【正文】 曲量（mm）X方向（mm）Y方向（mm）Z方向（mm）圖46 模具溫度變化時翹曲量的變化趨勢通過圖46變化趨勢可以看出，模具溫度對翹曲量和體積收縮的影響很小，幾乎可以忽略不計。提高注射溫度，熔體體積膨脹而使進入型腔的物料數(shù)量減少，熔體的保壓效率降低，因而導致取向方向上聚合物成松弛狀態(tài)，提高了大分子的取向能力，這樣造成收縮率增大。在最優(yōu)工藝參數(shù)條件下分析得到翹曲變形量，圖43是總翹曲變形量；圖44是由不均勻冷卻原因引起的翹曲變形量、圖45是由不均勻收縮原因引起的翹曲變形量。把各參數(shù)不同水平下試驗結果均值的最大值和最小值之差稱為“極差”，若該值大，改變因子的水平會引起指標發(fā)生較大的變化，即該因子對指標的影響大，反之，影響就小。(2) 設計變量注射溫度T1，模具溫度T2，注射時間t1，保壓時間t2，保壓壓力P，冷卻時間t3。 3）注射時間—t1 根據(jù)實際情況和模擬分析，注射時間t1=~ s之間任取3個值，則t1= s， s， s，其中開模時間固定在5 s不變。成型過程中制品在型腔中非均勻的體積收縮率是引起制品翹曲的主要原因。圖310 方案一總翹曲量圖311 方案二總翹曲量翹曲變形在成型條件設定因素中，主要取決于:1，保壓時間及壓力；2，塑料熔體溫度；3，模具溫度；4，其它因素 (流動充模時間等 )。氣穴的出現(xiàn)會在最終的制件表面留下瑕疵，甚至可能由于氣體壓縮產(chǎn)生熱量出現(xiàn)焦痕。(2)調(diào)整模具方面，增設排氣槽，在熔接痕的產(chǎn)生處設置頂桿也有利于排氣。選擇分析類型為冷卻+填充+保壓+翹曲。其冷卻水通過模具帶走熱量，是高效的、最常用的方法。本模具設計是用純水來冷卻。如圖33所示。分別為雙點進澆式澆注系統(tǒng)、（一模雙腔）側澆口式澆注系統(tǒng)。 最佳澆口位置分析設置：1. 選擇成型工藝。這里所說的截面積都是指與液流方向垂直的最小截面面積。如圖所示配向檢查結果顯示均成藍色，說明模型表面配向良好。如圖29和210所示修改前后效果。診斷縱橫比：在方案任務窗口的工具選項卡中輸入?yún)?shù)，設置“最小值”為15，最大值不填，單擊顯示，診斷結果將以不同顏色的網(wǎng)格法線顯示，如圖24所示。修復自由邊可以合并節(jié)點，移動節(jié)點或重新劃分該區(qū)域的單元。通常情況下，縱橫比的平均值最大不得超過6。通過網(wǎng)格統(tǒng)計可以清楚確定缺陷出現(xiàn)的位置。將Proe/E三維制圖軟件導出的stl格式模型導入工程。本次設計手機外殼材料選用ABS材料，ABS材料學名丙烯脂—丁二烯—苯乙烯共聚物，屬于熱塑性塑料，韌性大、脆性小，適用廣泛，但是尺寸穩(wěn)定性差和熱穩(wěn)定性差，— g/cm3，%—%，流動性中等， mm，料筒溫度前段190—200 ℃，中段200—220 ℃，后段170—190 ℃，模具溫度60—85 ℃，注射壓力為60—100 MPa，保壓壓力為30—60 MPa。第2章 產(chǎn)品注塑方案的設計 注塑產(chǎn)品有限元模型的建立 建立塑料零件三維模型圖21 手機外殼零件a）手機外殼正面b）手機外殼反面本課題的研究對象是手機外殼注塑零件，利用Pro/E三維制圖軟件建立手機外殼模型。如日本UNISYS株式會社的塑料模設計和制造系統(tǒng)CADCEUS等。(2) 網(wǎng)絡化隨著計算機網(wǎng)絡技術的不斷完善CAD/CAE/CAM系統(tǒng)的網(wǎng)絡化已成為不可阻擋的發(fā)展趨勢。 模具國內(nèi)CAD/CAM/CAE技術的發(fā)展 我國模具CAD/CAM技術開始于20世紀70年代末，與國外相比尚有一段距離，但目前也趨于成熟，并在模具生產(chǎn)企業(yè)得到廣泛應用。1979年，日本旭光學工業(yè)公司研究成功的沖空模和彎曲模PENTAX的CAD系統(tǒng)。在充填階段，由于氣體、熔體兩種性質(zhì)完全不同物質(zhì)的動力學的相互作用，使得成型過程的模擬非常復雜，控制方程仍采用非牛頓流體非等溫下廣義的Heleshaw 流動，但在氣熔界面作了假設，認為氣體、熔體兩相介質(zhì)不混合。 CAE技術的理論方法及應用由于塑料的種類和成型方法很多，塑料模CAE 技術的應用側重面有所不同。而在眾多輔助設計制造軟件中Pro/E軟件是當今世界較先進、面向制造業(yè)的綜合軟件。s more,it briefly determinated the technology parameters optimization bination scheme,simulated and analysed notable factors this way it worked out the change trend of warping and volumetric shrinkage which caused by parameters Combined with the orthogonal experiment results,it eventuallt determined the reasonable the last,it got the better plastic product quality with the optimum process seheme.Key words: injection mould。本科生畢業(yè)設計（論文）摘 要基于CAE技術，以普通手機外殼為實例，介紹了Moldflow Insight軟件在注塑模具設計中的應用。 the orthogonal experiment。Pro/E軟件在產(chǎn)品造型、注塑模設計和沖壓級進模設計中的應用將體現(xiàn)該軟件在產(chǎn)品造型和模具設計中的強大功能，展現(xiàn)它的靈活性和工程設計嚴謹性的特點和優(yōu)點。下面就常用的注射成型、氣體輔助注射成型、擠出成型、吹塑成型和熱成型等，說明現(xiàn)有塑料模CAE 技術的理論方法及對工程實際的指導意義。這樣，流場的求解變?yōu)閷θ垠w流動方程的求解，僅在氣熔界面上加上氣體壓力的邊界條件。1985年，日本NISSIN精密機器公司采用了冷沖模CAD/CAM系統(tǒng)。特別是20世紀80年代后期，我國進入了CAD/CAM技術迅猛發(fā)展的時期，各大院校和科研單位不僅自主研發(fā)適合國情、專業(yè)化極強的CAD/CAM實用系統(tǒng)，也引進國外先進CAD/CAM，同時在國外的CAD/CAM系統(tǒng)之上進行二次開發(fā)。網(wǎng)絡化可以充分發(fā)揮系統(tǒng)的總體優(yōu)勢使一個項目在多臺計算機上協(xié)作完成，節(jié)省了大量的人力物力財力。(7) 智能化隨著計算機輔助設計系統(tǒng)智能化程度提高，原來繁瑣的操作逐漸被計算機智能化處理取代。手機外殼的尺寸為97x50x6mm。 模型導入前處理塑料產(chǎn)品設計時，出于工藝性要求或者安全規(guī)范要求，在產(chǎn)品尖銳處及外表面的棱邊通常做倒圓角處理，倒圓角的存在對于實際注塑成型有利，但對Moldflow的網(wǎng)格劃分卻是不利的，尤其是對于fusion網(wǎng)格，會嚴重降低網(wǎng)格匹配率及增加網(wǎng)格數(shù)量。本次設計分析采用表面模型（雙層面），表面模型技術是指型腔或制品在厚度方向上分成兩部分的注塑成型模擬技術。Moldflow自動對劃分好的網(wǎng)格進行統(tǒng)計。修改縱橫比一般來講用合并節(jié)點和交換邊這兩種方法來解決。(4)其它問題的修復初始有限元劃分的其它問題，如表面連貫性、單元的方向性等問題也可以通過以上的方法根據(jù)實際情況進行解決。圖24 縱橫比診斷結果 修復縱橫比問題常用插入節(jié)點和交換邊這兩種方法來解決。圖29交換前 圖210交換后 經(jīng)過修改之后，所有縱橫比大于15的單元都轉化為了縱橫比小于15的單元，診斷欄自動消失。如圖211所示。當內(nèi)澆口的總截面積最小時，澆注開始后整個澆注系統(tǒng)很快就充滿了塑料熔體，有利于阻止熔渣及夾雜物進入型腔，這種澆注系統(tǒng)通常稱為封閉式澆注系統(tǒng)，一般都優(yōu)先采用。點擊案例瀏覽區(qū)“分析”按鈕，點擊“設置成型工藝”中“熱塑性注塑成型”。主流道是澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具相接觸的部位開始，到分流道為止的塑料熔體的流動通道。圖33 方案二圖32 方案一 澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建需根據(jù)中心線進行桿單元的網(wǎng)格劃分，利用層管理工具，將澆口、分流道、主流道分別歸屬到相應的層中，然后分別對澆注系統(tǒng)各部分進行單元劃分。純水冷卻較為普遍。本次研究采用手工創(chuàng)建冷卻系統(tǒng)。 充填時間充填時間為聚合物熔體從進入模具到充填滿模具的時間。(3)盡量減少脫模劑的使用。氣穴的顯示結果如圖310；311所示，它可以和填充的動態(tài)結果疊加。其中，保壓時間及壓力的影響最明顯。翹曲變形是指注塑制品從型腔脫模后由于制品內(nèi)殘余應力的存在而使制品的形狀產(chǎn)生變形，它是注塑制品最常見的缺陷之一。 4）保壓時間—t2 根據(jù)實際情況和模擬分析，保壓時間t2=~ s之間任取3個值，則t2=12 s，15 s，19 s。(3) 約束條件注塑成型過程中避免填充不滿、注射壓力小于200 MPa，鎖模力小于500 T，開模時間鎖定為5 s。把各影響參數(shù)在不同水平下模擬試驗的翹曲量均值(即表42中的A，B，C，D，E，F(xiàn))用因子水平與極差的關系圖來表示，如圖41所示，從中可以明顯地看出各參數(shù)對指標(翹曲量)的影響大小。 mm，與做過的試驗結果來比較，確實獲得了最小的翹曲變形量，通過比較可以看出翹曲變形主要是由收縮不均勻作用的結果。同時，注射溫度增大，使熔體粘度減少，若維持注射壓力和保壓壓力不變，則導致熔體剪切速率提高，更有利于向型腔內(nèi)傳遞壓力，這種現(xiàn)象造成收縮率減少。提高模具溫度后制品的冷卻時間將會延長且生產(chǎn)率也會下降，但是為了改變聚碳酸酯等高粘度塑料的流動和充模性能，使它們獲得致密的組織結構，需要采用較高的模具溫度。保壓時間如果夠長，足夠使?jié)部谀?，則可降低體積收縮；澆口凝固后，保壓時間就無效果[13]。但保壓壓力過高，使制件殘余應力增加，變形增大[14]。(6) 冷卻時間的影響表411 調(diào)整不同冷卻時間得到的翹曲量單獨改變冷卻時間的數(shù)值，其他參數(shù)不變進行數(shù)值模擬分析，得到各自翹曲量數(shù)值，見表411。(3)通過單因素試驗，研究了單個因素的改變對手機外殼翹曲變形的影響，為后續(xù)的模具設計提供充分的參考和方案。李老師嚴謹?shù)膶W術作風、淵博的學識、平易近人的待人方式都給我留下了深刻的印象，使我受益匪淺，在此向李老師表示衷心的感謝！向四年來一直關心和支持我學習的領導、同學和朋友們表示衷心的感謝！附 錄A 譯文注射成型工藝優(yōu)化摘要：注射成型工藝的優(yōu)化服務是指通過觀察尺寸形狀和性能，在生產(chǎn)過程中，發(fā)現(xiàn)理想條件下的形狀和性質(zhì)。 只有注塑流程能夠被有效控制的工藝才是可行的，如果該部分的配置用于成型材料的特性及相應的轉換技術，則模具可達到要求，并且可重復尺寸精度和表面質(zhì)量。如今，成型機操作員可以在系統(tǒng)構建過程中，執(zhí)行一個自動DOE（實驗設計）來確定一個強大的處理窗口，并自動修復在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堆積和失控。可以從三個安裝向?qū)У姆椒ㄖ羞x擇：自動設置——計算初始輪廓的上材料和操作員輸入的注射速度，部分厚度和模具布局。 B. 工藝優(yōu)化MPX過程優(yōu)化的目的是建立一個強大的處理窗口，要求產(chǎn)生的質(zhì)量達到標準，同時最大限度地減少零件的廢料。在生產(chǎn)過程中，加工條件會有所不同。C. 過程控制MPX過程控制有助于在生產(chǎn)過程中保持最佳的機器操作條件。它也可以自動微調(diào)注塑機的設定點補償工藝參數(shù)中的任何變化。B. 從MPI分析過程設置。由于試驗設計的注塑成型工藝優(yōu)化有著許多外觀的缺陷，所以更適合于困難和復雜的零件。4. 結論這項工作涉及的優(yōu)化及注射周期都是利用MPX軟件，系統(tǒng)使噴射過程得到非常有效的優(yōu)化，確保最佳的工藝參數(shù)，消除可能導致的產(chǎn)品缺陷。這個分析值已被用于優(yōu)化值的比較和上傳為下一部分的MPX軟件過程優(yōu)化。3. 注射成型工藝優(yōu)化這將在下一章的注塑成型工藝優(yōu)化的程序中描述。一旦加工條件的組合建立，則可以使用軟件過程控制監(jiān)控關鍵參數(shù)定義的配置文件來生產(chǎn)。MPX過程優(yōu)化使用實驗設計（DOE）能通過尋找一個會產(chǎn)生優(yōu)秀條件部位的處理窗口來確保典型工藝波動不影響零件的質(zhì)量。MPX過程：優(yōu)化能源產(chǎn)生一系列使用不同配置文件的部分。輔助設置——創(chuàng)建初始配置文件，操作員輸入速度行程，注射速度，保壓壓力，冷卻時間。流程設置允許用戶自動設置注射成型工藝，通過一系列的速度和壓力程序的設置來解決修復塑件系統(tǒng)缺陷。手稿于2011年6月29日收到；2011年6月28日獲得修訂版。本文根據(jù)Moldflow塑料專家描述的（MPX）系統(tǒng)，在其生產(chǎn)注