【正文】 入選項。而本零件所用的Fusion 格式網(wǎng)格統(tǒng)計各項參數(shù)如下。在一些敏感的區(qū)域，小縱橫比就顯得更加重要。有Fusion和3D類型的有限元劃分中，應(yīng)該將自由邊修復(fù)．因為有自由邊則意味者各個單元沒有正確的連接在一起，不能形成一個分析整體，從而影響以后的分析。如果縱橫比太高，分析將可能不收斂，而且有可能產(chǎn)生不合邏輯的結(jié)果，甚至可能導(dǎo)致結(jié)算失敗，當(dāng)考慮到網(wǎng)格的質(zhì)量時，低的縱橫比是非常重要的。利用交換對角線使縱橫比提高。利用網(wǎng)格工具中的定向單元命令就能對其進(jìn)行修改。根據(jù)內(nèi)澆口、橫澆口、直澆口的各自總截面積的比例不同，澆注系統(tǒng)分為開放式和封閉式兩種。工藝過程參數(shù)的選用：注塑機(jī)采用默認(rèn)注塑成型機(jī)，模具表面溫度選用推薦值為80 ℃ ，熔體溫度也采用推薦值為260 ℃。 澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建根據(jù)最佳澆口位置分析結(jié)果，設(shè)計兩個澆注方案。方案二：采用流道系統(tǒng)向?qū)?chuàng)建側(cè)澆口式澆注系統(tǒng)。 冷卻系統(tǒng)方案的確定冷卻系統(tǒng)是直接影響注塑制品質(zhì)量和生產(chǎn)效率的重要因素，模具冷卻裝置的設(shè)計與使用冷卻介質(zhì)、冷卻方法有關(guān)。二是型芯的冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，其根據(jù)塑件的深度和寬度不同而異，一般采用噴射式循環(huán)水路。MPI/Flow通過對熔體在模具中的流動行為進(jìn)行模擬，可以預(yù)測和顯示熔體流動前沿的推進(jìn)方式、填充過程中的壓力和溫度變化、氣穴和熔接痕的位置等，幫助工藝人員找出缺陷產(chǎn)生的原因并加以改進(jìn)工藝參數(shù)。對熔接痕/熔接線改善，可參考以下幾項措施:(1) 調(diào)整成型條件，提高流動性。 氣穴比較氣穴是指由于熔體前沿匯聚而在塑件內(nèi)部或者模腔表層形成的氣泡。如圖310；311所示。 優(yōu)化目標(biāo)設(shè)計對于某些注塑產(chǎn)品，翹曲、收縮、表面沉降、飛邊和尺寸變化等缺陷是一些無法徹底消除的問題，只能通過對工藝參數(shù)的優(yōu)化，減輕塑件的這些缺陷，從而滿足塑件的設(shè)計要求。 2）模具溫度—T2 在Moldflow的材質(zhì)庫中提供了所選取材料的的模具溫度的為范圍：T2=60 ℃~90 ℃，推薦值是80 ℃，在這個推薦值區(qū)間，取3個值，選取T2=70 ℃，80℃，90℃。(1) 試驗指標(biāo)定義工件的總翹曲變形量為考察指標(biāo)。表42 L18(37)實驗表及翹曲表形量總數(shù)值因素模具溫度注射溫度注射時間保壓壓力保壓時間冷卻時間實驗結(jié)果實驗1702501101215實驗2702601201520實驗3702701301925實驗4802501201525實驗5802601301915實驗6802701101220實驗7902501101920實驗8902601201225實驗9902701301515實驗10702501301520實驗11702601101925實驗12702701201215實驗13802501301225實驗14802601101515實驗15802701201920實驗16902501201915實驗17902601301220實驗18902701101525圖41 效應(yīng)曲線圖在表42中考察了六因素三水平對塑料件注塑翹曲變形量的影響，其所有不同的試驗條件共有36個，根據(jù)正交試驗設(shè)計，現(xiàn)在安排18次試驗，試驗的目的是為了找到哪個工藝參數(shù)對翹曲量的影響最大，以及各個工藝參數(shù)對翹曲量影響程度的順序，最后得出最佳參數(shù)組合。 (2) 最優(yōu)方案是A3B2C1D1E3F1，即選用注射溫度270 ℃、模具溫度80 ℃、 s、保壓時間12 s、保壓壓力保壓開始階段的壓力為130 MPa壓力、冷卻時間15 s。對非結(jié)晶型或結(jié)晶傾向小的塑料，注射溫度主要是影響熔體的粘度、流動性及分子取向程度，對成型收縮率的影響不大。(2) 模具溫度的影響單獨改變模具溫度的數(shù)值，其他參數(shù)不變進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到各自翹曲量數(shù)值，見表47。但是如果保壓時間超過一定時間，足夠使?jié)部谀?，則可降低體積收縮；澆口凝固后，保壓就無效果。在較高的保壓壓力作用下，可使制件得到較大的密度，使收縮率減小，表面質(zhì)量提高。注射速率對翹曲變形的影響比較復(fù)雜，主要是由于注射速度決定著熔體的充模速率，而充模速率對塑料產(chǎn)品性能的影響也比較復(fù)雜。(2) 通過極差分析，得出工藝參數(shù)對手機(jī)外殼翹曲變形的影響由大到小為：保壓壓力、注射溫度、注射時間、保壓時間、模具溫度和冷卻時間。 本文是在李明老師的精心指導(dǎo)下完成的。注塑成型的一個重要的優(yōu)點是，在一個自動化的過程中通過一個生產(chǎn)步驟完成復(fù)雜的幾何形狀。 它不同于其他的控制方案，它利用Autodesk Moldflow軟件顧問先進(jìn)的仿真能力（AMA）和Autodesk Moldflow Insight（AMI）軟件來提供初始工藝配置。過程控制可以自動糾正過程，即使是堆積或失去控制，也可以發(fā)送中繼信號報警運(yùn)營商。安裝向?qū)нM(jìn)行初步調(diào)整行程長度和緩沖的大小來保證足夠的緩沖，然后做出一個基本的未經(jīng)優(yōu)化的輪廓，它可以通過MPX流程的設(shè)置進(jìn)一步細(xì)化。這意味著在此過程中能夠較好地處理小變量的變化，如原材料的變化和環(huán)境溫度的變化。使用MPX過程優(yōu)化可以消除翹曲和優(yōu)化重缺陷。例如，控制圖的檢查顯示控制器的性能指標(biāo)穩(wěn)步下降，可能是由于沒有定期維修。方塊是汽車裝配的一部分，它可以協(xié)助車體固定其他零件。D. 自動設(shè)置E. 輔助裝置F. 手動安裝G. AMI分析數(shù)據(jù)H. 通過試驗設(shè)計的注塑成型工藝優(yōu)化。 附 錄B 英文材料4343。優(yōu)化注塑模具的冷卻用的是循環(huán)溫度為50176。A. 注塑件——方塊。MPX過程控制主要有兩個作用：它顯示過程參數(shù)的控制圖，監(jiān)控發(fā)生的任何變化。經(jīng)營者掌握了一系列資料和這部分缺陷記錄。MPX過程優(yōu)化移動配置文件設(shè)置點，它們通常放在窗口程序最強(qiáng)大的位置。速度行程，注射速度和保壓壓力必須以最大能力的百分比輸入。優(yōu)化過程中很容易讓用戶運(yùn)行的實驗設(shè)計（DOE），它自動確定一個強(qiáng)大的“優(yōu)秀零件”處理窗口以彌補(bǔ)正常工藝變化、確保質(zhì)量合格的零部件生產(chǎn)的繼續(xù)。MPX結(jié)合流程設(shè)置來實時優(yōu)化過程，并在一個系統(tǒng)中設(shè)置工藝參數(shù)以便生產(chǎn)控制。由于原材料可以通過一個單一的過程轉(zhuǎn)換成一個成型模具，所以這篇文章適合于大規(guī)模生產(chǎn)。 致 謝 畢業(yè)設(shè)計即將結(jié)束,在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助之下，我對于CAE技術(shù)有了更多新的認(rèn)知，對零件設(shè)計有了更深一步的認(rèn)識，對零件的整體分析了解得更加的清晰透徹。 本文對手機(jī)外殼塑件翹曲變形問題作了深入研究，得出以下結(jié)論：(1)應(yīng)用正交試驗方法，以較少的試驗獲得足夠的信息，與CAE技術(shù)相結(jié)合，可以方便的實現(xiàn)成型工藝的優(yōu)化。圖49注射時間變化時翹曲量的變化趨勢熔體在型腔中的流動速度基本上由注射速率所控制。但是太高的保壓壓力會造成產(chǎn)品不均勻收縮，而導(dǎo)致產(chǎn)品的翹曲變形。表48單獨改變保壓時間得到的翹曲量保壓時間（s）46810121418222630總翹曲量（mm）X方向（mm）Y方向（mm）Z方向（mm）從圖47變化趨勢可以看出，保壓時間對非結(jié)晶型塑料塑件的翹曲變形有一定的影響，隨著保壓時間的增加，塑件的變形逐漸減少，直至基本保持不變。寬澆口尺寸較大，也有助于壓力的傳遞，提高模腔壓力，增大補(bǔ)料量，降低平板的收縮，減少了翹曲變形。表46單獨改變注射溫度得到的翹曲量注射溫度（℃）240245250255260265270275280285總翹曲量（mm）X方向（mm）Y方向（mm）Z方向（mm）圖45注射溫度變化時翹曲量的變化趨勢通過圖45變化趨勢可以看出，熔體溫度在285 ℃左右時，翹曲量最小。表44 因子方差、自由度表因素偏差平方和自由度F比F臨界值顯著性模具溫度2注射溫度2注射時間2保壓壓力2保壓時間2冷卻時間2誤差12 從上表可以看出對產(chǎn)品影響最大的是保壓壓力，其次是注射溫度和注射時間。表41 影響翹曲指標(biāo)的因子及水平因素水平A注射溫度T1℃B模具溫度T2℃C注射時間t1/sD保壓時間t2/sE保壓壓力P/MPaF冷卻時間t3/s125070121101522608015120203270901913025根據(jù)因素及水平劃分，采用六因素三水平的正交實驗矩陣設(shè)計實驗，采用正交表L18(37)，并且按照表41設(shè)置的參數(shù)作模擬試驗同時取得考核指標(biāo)最大翹曲表形量，得到相應(yīng)得正交表。利用正交表安排試驗確定如下試驗指標(biāo)、設(shè)計變量、以及約束條件。為保證產(chǎn)品外觀質(zhì)量和使用要求，體積收縮率變化、表面縮痕指數(shù)和最大翹曲變形量影響注塑成型質(zhì)量的因素很多，選取對注塑成型過程影響較大的6個因素，每個因素安排3個水平。第4章 基于正交試驗工藝參數(shù)優(yōu)化分析正交試驗設(shè)計是利用規(guī)格化的正交表，恰當(dāng)?shù)卦O(shè)計出試驗方案和有效地分析試驗結(jié)果，提出最優(yōu)配方和工藝條件，進(jìn)而設(shè)計出可能更優(yōu)秀的試驗方案的一種科學(xué)方法HJ。制件上不同區(qū)域的收縮不均勻、厚度方向上的收縮不均勻或者在與材料分子取向平行和垂直的方向上收縮不均勻都會導(dǎo)致翹曲的產(chǎn)生。 通過對比兩種方案熔接痕可觀察到，第二方案產(chǎn)生的熔接痕較多。圖38 第一方案熔接痕圖39 第二方案熔接痕 由于制品結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，熔接線/熔接痕常常很難避免，改善熔接線缺陷可以從以下幾個方面入手:通過改變澆口位置、型腔的壁厚及流道系統(tǒng)的設(shè)計等改變?nèi)劢泳€的位置，盡量將其置于制品中不醒目而且強(qiáng)度要求不太高的地方；通過調(diào)整熔體交匯時的溫度，提高熔接線的抗拉/抗壓強(qiáng)度，并盡量使痕跡不明顯；通過調(diào)整澆口位置、數(shù)目等減少熔接線/接痕條數(shù)；溫度對熔接線/熔接痕的影響特別大，提高熔體的溫度可以提高熔接線的質(zhì)量；如果熔體交匯時的溫度與注射溫度相差不到20度，熔接線的質(zhì)量都可以接受(最理想的情況是熔體交匯時的溫度等于注射溫度)。圖34 方案一的冷卻回路圖35 方案二的冷卻回路 流動結(jié)果分析對于塑料注射成型來說，最重要的是控制塑料在模具中的流動方式。而且要做到使冷卻介質(zhì)在回路系統(tǒng)內(nèi)流動暢通，無滯流位。選擇任一個單元作為起始單元，得到網(wǎng)格連通性診斷結(jié)果。 方案一：采用流道系統(tǒng)向?qū)?chuàng)建雙點進(jìn)澆式澆注系統(tǒng)。如圖31所示。 設(shè)置注塑材料：在分析欄中選擇材料處進(jìn)行修改。澆注系統(tǒng)的作用是控制塑料熔體充填型腔的速度及充滿型腔所需的時間；使塑料熔體平穩(wěn)地進(jìn)入型腔，避免紊流和對型腔的沖涮；阻止熔渣和其他夾雜物進(jìn)入型腔；澆注時不卷入氣體，并盡可能使制件冷卻時符合順序凝固的原則。MPI 要求在進(jìn)行分析計算之前，模型中的每一個單元的頂面都需要朝向外表面。如圖27和28所示修改前后效果。高的縱橫比很可能對分析的結(jié)果產(chǎn)生負(fù)面影響。一般來講，無論是網(wǎng)格重疊還是網(wǎng)格交叉，部直接把有問題的單元刪除，然再把單元補(bǔ)上，從而達(dá)到修復(fù)的目的。 網(wǎng)格的修復(fù)由于MPI模塊在生成網(wǎng)格時，由于模型的幾何形狀、大小等原因，會產(chǎn)生單元的重疊和交叉，縱橫比不合理，出現(xiàn)自由邊和不連貫等問題，所以要對我網(wǎng)格進(jìn)行進(jìn)一步的修改和調(diào)整。程序自動對分析模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，如圖23所示。