【正文】 BayerUSA 公司的 ABS 材料，其牌號為 Lustran ABS Elite HH 1827。 最終修改完成的網(wǎng)格診斷。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 30 頁 未 定向單元修改 在 MPI 的 Fusion（表面） 模型中，每個(gè)網(wǎng)格單元都存在一個(gè)規(guī)定的方向，即每個(gè)單元都有一個(gè)頂面和一個(gè)底面，其中頂面的方向與網(wǎng)格模型中每個(gè)三角形單元的頂點(diǎn)序列呈右手規(guī)則。 當(dāng)所有的縱橫比都修改完成后右邊的縱橫比彩色條已經(jīng)自動消失。 如法向其他的 問題網(wǎng)格也照此合并。 圖 338 縱橫比診斷對話框 圖 339 縱橫比 診斷圖像顯示 圖 340 縱橫比 診斷結(jié)果視圖 再調(diào)用 MESH TOOL（網(wǎng)格工具） 如圖 341所示， 網(wǎng)格工具 里的 Merge nodes（合并節(jié)點(diǎn)）工具來合并這個(gè)三角形的最短邊上的兩 個(gè)節(jié)點(diǎn)， 選擇工具條的 局部放大如圖 342，選擇有紅色引線的網(wǎng)格。進(jìn)行診斷，在彈出的診斷對話框里的 Minimum（最?。┪谋究蛑刑钊?30， 如圖338所示， 單擊 SHOW（顯示）后，會將縱橫比大于 30 的網(wǎng)格全部顯示出來 。一般地，所生成的新的三 角形單元，其縱橫比將比原來的縱橫比減小，從而達(dá)到修正模型單元的目的。 也用合并節(jié)點(diǎn)的辦法將有缺陷網(wǎng)格修正過來，重疊、交叉單元隨即消失。 交叉網(wǎng)格是指不同平面上的網(wǎng)格單元相互從內(nèi)部交叉的情況，即相交部分并非三角形單元的某邊。 圖 331 自由邊診斷對話框 圖 332 顯示自由邊診斷 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 26 頁 圖 333 診斷結(jié)果層視圖 圖 335 自由邊視圖 圖 334 適合窗口工具欄視圖 消除自由邊的思路就是消除節(jié)點(diǎn)，仍然是用網(wǎng)格工具里的合并節(jié)點(diǎn)以將及補(bǔ)洞的方法將自由邊消除掉，在進(jìn)行自由邊修改的時(shí)候一定要在保證不能改變結(jié)構(gòu)形狀的前提下進(jìn)行，另外在修改自由邊時(shí)比較容易引起其他的網(wǎng)格缺陷，所以在合并節(jié)點(diǎn)時(shí)一定要謹(jǐn)慎，不能盲目的合并節(jié)點(diǎn)，盲目的合并不但不能消除網(wǎng)格缺陷，還可能因此產(chǎn)生更多其他的網(wǎng)格缺陷。 顯示如圖在紅框內(nèi)顯示了 3 個(gè)單元 如圖332所示 。 在進(jìn)行完這兩項(xiàng)工作后我們查看網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)窗口如圖 330所示。 但這只能修復(fù)網(wǎng)格嚴(yán)重不合理的地方，余下的還需要靠手動去修復(fù)。 對于 Fusion 模型，網(wǎng)格信息必須滿足以下一些原則： regions（連通的區(qū)域）的個(gè)數(shù)應(yīng)該為 1； edges（自由邊）和 Nonmanifold edges（交叉邊）個(gè)數(shù)應(yīng)該為 0； not oriented（未配向的單元）應(yīng)該為 0； intersections（網(wǎng)格交叉）個(gè)數(shù)應(yīng)該為 0； overlapping elements（完全重疊網(wǎng)格）個(gè)數(shù)應(yīng)該為 0； ratio（三角形面縱橫比）數(shù)值視具體情況而定，一般最大值應(yīng)控制在 10 到 20 之間； ratio（網(wǎng)格匹配率）應(yīng)大于 85%； area triangle elements（零面積單元）個(gè)數(shù)應(yīng)為 0。這就需要對網(wǎng)格缺陷進(jìn)行修改。 然后單擊 Generate 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 22 頁 Mesh（生成網(wǎng)格） 按鈕，系統(tǒng)將根據(jù)你的設(shè)置，自動完成網(wǎng)格劃分和匹配，其結(jié)果可以在界面左下腳的消息窗口中看到，網(wǎng)格劃分結(jié)果如圖 321。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 圖 318 網(wǎng)格診斷 因?yàn)榱慵穸茸畲鬄?，所以網(wǎng)格平均邊長小于 4mm。方案任務(wù)視窗出現(xiàn)網(wǎng)格的單元數(shù) （如圖 316 所示） 。 模型的網(wǎng)格劃分 被分析模型的網(wǎng)格劃分和修改是 MPI 分析前處理的最為重要，同時(shí)也是最為復(fù)雜、煩瑣的環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的是否合理，將 直接影響到產(chǎn)品的最終分析結(jié)果。 緊接著 按導(dǎo)入鍵導(dǎo)入 被分析產(chǎn)品的 STL模型 （紅線框） 如圖 37，在選擇網(wǎng)格劃分類型的時(shí)候選擇（ Fusion）表面 模式 不變，單位選擇毫米不變 ， 直接按 確定， 如圖 38。（如圖 32 所示） 圖 31 MPI 圖標(biāo) 圖 32 打開后窗口視圖 點(diǎn)擊 File（文件）里的 Newproject（新建項(xiàng)目） ，如圖 43 所示 ，彈出：窗口 （如圖 44 所示） ，然 后 創(chuàng)建新的文件名稱，下面以三澆口澆注系統(tǒng)為例，在空白欄里填入“ ” ，按瀏覽選擇文件的保存路徑。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 16 頁 圖 28 圖 29 澆口方案的確定，共有 9 種澆口的 分部圖。 工藝參數(shù) 其 ABS 塑料的工藝參數(shù)如表 21 所示。有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學(xué)穩(wěn)定性和電氣性能。 ABS 的成型特性 : (1)物理性能： 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物（ ABS）外觀為粒狀或粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑料件有較好的光澤。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 14 頁 (5)冷卻水孔管路一般最好不開設(shè)在型腔塑料熔接的地方，以免影響制品強(qiáng)度。根據(jù)模具大?。ㄖ破分亓浚Q定。 (9)為了實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確地控制模溫，可在模具中同時(shí)設(shè)置加熱器和冷卻器。 (6)由于制品幾何形狀的影響，制品在模具內(nèi)各處的溫度不一定相等，常會因溫度分布不均導(dǎo)致成型質(zhì)量差。 (3)對于低 黏度或低熔點(diǎn)塑料，一般需要采用常溫水，或冷水對模具進(jìn)行冷卻。 究竟在何種情況下需要對模具進(jìn)行冷卻或加熱，與不同特征的塑料品種、制品結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、生產(chǎn)率及成型工藝對模具溫度的要求有關(guān)。 確定加熱與冷卻的原則 注射模的熱交換系統(tǒng)必須具有冷卻或加熱的功能，必要市還要二者兼有。 塑料模具是塑料模塑成型必不可少的工藝裝備，同時(shí)又是一個(gè)熱交換器。如使用操作不 當(dāng) 極易損 壞 熱流 道零件，使生 產(chǎn)無 法 進(jìn) 行，造成巨大 經(jīng)濟(jì)損 失。 熱流 道模具制作 工藝設(shè)備要 求高 熱流 道模具需要精密加工機(jī)械作保 證 。概括起 來 有以下 幾點(diǎn) 。最大的在 30 公斤以上。 熱流 道模具的 應(yīng) 用范 圍 1．塑料材料 種類 熱流 道模具已被成功地用于加工各種塑料材料。熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理。 2．塑料流 動 的控制 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 11 頁 塑料在熱流道系統(tǒng)中要流動平衡。 許 多生 產(chǎn)過 程中出 現(xiàn)的加工 及產(chǎn)品質(zhì) 量 。 熱流道應(yīng)用主要技術(shù)關(guān)鍵 一 個(gè) 成功的 熱流 道模具 應(yīng)用項(xiàng)目需 要多 個(gè)環(huán)節(jié)予 以保障。這一點(diǎn)在本次的 CAE模擬過程中也做了對比，從中可以明顯的看出點(diǎn)澆口的的優(yōu)勢。常用來成型寬度（橫向尺寸）較大的薄片狀制品。優(yōu)點(diǎn)是成品可以獲得不錯(cuò)的外觀，可以防止成品變形；缺點(diǎn)是澆口切除稍困難。 (3)點(diǎn)澆口，常用于三板模，一模多腔的模具。 澆口的分類和適用場合 (1)直澆口多用于二板模，一模一腔的模具。 (7)合 理設(shè)計(jì)冷料穴冷料穴設(shè)計(jì)不當(dāng)，容易使制品發(fā)生成型缺陷。例如對于深度很淺的大平面聚乙烯、聚丙烯制品若采用料流速度較大的直接澆口成型，由于注射壓力直接作用在制品上加之這些塑料取向能力較強(qiáng)，所以成型后很容易在澆口附近殘余較大的時(shí)效應(yīng)力和取 向應(yīng)力，并導(dǎo)致制品發(fā)生翹曲變形，為此可改換多點(diǎn)澆口形式。 (3)防止型芯變形和嵌件位移設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)盡量避免通過系統(tǒng)的塑料熔體正面沖擊模腔內(nèi)尺寸較小的型芯或嵌件，以防止熔體的沖擊力使型芯發(fā)生變形或使嵌件發(fā)生位移。冷料穴的作用是收集每次注射成型時(shí)流動熔體前端的冷料頭（前鋒冷料），避免這些冷料進(jìn)入模腔影響制品成型質(zhì)量，或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料。 3) 由于截面狹窄，所以在澆口內(nèi)冷卻固化的塑料熔體（廢料）強(qiáng)度很低，非常容易斷裂，故便于制品和廢料分離，并便于制品脫模。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。 澆注系統(tǒng)各部分的作用 澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四部分組成，各部分作用如下。熱固性材料注塑模擬 MPI提供工具進(jìn)行熱固性塑料成型的模擬：如注塑成型、 IC卡成型、樹脂模塑成型、 BMC材料模塑成型和反應(yīng)注塑成型等。注塑參數(shù)優(yōu)化 MPI的注塑工藝優(yōu)化功能對于每一特定制件，自動的確定其最優(yōu)加工工藝參數(shù)和注塑機(jī)參數(shù)。 MPI 的模內(nèi)殘余應(yīng)力修正算法 (CRIMS)使用戶可以精確分析 Moldflow 數(shù)據(jù)庫中 500種材料的翹曲情況。使用流動分析用戶可以優(yōu)化澆口位置和加工參數(shù)、預(yù)測制件可能出現(xiàn)的缺陷、自動確定取得流動平衡的流道系統(tǒng)尺寸。 FUSION 可以直接從塑件顧問中讀取模型而進(jìn)行進(jìn)一步的分析。 MPI 的中型面模塊用于處理薄壁制件，節(jié)省了用戶大量的 CAE 建模時(shí)間。包括線框模型、表面造型、薄壁實(shí)體以及難以用中型面來表達(dá)的厚壁實(shí)體。這些工具使客戶可以進(jìn)行深入的分析和優(yōu)化。 圖 產(chǎn)品外型 Moldflow 軟件簡介 Moldflow 公司是一家專業(yè)從事塑料成型計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的軟件和咨詢公司，時(shí)塑料分析軟件的 創(chuàng)造者，其 MPI 軟件是塑料 CAE軟件公認(rèn)的領(lǐng)導(dǎo)者。優(yōu)化模具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，進(jìn)行澆口最佳數(shù)量和最佳位置的確定，尤其是對模具的澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)進(jìn)行改進(jìn)，完成冷卻分析、填充分析、翹曲分析等。 CAE 技術(shù)的應(yīng)用帶來的直接好處是省時(shí)省力，減少試模、修模次數(shù)和模具報(bào)廢率，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。多年來，人們一直期望能預(yù)測注射成型時(shí)塑料熔體在模具型腔中的流動情況及塑料制品在模具型腔內(nèi)的冷卻、固化過程，以便在模具制造之前就能發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的問題，修改圖紙而不是返修模具。利用 CAE軟件 MOLDFLOW，可以對不同工藝條件下的塑料注射 成型過程進(jìn)行模擬，幫助設(shè)計(jì)人員及早的發(fā)現(xiàn)模具和成型質(zhì)量方面存在的問題，從而可以優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和注射工藝參數(shù)，縮短產(chǎn)品的整個(gè)生產(chǎn)周期。數(shù)據(jù)將用于有限元分析和熱處理，首先要確定澆口的最佳位置，其次是冷 卻水道。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論 文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 作者簽名： 日 期： 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。 南 京 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 專 業(yè)： 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 題 目： 基于注塑模具 CAE技術(shù)的熱流道關(guān)鍵技術(shù)研究 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在 不以贏利為目的前提下，學(xué)校可以公布論文的部分或全部內(nèi)容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 指導(dǎo)教師評閱書 指導(dǎo)教師評價(jià)： 一、撰寫（設(shè)計(jì)）過程 學(xué)生在論文（設(shè)計(jì)）過程中的治學(xué)態(tài)度、工作精神 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生掌握專業(yè)知識、技能的扎實(shí)程度 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識和專業(yè)技能分析和解決問題的能力 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 研究方法的科學(xué)性；技術(shù)線路的可行性；設(shè)計(jì)方案的合理性 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及 格 完成畢業(yè)論文（設(shè)計(jì)）期間的出勤情況 □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 二、論文（設(shè)計(jì)）質(zhì)量 論文（設(shè)計(jì)）的整體結(jié)構(gòu)是否符合撰寫規(guī)范？ □ 優(yōu) □ 良 □ 中 □ 及格 □ 不及格 是否完成指定的論文（設(shè)計(jì)）任務(wù)（包括裝訂及附件）？ □