考虑 ，为了容易切除而不影 浇口数 目对制件的成型和表观质量影响也 比较大。 响表面质量，确定塑料进气歧管使用点浇 口，本研究 因此 ，确定合适的浇 口是塑料进气歧管模 具研制 的 通过仿真分析对浇 口数 目和位置进行优化 。 一 个难点。而 CAE技术为优化设计提供 了科学 的 2 最佳方案选择 依据 ]，在汽车行业也逐渐被采用_5。]。本研究利用 Moldflow软件对发动机塑料进气歧管模具浇 口数 2．1 建模与计算 目和位置进行优化 ，得到较为合理的浇 口数 目及位 在 Pro／E 中建模 ，通过 STL文件格式读入 置，为注塑模具设计及塑料进气歧管的开发提供经验。 Moldflow。在有限元网格模型 中，每个节点都可 以 是浇 口位置 ，也就是说 ，有限元网格 的节点与可能的 1 塑料进气歧管浇 口选择 浇 口位置设计方案有一定的关系，因此 ，所有可能浇 选取浇 口，需要考虑塑料 品种、塑件尺寸形状、 口位置 的设计方案是 网格模型的总节点数和要优化 塑件质量 、模腔数量及生产要求等 ]。塑料进气歧 的浇 口数 目的函数 ，即 管对变形的要求很高，只要是能够减小变形 ，浇 口也 N (N 一1)(N 一2)…[N 一 (N一 1)]