【正文】 ight 中新建工程，將模型導(dǎo)入到工程項目中。如果位于這個范圍中，則可以產(chǎn)生出質(zhì)量較好的塑件 [1]。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 澆注系統(tǒng)的建立 建立一模兩腔的模型如圖 35 所示 ，網(wǎng)格統(tǒng)計結(jié)果如圖 36 所示。并且從充填結(jié)果圖中可以看出，兩個型腔的充填是同時完成的，較為合理。 結(jié)果如圖 38 所示，在每個型腔的一個側(cè)孔處存在微小的灰色區(qū)域，表示在速度 /壓力切換時，該區(qū)域仍未充填完全，與充填分析的結(jié)果一致，基本符合要求。 圖 39 流動前沿溫度結(jié)果 （ 4）塑件的總體溫度 溫差的存在會引起塑件的收縮和翹曲，因此希望塑件中的熔體總體溫度均勻一致。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 23 圖 310 塑件的總體溫度 （ 5）注射位置處壓力： XY 圖 注射位置處壓力變化曲線可以用于查看注射時需要多大的注射壓力。出現(xiàn)在澆口位置，因此需對澆注系統(tǒng)進(jìn)行修改。 圖 315 壓力 （ 10）鎖模力曲線 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 25 鎖模力對充模是否平衡、保壓壓力等非常敏感。 圖 317 氣穴 （ 12）熔接線 從圖 318 可以看出，在塑件表面有少量熔接線，而且都不是明顯的，基本上是可以接受的。 ，因此，需要減少塑件厚度。 表 32 保壓分析階段信息 說明： P=壓力控制 時間（ s) 保壓（ %） 壓力（ MPa） 鎖模力（ tonne) 狀態(tài) P P P P P P P P P P 壓力已釋放 P P 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 續(xù)表 32 P P P P P P 結(jié)果分析 （ 1） 注射位置處壓力 從圖 319 可以看出，在速度 /壓力切換點前，壓力為 ，在速度 /壓力切換點，壓力降為 ，然后一直維持到 10s 后降為 0。 圖 320 頂出時的體積收縮率 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 28 （ 3）凍結(jié)層因子 從圖 321 可以看出，制件凍結(jié)時間總計為 ,從動畫中可以看出澆口在 時凍結(jié)，剩余的時間分流道和主流道開始凍結(jié)。 圖 323 壓力 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 29 優(yōu)化保壓方案 根據(jù)以上分析結(jié)果進(jìn)行工藝參數(shù)的調(diào)整，調(diào)整保壓曲線。 圖 324 回路冷卻液溫度 （ 2） 回路流動速率 管道流動速率一般均勻不變。與流動速率一樣，回路雷諾數(shù)應(yīng)趨于穩(wěn)定一致。 圖 327 回路管壁溫度 （ 5）達(dá)到頂出溫度的塑件時間 從圖 328 可以看到，在塑件大孔處，塑件的冷卻時間較長，應(yīng)在這些部位加強(qiáng)冷卻。 圖 330 塑件平均溫度 （ 8）塑件最高溫度位置 圖 331 顯示的是塑件表面最高溫度的位置。從圖 332 可以看出，塑件最高溫度為 ℃ ，最低溫度為 ℃ ，塑件溫差在 20℃ 以上，每個面的溫差也不均勻，需對冷卻系統(tǒng)進(jìn)行修整。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 34 翹曲分析 隨著對塑料制品的外觀質(zhì)量和使用性能要求的提高，翹曲變形程度也作為評價產(chǎn)品質(zhì)量的重要指標(biāo) 。 圖 334 總變形量 所有因素 X 方向的變形結(jié)果如圖 335 所示，最大變形量為 ，發(fā)生在充填末端的一方。說明由于冷卻不均引起的變形量很小，因此可以說冷卻效果可以接受。 圖 340 冷卻不均引起的 Y 方向的變形結(jié)果 冷卻不均引起的 Z 方向的變形結(jié)果如圖 341 所示。 （ 3）收縮不均引起的變形 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 37 收縮不 均引起的總變形量的結(jié)果如圖 342 所示。出現(xiàn)在側(cè)孔的充填末端一方。 （ 4）取向引起的變形 圖 346 所示為塑件模型在分子取向影響下的變形量結(jié)果。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 39 圖 348 分子取向引起的 Y 方向的變形結(jié)果 如圖 349 所示， Z 方向分子取向因素引起塑件的變形量為 ，主要出現(xiàn)在塑件主體蓋大孔處。從圖中可以看到，總體翹曲量最大值為 ，主要出現(xiàn)在有側(cè)孔的填充末端。 圖 352 角效應(yīng)引起的 Y 方向的變形結(jié)果 如圖 353 所示， Z 方向上角效應(yīng)引起的變形量最大為 ，主要出現(xiàn)在有側(cè)孔的充填末端。 收縮分析結(jié)果 （ 1）體積收縮率 圖 354 為模型頂出時的體積收 縮率結(jié)果。 圖 355 體積收縮率結(jié)果 （ 2）收縮查詢 收縮檢查圖表示應(yīng)用屏幕結(jié)果推薦的收縮率是否合適。通過分析可知，主要是由于注射澆口設(shè)置不合適，可以適當(dāng)修改澆注系統(tǒng)和優(yōu)化工藝條件，選擇收縮性更小的材料，以提高塑件成型質(zhì)量。 澆注系統(tǒng)的調(diào)整 在冷卻過程中，主流道達(dá)到塑件頂出溫。因此，將塑件主體蓋大孔處的尺寸增大，直徑由 36mm 增大為 38mm，側(cè)孔處的厚度由 3mm 減少為 。由圖可以看出，此塑料塑件的收縮率合適程度相差是比較大的，會嚴(yán)重影響塑件的質(zhì)量。 圖 354 頂出時的體積收縮率結(jié)果 模型的體積收縮率結(jié)果如圖 355 所示。 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 41 收縮分析 塑料的收縮性是指塑料從模具中取出冷卻到室溫后 1624h，塑件各部分尺寸與原來在模具中的尺寸相比都有所縮小的性能。數(shù)值較小，可以忽略不計。因此，我們可以對其忽略不計。 圖 346 分子取向引起的變形結(jié)果 如圖 347 所示， X 方向分子取向因素引起塑件的變形量為 ， 主要出現(xiàn)在塑件有側(cè)孔的充填末端的 一方。 圖 344 收縮不均引起的 Y 方向的變形結(jié)果 從圖 345 可以看到， Z 方向上收縮不 均引起的變形量為 ，主要出現(xiàn)在主體蓋大孔的下端面處。 圖 342 收縮不均引起的變形 收縮不均引起的 X 方向的變形結(jié)果如圖 343 所示。 圖 341 冷卻不均引起的 Z 方向的變形結(jié)果 綜上所述，冷卻不均引起的變形量不大，不是引起塑件翹曲變形的主要因素。 圖 339 冷卻不均引起的 X 方向的變形結(jié)果 冷卻不均引起的 Y 方向的變形結(jié)果如圖 340 所示。 圖 336Y 方向變形量 所有因素 Z 方向的變形結(jié)果如圖 337 所示，最大變形量為 ，發(fā)生在有側(cè)孔的充填末端處。 翹曲分析結(jié)果 （ 1） 綜合因素引起的變形 圖 334 所示為所有因素塑件總變形量的分布情況。 圖 333 流道平均溫度 優(yōu)化冷卻方案 通過對以上冷卻計算結(jié)果分析，初次設(shè)計的冷卻系統(tǒng)存在較大的缺陷，需對局部加強(qiáng)冷卻，塑件某些部位達(dá)到頂出時間過長，將會導(dǎo)致翹曲等缺陷，水道分布不均勻。 圖 331 塑件最高溫度位置 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 33 （ 9）塑件溫度 塑件溫度顯示了在循環(huán)周期塑件單元的平均溫度。從圖 329 可以看到，塑件的最高溫度為 ℃ ，高于塑件頂出時的溫度，因此，應(yīng)對其進(jìn)行修改。 圖 326 回路雷諾數(shù) （ 4）回路管壁溫度 回路管壁溫度的溫差應(yīng)在 5℃ 以內(nèi)。 圖 325 回路流動速率 （ 3）回路液雷諾數(shù) 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 31 回路液雷諾數(shù)表征冷卻回路的冷卻液雷諾數(shù)。 分析計算 冷卻過程信息見表 33 所示。從圖中可以看出模型充填時的鎖模力最大值為 ,遠(yuǎn)小于注射機(jī)的最大鎖模力。 圖 319 注射位置處壓力 （ 2） 頂出時的體積收縮率 一般情況下，頂出時塑件的體積收縮率應(yīng)分布均勻，且控制在 3%以內(nèi)。 保壓分析階段分為壓實階段和倒流階段 [1]。需要重新設(shè)計注射機(jī)參數(shù)。符合要求。由圖 321 可以看出， 充填壓力平衡。 圖 311 注射位置處壓力： XY 圖 （ 6） 剪切速率，體積 由圖 312 可以看出，最高剪切速率約為 107100（ 1/s),比材料的最大剪切速率高，需要對澆注系統(tǒng)進(jìn)行修改。 分析結(jié)果如圖 310，從圖可以看出，塑件總體溫度為 ℃ ，最低溫度為 ℃ ，材料推薦熔體溫度為 200℃ ～ 280℃ 。 圖 39 所示為該模型充填分析的流動前沿溫度結(jié)果。注射保壓切換應(yīng)在注射完成 95%～99%之間。 表 31 充填結(jié)果摘要 時間（ s） 體積（ %） 壓力（ Mpa） 鎖模力（ tone） 流動速率 (cm^3/s) 狀態(tài) V V V V V V V V V V V V V V 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 續(xù)表 31 V V V V V V V V V V V V V/P P 已充填 說明： V=速度控制 P=壓力控制 V/P=速度 /壓力切換 充填分析結(jié)果 ⑴ 充填時間 圖 37 為充填時間分析結(jié)果。 充填分析 Moldflow 2020 中的充填分析可以對塑料熔體從開始進(jìn)入型腔直至充 滿型腔的整個過程進(jìn)行模擬。 采用網(wǎng)格工具對網(wǎng)格進(jìn)行修復(fù)結(jié)果如圖 33 所示： 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 圖 33 修復(fù)后的網(wǎng)格統(tǒng)計結(jié)果 從圖可以看出，經(jīng)過網(wǎng)格修復(fù)后，匹配百分比與相互百分比都有所提高，而且修復(fù)了相交單元和完全重疊單元，并改善了縱橫比。初選的模架為：A2540 型標(biāo)準(zhǔn)模架。設(shè)計模具時必須考慮型腔的排氣問題。因此，模具的冷卻時間主要取決于冷卻系統(tǒng)的冷卻效果。當(dāng)模具溫度要求超過 80oC 時或大型模具，則需設(shè)置加熱系統(tǒng)。該模具采用擋塊定位形式。 (3) 斜導(dǎo)柱的直徑 考慮到抽拔力和傾斜角不大，這里工作部分直徑初步定為 16mm。 (1) 抽芯距 一般抽芯距等于側(cè)孔式側(cè)凹深度 so 加上加工余量 2~3mm，即 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 0 (2 ~ 3)s s mm?? （ 211） 所以抽芯距取 5mm。 拉料桿 、 頂出距離 選用 Z 形拉料桿，直徑為 8mm。根據(jù)推桿布置許可空間，每個塑件設(shè) 4 根推桿，共 8 根；直徑為 7mm，長度為 120mm。 4）推出機(jī)構(gòu)應(yīng)盡量簡單可靠，有合適的推出距離（過大會加劇模具的磨損、過小則塑件不能脫膜）。 頂出機(jī)構(gòu)類型 推出方式 注塑成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)，又稱為脫膜機(jī)構(gòu)或。 定位環(huán)及澆口套 根據(jù)注射機(jī)定模板中心孔尺寸，定位環(huán)的直徑設(shè)為 55mm,澆口套公稱直徑為 20mm。 也可按以下公式估算澆口厚度 h=ns(mm)= ??(mm) (29) 式中： n 為與塑料品種有關(guān)的系數(shù)（表 23）； S 為塑件的厚度（ mm）。 4)對于多型腔模具，用以平衡進(jìn)料。 圖 23 圓形流道 2） 分流道的截面尺寸 一般圓形截面的直徑為 2~12mm，因此，取分流道的始端直徑為 5mm、末端直徑為 4mm，長度為 。 澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、澆口和冷料穴等部分 [5]。 3)防止型芯的變形或嵌件的位移。 式（ 27）簡化可得型腔數(shù)目為 0 . 0 62 5 2 4 2 5 2 . 31 1 4 0 . 0 0 0 5Sn L?? ? ? ? ? ??? （ 28） 綜合上面幾項分析，本次設(shè)計采用一模兩腔。型腔布置如圖 21 所示 圖 21 一模兩腔 按注射機(jī)的最大注射量確定型腔數(shù)目 洛陽理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計（論文） 11 0 . 8 0 . 8 6 0 7 2 . 7 6 97 5 2 6 . 1 6gfzVVn V ? ??? ? ? （ 25） 式中， Vg 是注射機(jī)最大注射容量（ cm3）； Vj 是澆注系統(tǒng)冷凝料量（ cm3）； Vz 是單