浇口布置对齿轮轴注塑成型影响的研究

三峡大学科技学院 湖北 宜昌 443002

绪论

随着工程塑料快速发展和在工业领域的广泛应用，在力学性能达标的前提下，越来越多的产品构件采用塑料代替金属材料，以便获得更高的经济效应，同时还能降低产品重量。

自计算机有限元模拟技术诞生以来，各种有限元模拟仿真分析软件被开发出来并投入到生产实践中去，通过有限元模拟仿真分析，能提前预见产品研制过程中可能遇到的各种问题，加快产品的开发周期，降低研发成本。

在注塑成型领域，Moldflow模拟分析软件问世以来，因其强大的数值分析、可视化前后处理和用户项目管理等能力而备受用户的青睐。

1 齿轮轴注塑成型仿真模拟

依次经过创建工程、导入CAD模型、划分网格、网格优化后在Moldflow中完成模型的建立，本次使用聚丙烯作为分析材料，定义相关参数后，确定分析类型并且设定浇口位置、布置冷却系统后开始仿真模拟，初始采取两个浇口对称布置在齿轮轴轴两侧的方式进行[1]。

2 结果分析

图1 两个浇口对称布置的仿真结果

由图1可知，整个模型的填充时间约为1.57秒，浇口附近和远离浇口的轴端面时间差约为1.57秒，差距较大，填充不均匀。

距离浇口近端温度略高于远端，温差仅为0.2℃，由此可知在充型过程中，料温变化不大，分布较为均匀。

距浇口近的轴端面最先凝固，而齿轮中心部分最后凝固，两者时间差16秒，制件完全凝固需要26.91秒。

气穴主要集中在齿轮轴的两个轴端面。

充型压力最大值出现在1.54秒左右，约为2.14MPa，制件两端的充型压力差别较大，不平衡。……