本文利用Moldflow软件对某汽车前门装饰板进行翘曲分析，确定了翘曲产生原因，通过优化工艺条件，改善冷却系统，以及采用变形补偿技术，达到了控制翘曲变形的目的，从而实现了产品品质的提升。 
随着塑料工业的飞速发展，通用与工程塑料的强度和精度等性能显著提高，塑料制品的应用范围不断扩大，逐渐形成了以塑代钢、以塑代木的趋势。塑料制品的强劲发展势头，极大地带动了整个塑料模具工业的发展。由于高效率、高精度和低成本的显著特点，注塑成形成为批量生产塑料制品的首选方法。但是，注塑成形常常会出现各种质量问题，如短射、飞边、翘曲、熔接痕和尺寸误差等，如何防止制品翘曲成为困扰工程师的一个难题。与此同时，随着经济的快速发展和人们生活水平的提高，人们对塑料制品外观质量和使用性能的要求越来越高，翘曲变形程度作为衡量产品质量的主要指标之一，越来越多地受到产品设计师及用户的关注和重视。 
注塑成形有三个关键的环节：产品设计、模具设计和注塑工艺设计。较前的环节直接影响较后的环节，较后的环节往往只能在一定程度上优化前一环节的不足，而不能彻底消除前一环节所固有的缺陷。所以，我们在产品设计之初就应该尽可能地降低可能出现的缺陷，提高设计质量。 
软件介绍 
Moldflow软件是世界公认的注塑CAE工业标准。该软件可精确高效地模拟注塑工艺全过程，帮助厂商实现高质量、低成本和短周期的目标；Moldflow采用目前最先进的有限元分析技术，依靠计算机模拟模具形状和处理、分析大量数据，对人们提出的工艺条件（模温、料温和注射时间等）进行校验，从而找到满意的工艺参数。Moldflow软件包括以下三部分： 
1. Moldflow Plastics Advisers（产品优化顾问，简称“MPA”）

塑料产品设计师在设计完产品后，运用MPA软件模拟分析，在很短的时间内，就可以得到优化的产品设计方案，并确认产品表面质量。 
2. Moldflow Plastics Xpert（注塑成形过程控制专家，简称“MPX”） 
集软硬件为一体的注塑成形品质控制专家，可以直接与注塑机控制器相连，进行工艺优化和质量监控，自动优化注塑周期、降低废品率及监控整个生产过程。 

3．Moldflow Plastics Insight（注塑成型模拟分析，简称“MPI”） 
MPI是对塑料产品和模具进行深入分析的软件包，通过对整个注塑过程进行模拟分析，包括填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力和收缩，以及对气体辅助成形、注塑压缩成形等特殊成形方法进行分析，使模具设计师在设计阶段就预测出未来产品可能出现的缺陷，提高一次试模的成功率。 
翘曲变形优化 
以某车型前门装饰板产品为例，应用Moldflow软件进行分析。该产品属于典型的长条件制品，易出现翘曲变形，且产品为外观件，整体喷漆处理。其相关参数：外形尺寸为1073mm×148mm×53mm；树脂材料为PP+EPDM+TD20；基本壁厚2.5mm；材料收缩率为1.05％。 
1.翘曲变形的原因 
注塑件变形是实际生产中常常遇到的一个问题，产品设计结构不合理造成壁厚不均匀；注塑工艺选择不恰当，如温度、压力和时间等参数设置不合理，都可能造成注塑件明显的变形。模具设计作为中间环节，为兼顾两头，要考虑的因素往往最多。注塑件由于其本身在各个尺寸方向上的收缩不均匀而产生翘曲变形，收缩不均匀表现为在制品不同部位的收缩不均匀，制品壁厚方向的收缩不均匀，材料取向不同造成的收缩不均匀。影响注塑件收缩的因素从本质上可以归结为三点：注塑件残余应力、注塑件冷却过程和材料的取向。从模具设计的角度，则要考虑模具型腔的预变形、模具冷却系统的设计以及浇口的数量和位置的安排。 

2.确定产品翘曲原因 
利用Moldflow软件对产品进行模拟，产品采用三点顺序阀进胶，以消除熔接痕；有限元网格数量53247，FUSION网格匹配率为91.3％，符合翘曲变形的要求。 
对模拟产品进行运行充填、保压和翘曲分析后，得出如图4所示的分析结果。从变形数据分析来看，产品的主要变形来自Z方向，即主要为翘曲。 
分析影响Z方向翘曲的各因素数据，得出不均匀收缩是产品翘曲变形的主要原因。因此，调整产品的均匀收缩是改善变形的主要突破口，由于产品的特殊装配关系，调整肉厚不可行，从而设置预补偿量则成为一种行之有效的方法。

3.预变形分析 
（1）确定预补偿量 预补偿分析的补偿量非常关键，如果补偿不准确，模具后期的整改难度比较大，包括大面积补焊、降面，甚至模具报废，对模具的寿命和成本都带来非常巨大的负面影响。Moldflow软件利用精密的网格模型以及准确的参数设定，可以准确地分析出变形量，从而帮助设计者确定预补偿量。Moldflow的具体实施方案是：运行Moldflow，得出产品的Z向翘曲结果，产品的两端翘曲上翘，翘曲量为2.975mm～3.869mm，根据翘曲量做变形预补偿。 
（2）预补偿方案验证 为了验证预补偿量的准确性，利用Moldflow对数据进行变形分析，确定产品回弹量是否与补偿量匹配；为了排除注塑工艺的影响，验证方案工艺参数与确定变形量的分析参数保持一致。对验证数据进行分析得出，回弹量与补偿量公差在±0.5mm以内，满足装车需求。 
（3）效果验证 产品经过预变形处理后，装饰板的装配间隙有了非常大的改善，增加了整车的美感与质感，实现了整车品质的提升。 
结语 
Moldflow可以在模具设计前期对产品的变形缺陷充分识别，并通过改善方案验证来实现缺陷规避。很多情况下产品的翘曲是无法通过调节工艺来完全改善的，预变形的方法很好地解决了这个难题，但是补偿量的确定往往是个很棘手的问题。实践证明，利用好CAE软件，可以在很大程度上帮助设计者确定相关值，迅速积累经验。