汽车的开发、生产都离不开模具，但此类模具的开发时间长、制作成本高，传统模具开发过程中存在严重的缺陷就是凭经验设计结构和工艺，对结果无法准确预测，这已越来越难以满足市场激烈竞争的需要。计算机技术的飞速发展，正从各方面取代传统的设计方式，并取得了显著的经济效益，人们逐步采用计算机辅助工程（CAE）技术（主要使用Moldflow软件）来模拟塑料熔体在模具内的流动过程，预测潜在的问题发生，从而提高塑件制品质量，大大缩短开发周期，降低生产成本，提高试模成功率。

2 产品介绍

门板是汽车重要的塑料内饰件，属于大型外观件，产品外形尺寸大、形状复杂，同很多零件有装配关系，要求外观美观，需要做皮纹，表面不能有明显缩痕、熔接线等缺陷。（见图1）

产品材料选用: PP-T20 缩水率:1.0%, 平均壁厚:2.5mm 长度:838.6mm 宽度:638.9mm 高度:121.2mm。(见图2)

3 模型的导入

该产品存在较大片喇叭孔，为了便于网格划分和节约分析时间，需要先进行等效处理，等效计算如下所示。（见图3）

等效处理完后，导入至CAD Doctor软件中进行模型细节简化处理，主要是为保证Moldflow分析的准确性，需去除模型表面影响分析的小圆角、倒角等尺寸较小的特征，产生合适的网格，完成后导出udm格式文件。

随后打开Moldflow软件，新建项目后导入先前导出的udm文件，网格类型选择双层面网格，由于产品较大，结构较复杂，为了控制网格的合理数量，在综合考虑下，网格边长选择8mm，网格完成后进行网格修复，统计网格结果。(见图4)

4 注塑方案

该模具设计为一模一穴，注塑机大小为1600T，根据产品尺寸和质量大小，为了不影响外观质量和流动的平衡，所以采用阀浇口热流道转冷流道与直接热流道表面进浇的方式，先进行流道设计（方案一）如下，其中红色为热流道部分，绿色为产品部分，阀浇口先后注塑顺序如图上数字表示 (见图5)

该方案中主要问题是流动前沿温度相差较大，容易在产品表面产生色差等表面问题。

（见图6）

方案二浇口位置及注塑顺序如下（见图7）

此方案的流动前沿温度有所改善，末端局部温度较低。（见图8）

方案三浇口位置及注塑顺序如下（见图9）

此方案的流动前沿温度相对较好，相差最大在12℃左右。（见图10）

充填时间为5.7s。（见图11）

看其它方面是否满足要求

注塑压力大小（见图12）

由分析结果可以看出，最大注塑压力为44.3MPa，在合理范围内（一般要求分析结果在80MPa内）。

锁模力大小（见图13）

分析结果的最大锁模力为969T小于注塑机（1600T*80%=1280T），满足要求。

（一般留20%用作安全系数）

顶出时的体积收缩（见图14）

产品表面整体收缩较为均匀，浇口处收缩最大。

熔接线位置（见图15）

图中可以看出，主要熔接线位置在产品不明显处，在可接受范围内。

Z向变形（见图16）

Z向变形如图分布所示，整体边缘变形不大。

5 结束语

在汽车门板模具设计的前期先进行模流分析，通过不同方案的结果对比，可以预先分析出浇口的位置和数量，并且能够模拟出塑料在模具中地流动，提前发现可能存在的问题并及时改善，避免在后期试模后出现问题的模具修改，为模具的设计成功提供了先期的指导与帮助，节约了时间和成本，为公司在以后的汽车门板模具设计中提供了很好的参考，也增强了对类似模具制造的自信心。

文章分类：技术信息

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