【正文】 應(yīng)力 [47]。根據(jù)充填平衡性要求，將第二澆口位置 C 點(diǎn)移到如圖 327 的 F 點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)分析，F(xiàn) 點(diǎn)距大端 388mm。從流動(dòng)前沿處溫度來(lái)說(shuō)，改進(jìn)的方案可以采用。圖 327 改進(jìn)的澆口位置方案a b安徽工程大學(xué)碩士學(xué)位論文29(1) 充填時(shí)間此處將考察兩點(diǎn)：第一，塑件采用改進(jìn)的方案充填是否完全，如果塑件充填完全則改進(jìn)的方案從充填角度來(lái)說(shuō)可以采用；第二，塑件是否充填平衡，如果充填平衡則改進(jìn)的方案最優(yōu)。當(dāng)塑件收縮達(dá)到屈服極限時(shí)就會(huì)出現(xiàn)塑性變形，再加大應(yīng)力塑件就會(huì)斷裂，所以殘余應(yīng)力一般盡量小于屈服極限，即在 100MPa 范圍內(nèi)。(4) 氣穴分布?xì)庋ㄖ改Ｇ粌?nèi)氣體所在的區(qū)域。澆口位置方案三的溫差約 7℃，澆口位置方案四的溫差約 5℃，澆口位置方案四的溫差比澆口位置方案三小，塑件翹曲變形也會(huì)比方案三小，所以從流動(dòng)前沿處溫度來(lái)說(shuō)，澆口位置方案四更好。流動(dòng)前沿處溫度差異越大，塑件翹曲變形越大，塑件越容易產(chǎn)生開裂等缺陷。圖 320 兩種澆口位置方案 (a)方案三 (b)方案四a b安徽工程大學(xué)碩士學(xué)位論文24下面將從充填時(shí)間、流動(dòng)前沿處溫度、頂出時(shí)的體積收縮率等方面對(duì)這兩種澆口位置方案進(jìn)行全面考察。熔接痕的出現(xiàn)會(huì)影響塑件的外觀和強(qiáng)度。圖 316 方案一充填時(shí)間從充填時(shí)間圖可以看出，澆口位置方案一的充填最后區(qū)域出現(xiàn)充填不足，這樣注塑出來(lái)的產(chǎn)品就會(huì)缺邊；這種缺陷因?yàn)樽詈蟪涮畹淖畋^(qū)域離澆口位置D 點(diǎn)很遠(yuǎn)而產(chǎn)生。根據(jù)零件結(jié)構(gòu)，可以選擇四個(gè)節(jié)點(diǎn)作為第二個(gè)澆口位置。課題選用 ABS 材料的工藝參數(shù)：材料適用的模具表面溫度范圍為 45℃到85℃，推薦的模具表面溫度范圍為 65℃；材料的熔體溫度范圍為 235℃到 275℃，推薦的熔體溫度為 255℃；材料的玻璃化溫度為 110℃；最大剪切應(yīng)力為 MPa；注射速率范圍為 148cm3/s 到 168cm3/s，推薦的注射速率是 159 cm3/s；保壓壓力范圍為 140 MPa 到 160 MPa，推薦的保壓壓力為 MPa[42]。普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成，如圖 311 所示。合理的網(wǎng)格要求：網(wǎng)格連通性為 1，最大縱橫比在 20 內(nèi)，平均縱橫比小于6，網(wǎng)格匹配率大于 50%。這時(shí)要進(jìn)行重新劃分網(wǎng)格和網(wǎng)格的修復(fù)。從上面的網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)可以看出網(wǎng)格不理想。不過(guò)必須將所有表面網(wǎng)格的節(jié)點(diǎn)進(jìn)行厚度方向的配對(duì)，低于 50%的匹配率將會(huì)導(dǎo)致分析失敗 [36]。 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換零件在三維造型軟件 UG 中常用的轉(zhuǎn)換格式有 stl 格式、igs 格式和 catia 格式等 [33]。(2) 由于熔體填充過(guò)程比較均衡，型腔中各部分基本上可以被熔體同時(shí)充滿，因此熔體密度變化很小，可假定熔體不可壓縮。非牛頓流體在流動(dòng)時(shí)粘度隨剪切速率增大而變小，這種現(xiàn)象稱為“剪切稀化”。(3) 冷卻分析 (Cool)冷卻分析主要分析冷卻系統(tǒng)對(duì)熔體冷卻固化的影響，優(yōu)化冷卻管道的設(shè)計(jì)，降低塑件冷卻成型后的翹曲變形量。(2) 優(yōu)化模具設(shè)計(jì)Moldflow 軟件在產(chǎn)品設(shè)計(jì)前進(jìn)行仿真模擬，可以得到合理的流道系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，縮短了模具設(shè)計(jì)周期，提高了設(shè)計(jì)效率，降低了設(shè)計(jì)成本。　 (3) 降低模具溫度，研磨溢邊發(fā)生的模具面，采用較硬的模具鋼材。翹曲變形主要由收縮變形引起，收縮變形的原因主要包括收縮不均勻、冷卻不均勻和分子取向不均勻。龜裂主要由變形應(yīng)力引起，變形應(yīng)力有殘余應(yīng)力和外部應(yīng)力。(5) 模具型腔中的氣體未能排出而形成氣穴。(2)注塑工藝參數(shù)的設(shè)置注塑工藝參數(shù)的設(shè)置主要包括時(shí)間、壓力、溫度的設(shè)置。設(shè)計(jì)模具時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇合適的脫模方式，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。(2) 充填階段。圖 13 技術(shù)路線安徽工程大學(xué)碩士學(xué)位論文5第 2 章 注塑成型與 Moldflow 模擬的理論基礎(chǔ) 注塑成型理論知識(shí) 注塑成型原理與工藝過(guò)程注塑成型有柱塞式注塑機(jī)成型和螺桿式注塑機(jī)成型 [25]。北京華正模具研究所與美國(guó) Ac Tech 公司在目前國(guó)際上注塑成型 CAE 技術(shù)最新成果的基礎(chǔ)上一起開發(fā)了注塑成型的中文輔助軟件 CAXAIPD[22]。20 世紀(jì) 60 年代，Copper、Ballman 和 Toor 最先用數(shù)值方法計(jì)算出了塑料熔體在模具型腔中的流動(dòng)過(guò)程，在此之后有許多研究人員對(duì)塑料熔體的一維流動(dòng)進(jìn)行了深入的研究 [15]。通常這種工作要反復(fù)很多次才能設(shè)計(jì)制造出優(yōu)質(zhì)模具，注塑出的產(chǎn)品質(zhì)量才能保證。今后我國(guó)轎車塑料模具行業(yè)的發(fā)展方向是：提高模具的標(biāo)準(zhǔn)化水平；提高精密、復(fù)雜模具的設(shè)計(jì)水平；自主開發(fā)增強(qiáng)塑料、高性能樹脂等材料；提高快速測(cè)量技術(shù)和逆向工程技術(shù)；提高對(duì)模具CAD/CAM/CAE 軟件的二次開發(fā)水平 [10]。內(nèi)裝飾件指儀表板、車門內(nèi)板、方向盤、雜物箱、門把手、座椅和頂棚等。 the formed parts and the parting and corepulling system are also designed.The artical determines the best solution casting system, cooling system solutions and the best injection molding process parameters after the study. The mold is designed based on the results；the design efficiency is greatly improved and scientific guidance is provied in the actual injection molding of plastic parts. Author: Yu Xiaopeng(Materials Science and Engineering)Supervised by: Wang Jianli and Tao FengKEY WORDS: Plastic parts, Interior door, Injection molding, CAE, Moldflow安徽工程大學(xué)碩士學(xué)位論文V目錄第 1 章 緒論 ..................................................................................................................1 課題背景 ..........................................................................................................1 課題目的意義 ..................................................................................................2 注塑 CAE 技術(shù)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì) ........................................................3 課題研究?jī)?nèi)容和研究方案 ..............................................................................4 課題研究?jī)?nèi)容 ........................................................................................4 課題研究方案 ........................................................................................4第 2 章 注塑成型與 Moldflow 模擬的理論基礎(chǔ) ........................................................5 注塑成型理論知識(shí) ..........................................................................................5 注塑成型原理與工藝過(guò)程 ....................................................................5 注塑成型常見缺陷及解決方法 [28] .......................................................6 Moldflow 軟件模擬理論基礎(chǔ) ..........................................................................8 注塑 CAE 軟件 Moldflow 簡(jiǎn)介 [29] .......................................................8 聚合物流動(dòng)性質(zhì) [30] ...............................................................................9 聚合物流動(dòng)基本方程 [31] .......................................................................9 Moldflow 模擬流動(dòng)過(guò)程控制方程 [32] .................................................10第 3 章 基于 Moldflow 的澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................................12 有限元模型的建立 ........................................................................................12 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 ..............................................................................................12 網(wǎng)格劃分和修復(fù) ..................................................................................12 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) ................................................................................................17 理論最佳澆口位置分析 .......................................................................18 實(shí)際最佳澆口位置分析 ......................................................................21 模架選擇 ..............................................................................................32 澆口、分流道及主流道設(shè)計(jì) ..............................................................34 本章小結(jié) ........................................................................................................35第 4 章 基于 Moldflow 的冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ..................................................................36 冷卻介質(zhì)選定 [56] ...........................................................................................36 冷卻方式選定 ................................................................................................36 冷卻管道設(shè)計(jì) ................................................................................................37 管道直徑和長(zhǎng)度確定 [59] .....................................................................37 管道數(shù)目確定 [60] .................................................................................37 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì) ......................................................................................38 冷卻方案比較分析 ................................................