一、引言：

本文主要是对汽车左右安全带固定件类似的产品产生严重的变形问题进行研究、优化。变形无论是对制品的外观还是使用性能而言，都将会产生严重的质量问题。通过运用 Moldflow 3D技术的高仿真求解器解析制品产生变形的原因，找出应对方案，为企业实际生产提供优化及参考。

二、变形分析概述：

此产品要求较高，特别是产品的变形问题，此类产品的变形至今都很难找到准确的应对方法，生产出来的产品变形较大，基本上都是超出公差范围，客户不能接受。那么交样或批量生产该怎么进行呢？

我想每个公司都有自己的方法，但问题不解决制品肯定会出现潜在的问题，例如应力释放（在一定的温度下）的一天，释放之后的产品将会出现变形。又或者制品的机械性能降低，在出现意外事故的过程中，产品的机械性能明显下降致使产品断裂等。 产品变形产生的原因有很多，归根结底都是由于制品的收缩不均导致制品各区域的拉力大小不等的结果。应对方案也有很多，通常解决制品变形的方法有：加筋位、调整冷却液温度、局部区域加减胶、改变浇口位置、改变分子(玻纤）取向、修改制品结构、调整工艺等。

那么我们需要有针对性的对不同产品进行分析，在分析时我们都会运用相关的软件进行模拟，这里介绍一下Moldflow软件，Moldfllow软件里面有中性面、双层面和3D这些网格类型，不同的产品应该使用不同的网格类型，因为分析的准确性不一样。即使选对了网格类型分析出来的变形结果有的仍和实际打出的产品相差较大，那么是什么原因导致的呢？原因有：不可信的UDB、工艺设置、实际试模的机台、水路和水温等，在这里简单的讲一下材料的UDB文件，我们知道Moldflow材料库中的部分UDB文件和大多数材料厂商所提更的材料UDB均没有测试修正后的收缩，这样的误差最高可达到一半的比例，不过Moldflow作为注塑界的知名软件分析出的结果肯定是和实际产品变形趋势是一致的，能否将软件运用到实际当中去，这就需要Moldflow工程师应当具备各方面的技能和经验。

三、案例描述 ：

此产品为汽车安全带固定件： 产品最大外形尺寸：70*45*63，产品平均肉厚：1.8~7.0mm，产品肉厚差异较大，因此采用3D网格分析，如图1所示。材料：ABS+PA6-GF8 Terblend N NG-02 : BASF .此材料已做修正，质量指示器为银级，此材料可信度较高。 模具为一模两件，由于产品量大，因此进胶方式为冷流道隧道浇口进胶，如图2所示。

此产品虽有拐角，但不可使用双层面网格含有拐角效应的选项进行分析，由于此产品的形状、壁厚分部不均且壁厚变化较大已不符合使用双层面网格的要求(在这里我用双层面网格分析了一下，如图3所示。分析出的变形高达4.5MM)，因此采用3D网格分析，分析出来的产品最大变形为1.18MM,如图4所示。

我们对产品做了1.2MM的反变形，理论上试模出来的产品不会变形，但实际试模出来的产品仍有1.8MM的变形，通过调整各种工艺参数均无效，试模之后的产品如图5-1、5-2、5-3所示

四、案例分析及改善方案：

此产品用Moldflow 3D技术分析，也已经做了反变形，但实际试模出的产品仍有较大的变形。

1.浇口冷却时间：

使用牛角进胶在Moldflow软件中模拟出来的变形为1.2MM,使用浇口大小为1.2MM,我们来看一下浇口的冻结时间，如图6-1、6-2所示。

可以看到产品最后区域高达146S才可顶出，离浇口最近的区域也要近30S才可顶出，而浇口只需11S就可顶出，可见浇口冷却过早，制品得不到充分的补缩，因此在顶出之后产品的收缩较大，导致产品变形也较大，那么在软件里面的变形为什么保压充分和保压不充分产品的变形都是只有1.2MM呢？答案很明显理论与实际不相符，实际所采用的工艺以及其他方面的问题都有可能会造成产品的变形。在这里要考察Moldflow工程师实际解决问题的能力。

2.填充压力：

在制品填充的过程中压力最好不要太大，较大的压力会使压力很难均匀的传递到产品的各区域，很有可能造成薄壁区域的快速冷却，继而阻止后继压力的传递，形成蝴蝶效应。这种不良的效应破坏性相当大，会造成产品很多方面的缺陷。此产品喷嘴处的压力及转换时的压力，如下图7-1、7-2所示

上图可以看到此产品的压力并不大，因此此产品的变形不是压力较所致。

3.解决方案：

我们知道对这个产品而言不论浇口位置移动到什么地方，玻纤经过产品上侧的流动及取向都是一样的，因此移动浇口位置改变不了玻纤的取向。要解决此产品的变形只能将压力降低和充分补料，同时不可将冷料带到模腔中去，我们知道此材料特别容易在高温下冷却，浇口处很容易出现流延和冷料，继而堵塞浇口。因此取消牛角进胶取而代之为搭底进胶，同时也可降低压力。修改方案如图8-1、8-2所示。

在这里制品仍做了1.2MM的反变形，浇口由原来的牛角进胶改为现在的大水口搭底进胶，分流道改为了S形，可防止主流道及分流道 的冷料进入模腔。实际的试模产品如图9-1、9-2所示，产品无变形

五、结论：

此产品虽然结构较简单，但变形问题严重影响了产品的质量并且很难解决。此类似产品的变形问题在注塑行业经常出现，虽用了其它的一些方法生产，但始终解决不了根本性的问题，还浪费了大量的人力物力。因此我们在模具设计阶段一定要提前解决产品将来可能出现的缺陷问题，Moldflow 终究只是个软件，并不能反映所有问题，因此需要工程师不断的积累经验，观察试模出来的产品与模流分析结果是否一致，找出原因并不断的对比以找到适合本企业的一个标准，作为企业宝贵的Know-How. 通过Moldflow的全面运用，建立企业最宝贵的知识数据库，这样工程师的水平会迅速提高，企业的整体水平也会得到提升。

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