空调面盖模内装饰成型注塑CAE优化分析

针对空调面盖塑件采用模内装饰(IMD)工艺成型中内壁内衬本体的注塑成型进行了计算机辅助工程(CAE)仿真优化分析,获得了该IMD塑件成型模具设计所需的浇注系统、冷却系统及注塑工艺参数。IMD塑件由带油墨印刷图案的聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)-环氧树脂(EP)共聚物(PMI)+PMMA(PMI+PMMA)外壁预成型膜片,与聚碳酸酯(PC)和丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的混合物内壁内衬本体通过注塑结合而成。采用Moldflow CAE分析中“重叠注塑分析”序列对IMD的注塑成型进行优化分析,分析模型中,将IMD塑件的预成型膜片设置为使用PMI+PMMA材质镶件的第一射,内壁内衬本体成型设置为使用PC+ABS材质的第二射。结果表明,在控制内壁内衬本体熔料温度低于预成型膜片熔化温度20℃及最优浇口采用单点Φ4 mm热浇口浇注的条件下,第二射内壁内衬本体注塑成型优化获得最优浇口位置对应的前沿温度差为9.5℃,注塑时间为1.533 s,注塑压力为104.52 MPa,能有效防止预成型膜片重熔;进一步的流动分析中保压优化为80 MPa/8 s、60 MPa/4 s、40 MPa/4 s、20 MPa/2 s。进一步的冷却翘曲分析中,冷却系统优化为采用24条Φ10 mm管道进行冷却,在料温247.5℃的条件下,模温可控制为77.44℃,成型周期可控为43.5 s,塑件翘曲变形可控制在2.609 mm以下,塑件整体成型精度能控制在MT4~MT6等级范围内,能有效满足塑件的成型要求。