基于正交试验的汽车挡板塑件注塑模具冷却系统的优化分析

李金峰

摘要：以汽车挡板注塑模具冷却水道水孔直径、相邻冷却水道水孔间距及冷却水道模具表面距离为实验参数，利用正交实验对模壁温差进行模拟分析。验证得出水孔间距对模具的冷却效果影响最为明显，通过优化分析，使得冷却系统的冷却效果较为理想，使得模具的温差均匀，能提升塑件的产量和合格率。可得到冷却水道最佳的工艺组合为：冷却水道水孔直径10mm、相邻冷却水道水孔间距140mm、冷却水道模具表面距离30mm。

关键词：注塑;冷却优化;正交试验;模壁温差

0  引言

随着全球医疗、家电、日用品、汽车、5G通讯和能源储存等重点行业对塑料制件的需求增加[1]，塑料制品的设计将趋向于高质量、轻薄和美观，产品的结构更趋于复杂，这对注塑模具的研发与应用提出了更为严格的要求[2]。在注塑成型过程中，模具的冷却系统影响着塑件的质量也能够减少试模次数和后期修改模具的成本，从而影响企业的生产效率[3]。设计人员需要更多地模流分析技术来辅助注塑模具的设计，利用该技术，能预先分析模具设计的合理性，减少试模次数，加快模具的研发速度，提高企业效率。

本文以汽车挡板塑件为研究对象，使用正交试验的方法，结合Moldflow注塑仿真软件，优化冷却水道水孔直径、相邻冷却水道水孔间距及冷却水道模具表面距离三个冷却水道参数[4]，降低模壁温差，使模具型腔的温度分布均匀，提高塑件的冷却效率。较高的模壁温差容易使塑件内积聚残余应力，产生不对称的热应力，从而导致塑件的翘曲变形[5]，影响塑件的质量和良品率，同时也会导致塑件的冷却时间加大导致整个生产周期延长，生产成本增加。……