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一、引言：

本文主要是對汽車(chē)左右安全帶固定件類(lèi)似的產(chǎn)品產(chǎn)生嚴重的變形問(wèn)題進(jìn)行研究、優(yōu)化。變形無(wú)論是對制品的外觀(guān)還是使用性能而言，都將會(huì )產(chǎn)生嚴重的質(zhì)量問(wèn)題。通過(guò)運用 Moldflow 3D技術(shù)的高仿真求解器解析制品產(chǎn)生變形的原因，找出應對方案，為企業(yè)實(shí)際生產(chǎn)提供優(yōu)化及參考。

二、變形分析概述：

此產(chǎn)品要求較高，特別是產(chǎn)品的變形問(wèn)題，此類(lèi)產(chǎn)品的變形至今都很難找到準確的應對方法，生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品變形較大，基本上都是超出公差范圍，客戶(hù)不能接受。那么交樣或批量生產(chǎn)該怎么進(jìn)行呢？

我想每個(gè)公司都有自己的方法，但問(wèn)題不解決制品肯定會(huì )出現潛在的問(wèn)題，例如應力釋放（在一定的溫度下）的一天，釋放之后的產(chǎn)品將會(huì )出現變形。又或者制品的機械性能降低，在出現意外事故的過(guò)程中，產(chǎn)品的機械性能明顯下降致使產(chǎn)品斷裂等。 產(chǎn)品變形產(chǎn)生的原因有很多，歸根結底都是由于制品的收縮不均導致制品各區域的拉力大小不等的結果。應對方案也有很多，通常解決制品變形的方法有：加筋位、調整冷卻液溫度、局部區域加減膠、改變澆口位置、改變分子(玻纖）取向、修改制品結構、調整工藝等。

那么我們需要有針對性的對不同產(chǎn)品進(jìn)行分析，在分析時(shí)我們都會(huì )運用相關(guān)的軟件進(jìn)行模擬，這里介紹一下Moldflow軟件，Moldfllow軟件里面有中性面、雙層面和3D這些網(wǎng)格類(lèi)型，不同的產(chǎn)品應該使用不同的網(wǎng)格類(lèi)型，因為分析的準確性不一樣。即使選對了網(wǎng)格類(lèi)型分析出來(lái)的變形結果有的仍和實(shí)際打出的產(chǎn)品相差較大，那么是什么原因導致的呢？原因有：不可信的UDB、工藝設置、實(shí)際試模的機臺、水路和水溫等，在這里簡(jiǎn)單的講一下材料的UDB文件，我們知道Moldflow材料庫中的部分UDB文件和大多數材料廠(chǎng)商所提更的材料UDB均沒(méi)有測試修正后的收縮，這樣的誤差最高可達到一半的比例，不過(guò)Moldflow作為注塑界的知名軟件分析出的結果肯定是和實(shí)際產(chǎn)品變形趨勢是一致的，能否將軟件運用到實(shí)際當中去，這就需要Moldflow工程師應當具備各方面的技能和經(jīng)驗。

三、案例描述 ：

此產(chǎn)品為汽車(chē)安全帶固定件： 產(chǎn)品最大外形尺寸：70*45*63，產(chǎn)品平均肉厚：1.8~7.0mm，產(chǎn)品肉厚差異較大，因此采用3D網(wǎng)格分析，如圖1所示。材料：ABS+PA6-GF8 Terblend N NG-02 : BASF .此材料已做修正，質(zhì)量指示器為銀級，此材料可信度較高。 模具為一模兩件，由于產(chǎn)品量大，因此進(jìn)膠方式為冷流道隧道澆口進(jìn)膠，如圖2所示。

此產(chǎn)品雖有拐角，但不可使用雙層面網(wǎng)格含有拐角效應的選項進(jìn)行分析，由于此產(chǎn)品的形狀、壁厚分部不均且壁厚變化較大已不符合使用雙層面網(wǎng)格的要求(在這里我用雙層面網(wǎng)格分析了一下，如圖3所示。分析出的變形高達4.5MM)，因此采用3D網(wǎng)格分析，分析出來(lái)的產(chǎn)品最大變形為1.18MM,如圖4所示。

我們對產(chǎn)品做了1.2MM的反變形，理論上試模出來(lái)的產(chǎn)品不會(huì )變形，但實(shí)際試模出來(lái)的產(chǎn)品仍有1.8MM的變形，通過(guò)調整各種工藝參數均無(wú)效，試模之后的產(chǎn)品如圖5-1、5-2、5-3所示

四、案例分析及改善方案：

此產(chǎn)品用Moldflow 3D技術(shù)分析，也已經(jīng)做了反變形，但實(shí)際試模出的產(chǎn)品仍有較大的變形。

1.澆口冷卻時(shí)間：

使用牛角進(jìn)膠在Moldflow軟件中模擬出來(lái)的變形為1.2MM,使用澆口大小為1.2MM,我們來(lái)看一下澆口的凍結時(shí)間，如圖6-1、6-2所示。

可以看到產(chǎn)品最后區域高達146S才可頂出，離澆口最近的區域也要近30S才可頂出，而澆口只需11S就可頂出，可見(jiàn)澆口冷卻過(guò)早，制品得不到充分的補縮，因此在頂出之后產(chǎn)品的收縮較大，導致產(chǎn)品變形也較大，那么在軟件里面的變形為什么保壓充分和保壓不充分產(chǎn)品的變形都是只有1.2MM呢？答案很明顯理論與實(shí)際不相符，實(shí)際所采用的工藝以及其他方面的問(wèn)題都有可能會(huì )造成產(chǎn)品的變形。在這里要考察Moldflow工程師實(shí)際解決問(wèn)題的能力。

2.填充壓力：

在制品填充的過(guò)程中壓力最好不要太大，較大的壓力會(huì )使壓力很難均勻的傳遞到產(chǎn)品的各區域，很有可能造成薄壁區域的快速冷卻，繼而阻止后繼壓力的傳遞，形成蝴蝶效應。這種不良的效應破壞性相當大，會(huì )造成產(chǎn)品很多方面的缺陷。此產(chǎn)品噴嘴處的壓力及轉換時(shí)的壓力，如下圖7-1、7-2所示

上圖可以看到此產(chǎn)品的壓力并不大，因此此產(chǎn)品的變形不是壓力較所致。

3.解決方案：

我們知道對這個(gè)產(chǎn)品而言不論澆口位置移動(dòng)到什么地方，玻纖經(jīng)過(guò)產(chǎn)品上側的流動(dòng)及取向都是一樣的，因此移動(dòng)澆口位置改變不了玻纖的取向。要解決此產(chǎn)品的變形只能將壓力降低和充分補料，同時(shí)不可將冷料帶到模腔中去，我們知道此材料特別容易在高溫下冷卻，澆口處很容易出現流延和冷料，繼而堵塞澆口。因此取消牛角進(jìn)膠取而代之為搭底進(jìn)膠，同時(shí)也可降低壓力。修改方案如圖8-1、8-2所示。

在這里制品仍做了1.2MM的反變形，澆口由原來(lái)的牛角進(jìn)膠改為現在的大水口搭底進(jìn)膠，分流道改為了S形，可防止主流道及分流道 的冷料進(jìn)入模腔。實(shí)際的試模產(chǎn)品如圖9-1、9-2所示，產(chǎn)品無(wú)變形

五、結論：

此產(chǎn)品雖然結構較簡(jiǎn)單，但變形問(wèn)題嚴重影響了產(chǎn)品的質(zhì)量并且很難解決。此類(lèi)似產(chǎn)品的變形問(wèn)題在注塑行業(yè)經(jīng)常出現，雖用了其它的一些方法生產(chǎn)，但始終解決不了根本性的問(wèn)題，還浪費了大量的人力物力。因此我們在模具設計階段一定要提前解決產(chǎn)品將來(lái)可能出現的缺陷問(wèn)題，Moldflow 終究只是個(gè)軟件，并不能反映所有問(wèn)題，因此需要工程師不斷的積累經(jīng)驗，觀(guān)察試模出來(lái)的產(chǎn)品與模流分析結果是否一致，找出原因并不斷的對比以找到適合本企業(yè)的一個(gè)標準，作為企業(yè)寶貴的Know-How. 通過(guò)Moldflow的全面運用，建立企業(yè)最寶貴的知識數據庫，這樣工程師的水平會(huì )迅速提高，企業(yè)的整體水平也會(huì )得到提升。

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