【正文】 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。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。這些工具使客戶可以進(jìn)行深入的分析和優(yōu)化。 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。使用流動(dòng)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(dòng)確定取得流動(dòng)平衡的流道系統(tǒng)尺寸。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(dòng)的確定其最優(yōu)加工工藝參數(shù)和注塑機(jī)參數(shù)。 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。 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。 (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。 (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。 (3)點(diǎn)澆口，常用于三板模，一模多腔的模具。常用來成型寬度（橫向尺寸）較大的薄片狀制品。 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。 2．塑料流 動(dòng) 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(dòng)平衡。 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。概括起 來 有以下 幾點(diǎn) 。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。 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。 (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。 (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。 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。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。 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。 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。方案任務(wù)視窗出現(xiàn)網(wǎng)格的單元數(shù) （如圖 316 所示） 。 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(dòng)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。 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。 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。 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。 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。進(jìn)行診斷，在彈出的診斷對話框里的 Minimum（最小）文本框中填入 30， 如圖338所示， 單擊 SHOW（顯示）后，會(huì)將縱橫比大于 30 的網(wǎng)格全部顯示出來 。 如法向其他的 問題網(wǎng)格也照此合并。 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。本產(chǎn)品采用的材料為 BayerUSA 公司的 ABS 材料，其牌號(hào)為 Lustran ABS Elite HH 1827。勾選 Best gate location，右側(cè)的主視圖中出現(xiàn)最佳澆口的三維視圖。這里，我采用的是手動(dòng)建立澆注系統(tǒng)，即先創(chuàng)建中心線，再劃分桿單元，來創(chuàng)建澆注系統(tǒng)。 圖 555 三點(diǎn)進(jìn)澆示意 圖 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建立 模溫的波動(dòng)和分布不均勻，或者是模溫的不合適都會(huì)嚴(yán)重影響塑料產(chǎn)品的品質(zhì)，因此因此設(shè)計(jì)合理的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)顯得尤為重要。 建立模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法和建立澆注系統(tǒng)的方法一樣，都是先定義曲線，然后再賦予屬性，劃分桿單元，具體的建立步驟這里不在重述。過程參數(shù)的設(shè)定將直接影響到產(chǎn)品注塑成型的分析結(jié)果。 工藝過程參數(shù)的設(shè)置 工藝過程參數(shù)包括了整個(gè)注塑周期內(nèi)有關(guān)模具、注塑機(jī)等所有相關(guān)設(shè)備及其冷卻、保壓、開合模等工藝的參數(shù)。如圖 558。 在 Modeling(建模 ) 中 Creat Curves（創(chuàng)建曲線）的工具中創(chuàng)建主流道的曲線 ，然后用 雙擊 Fusion 網(wǎng)格 ， 軟件自動(dòng)在流道上生成網(wǎng)格（柱體）， 按確定 來劃分主流道的網(wǎng)格。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 33 頁 澆注系統(tǒng)的建立 澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利的充滿到型腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)秀的塑料制品。一段時(shí)間后分析完成。 在 MPI 中，創(chuàng)建一個(gè)新的項(xiàng)目 Project 后，默認(rèn)的分析類型是 FILL（充填）填充分析，雙擊分析任務(wù)窗口中的 FILL（充填），在彈出的窗口中選擇Gate Location（澆口位置），如圖 348，點(diǎn)擊確定。 至此，網(wǎng)格缺陷中的縱橫比問題已經(jīng)被修復(fù)。 圖 341 網(wǎng)格工具圖標(biāo) 圖 342 局部放大視圖 圖 343 縱橫比大的網(wǎng)格放大視圖 選擇網(wǎng)格中的相鄰的兩個(gè)節(jié)點(diǎn)，如圖 344 所示 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 29 頁 圖 344 縱橫比大的單元修改 按應(yīng)用按鈕 后自動(dòng)合并 ， 第一個(gè)合并目標(biāo)節(jié)點(diǎn)為不動(dòng)的節(jié)點(diǎn)，第二個(gè)節(jié)點(diǎn)待合并節(jié)點(diǎn)為向第一點(diǎn)合并的節(jié)點(diǎn)。一般情況下要求縱橫比的平均值要小于 6，這樣才能保證分析結(jié)果的精確性。 點(diǎn)擊網(wǎng)格工具下的 。 點(diǎn)擊工具欄上的適合窗口圖標(biāo)，（如圖 334所示 ）。 （圖中紅框中） 如圖 328所示 。 圖 323 劃分好網(wǎng)格的產(chǎn)品視圖 網(wǎng)格狀態(tài)統(tǒng)計(jì) 在修改網(wǎng)格之前，首先需要對網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，再根據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果對現(xiàn)有的網(wǎng)格缺陷進(jìn)行修改。 雙擊 Fusion 網(wǎng)格 圖標(biāo) （如圖 319 所示） ，出現(xiàn) 生成網(wǎng)格對話框 如圖 320所示。 此時(shí)系統(tǒng)會(huì)彈出網(wǎng)絡(luò)劃分對話框 如圖 312所示 ，單擊 Advance（高級）按鈕 如圖 313所示 ， 保持平均邊長 默認(rèn) 不變，先按生成網(wǎng)格按鈕，生成網(wǎng)格。 如圖 45 所示 。如圖 2 29 所示。 ABS具有較高的抗沖擊強(qiáng)度， 且在低溫下也不迅速下降；有良好的機(jī)械強(qiáng)度和一定的耐磨性，易于成型加工，且易著色。 (3)水孔管路應(yīng)暢通無阻。 (7)對于流程長、壁厚又較厚的制品，或者是粘流溫度或熔點(diǎn)雖然低，但成型面積很大的制品，為保證塑料熔體在充模過程中不因溫度下降難于流動(dòng)，也可對模具采取適當(dāng)?shù)募訜岽胧?。若要提高這類塑料制品的生產(chǎn)率，為縮短制品在模內(nèi)的冷卻時(shí)間及成型周期，可采用冷水控制模溫。在模塑過程中，要保持模具溫度的穩(wěn)定，就應(yīng)保持輸入熱與輸出熱平衡。 如塑料密封不好 導(dǎo) 致塑料溢出 損 壞 熱流道組 件中 斷生產(chǎn)，噴嘴鑲 件與 澆 口相 對位置不好 導(dǎo) 致制 品質(zhì) 量 嚴(yán) 重下降等。 3． 工業(yè)領(lǐng) 域 熱 流道模具在 電 子，汽 車 ， 醫(yī)療 ，日用品，玩具， 包裝 ，建筑， 辦 公設(shè)備等 各 工業(yè)部門 都得到 廣泛應(yīng) 用。尺寸太大則熱流道體積過大，塑料在熱流道系統(tǒng)中停留時(shí)間過長， 損壞材料性能而導(dǎo)致零件成型后不能滿足使用要求。 如使用 熱針 式 澆 口方法注塑成型 時(shí)產(chǎn) 品 澆 口 質(zhì) 量差 問題，閥 式 澆 口方法成型 時(shí)閥針關(guān)閉 困 難問題， 多型腔模具中的零件填充 時(shí)間 及 質(zhì) 量不一致 問題 等。分流道表面粗糙度值不能過大，以免增大料流阻力，常取 。優(yōu)點(diǎn)是可以防止?jié)部谔幍牧鞯酪驀娚浜褪湛s下陷，以及減少澆口出的應(yīng)力集中，缺點(diǎn)是壓力損失大，澆口不易切除，有明顯的澆口痕跡。 (2)側(cè)澆口也是常用澆口之一。 (6)應(yīng)與塑料品種相適應(yīng)不同的塑料具有不同的流動(dòng)性，特別是對硬質(zhì)聚氯乙稀、聚丙烯酸酯和聚甲醛等成型性差的塑料，其流道和澆口的選擇是否合適，對于制品的性能、外觀以及成型周期和生產(chǎn)成本都有很大影響。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 (1)保證塑料熔體流動(dòng)平穩(wěn)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)注 意使系統(tǒng)與模具中的排氣結(jié)構(gòu)相適應(yīng)，使系統(tǒng)具有良好的排氣性，從而保證塑料熔體經(jīng)過系統(tǒng)或充填模腔時(shí)不發(fā)生渦流和紊流，以使制品獲得良好的成型質(zhì)量。 1) 因澆口截面狹窄，所以可使經(jīng)過分流道之后，壓力和溫度都已有所下降的塑料熔體產(chǎn)生加速度和較大的剪切熱，保證熔體充模時(shí)具有較快南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 6 頁 的流動(dòng)速度和較好的流動(dòng)性。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注系統(tǒng)兩大類。采用非線性方法來確定由于外載荷而導(dǎo)致的永久變形。這三種方法提供了最廣泛的幾何設(shè)計(jì)模型的集成，是其它軟件難以匹敵的。對于線框和表面造型， MPI可以直接讀取任何 CAD 表面模型并進(jìn)行分析。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)以 Moldflow 中文版進(jìn)行講解。了解企業(yè)的模具設(shè)計(jì)流程和制造情況。對于大型精密、新結(jié)構(gòu)產(chǎn)品，問題更加突出。 涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。對 本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。虛擬模型分析表明那些等角的冷卻通道與常規(guī)冷卻模具相比，大大減少循環(huán)時(shí)間，同時(shí)明顯的改善塑件的表面光潔度。注射模 CAE技術(shù)的出現(xiàn)，使人們的這一愿望能變?yōu)楝F(xiàn)實(shí) 。應(yīng)用正交軟件確定最佳的成型條件。 MPI 使用戶可以對制件的幾何形狀、材料的選擇、模具設(shè)計(jì)及加工參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化以獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。使他們致力于 CAE分析和優(yōu)化。冷卻模擬注塑和保壓過程得到了優(yōu)化后，可以進(jìn)行冷卻系統(tǒng)造型：包括流道、模具外形、鑲塊等，并進(jìn)行冷卻分析。它的分析結(jié)果可以作為 MPX的輸入?yún)?shù)使試模快捷高效。 (1)主流道 從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處起到分流道為止的一段料流通道，是熔體最先流經(jīng)模具的部分，負(fù)責(zé)將塑料熔體從噴嘴引入模具。 4) 澆口的長度和截面尺寸一般均可在試模過程中適當(dāng)調(diào)整。 (4)修整應(yīng)盡量方 便修整指制品成型后對其外觀所做的各種修整工作，其中包括去除制品上的澆注系統(tǒng)凝料。如果冷料穴失效，使前鋒冷料進(jìn)入模腔會(huì)導(dǎo)致制品產(chǎn)生冷疤或冷斑。優(yōu)點(diǎn)是適應(yīng)各種類型南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 8 頁 的零件，澆口的位置選擇自由，且澆口去除方便，澆口痕跡不顯著；缺點(diǎn)是壓力損失大，成型周期長廢料較多。澆口沿進(jìn)料方向逐漸減 大 ，塑料通過長約 2mm的澆口臺(tái)階進(jìn)入型腔。其中最重要的 有兩個(gè) 技 術(shù) 因素。澆口要同時(shí)打開使塑料同步填充各型腔。如 PP， PE， PS， ABS，PBT， PA， PSU， PC， POM， LCP， PVC， PET， PMMA， PEI， ABS/PC 等。 模具成本上升 熱流道組 件價(jià)格比 較貴，熱流 道模具成本可能 會(huì) 大幅度增高。 對 于 熱流 道模具的新用 戶 ，需要 較長時(shí)間來積 累使用 經(jīng)驗(yàn) 。通常所采用的冷卻或加熱介質(zhì)有水、熱油和蒸汽。但是，如果需要改善充模流動(dòng)性，或是為了解決某些成型質(zhì)量方面的問題，也可以采取加熱措施。 (10)小型薄壁制品，且成型工藝要求模溫不太高時(shí)，可不設(shè)置冷卻裝置。 (6)