基于Moldflow 的轴承塑件分析及优化设计＊

王一杰，孟 浩，张雨薇，郭苗苗，高中琦

（河南理工大学，河南 焦作 454002）

轴承为工程机械中必不可少的零件，人们对其的需求也越来越高。通常传统注射模具设计过程异常复杂且缺少客观高效的可模拟结果[1-3]。通过Moldflow 软件模拟，进而设计、修复、完善、模拟产品注塑整个过程，提高了设计生产的时效性，而且减少了经济资本投入。

相关学者们对Moldflow 软件模拟优化工艺参数进行了大量研究。刘丹等[4]对汽车后视镜座进行优化分析仿真，得出最佳浇口位置。通过以体积收缩率变化为参数的正交试验，获得了最佳收缩率和冷却剂收缩率均不会引起翘曲的塑件模型。

本文使用Moldflow 分析了轴承塑件的注塑全过程，通过调整控制工艺参数分析影响塑料轴承质量的因素，针对分析结果预测可能出现的成型缺陷提出优化方案，为后续相关制件的设计生产提供指导作用。

1 轴承结构分析

轴承三维结构具体如图1 所示，其外形尺寸为全长64 mm，内径11.6 mm，外径184 mm。采用solidworks 软件进行三维建模，采用ABS 进行注塑。本文选用的ABS 材料型号为PA-717C。

图1 塑件图

2 浇口与冷却系统的设计

浇口与冷却系统的设计如图2 所示。浇口的位置对塑料的质量有很大的影响，直接影响零件的美观和质量，轴承结构较短，因此模型中只设计一个最优浇口位置，如图2（a）所示。通过Moldflow 分析流动阻力指示器和闸门的匹配，如图2（b）所示。设计冷却系统对注塑零件的质量有很大影响，而对冷却系统的关注将直接导致清洁塑料零件出现。……