【正文】 4 所示 : 圖 24 型腔排列 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 13 頁共 46 頁 新建工程 導入或新建 CAD 文件 網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格檢查與修復 選擇分析類型 選擇成型材料 創(chuàng)建澆注系統(tǒng) 創(chuàng)建冷卻系統(tǒng) 設定分析工藝參數(shù) 分析計算 查看分析結(jié)果 圖 31 Moldflow 分析流程圖 3 塑件模流分析 Moldflow Plastics Insight 注塑流動模擬 MPI 的流動分析模擬了塑料熔體在整個注塑過程中的流動情況 ，確保用戶獲得高質(zhì)量的制件。 纖維取向分析塑料的纖維取向?qū)ψ⑺苤萍臋C械和結(jié)構(gòu)性能有著重大影響 ， MPI 先進的可視化工具使客戶可以清晰的看到纖維取向在制件的各個部位的分布，從而獲得制件的剛度信息。 Mlodflow 結(jié)果分析 在進行分 析結(jié)束后將有大量的有關(guān)流動、冷卻和翹曲等的分析過程和分析結(jié)果的息，這些信息包括文字、圖片和動畫。 圖 34 最佳澆口位置 速度 /壓力切換時的壓力的分析 各方案的速度 /壓力切換時的壓力分析結(jié)果如圖 35 所示。 圖 39 氣穴的分布 （ 5）熔接痕 熔接線發(fā)生在兩個料流前鋒相遇的地方，或者是料峰分開又匯合的地方，例如有孔的位置。一般情況下，塑件熔接痕處的強度較差，如果說對模具中產(chǎn)生熔接痕的相應部位進行局部加熱，提高成型件熔接部位的局部溫度，往往可以提高塑件熔接處的強度。 Cool 冷卻系統(tǒng)的分析 影響冷卻系統(tǒng)的因素很多，除了塑料制品的幾何形狀、冷卻介質(zhì)、流量、溫度、冷卻水路的布置、模具材料、塑料熔體溫度、模具溫度、塑件頂出溫度外，還涉及塑料與模具之間非穩(wěn)態(tài)熱循環(huán)交互作用。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 22 頁共 46 頁 總體分析結(jié)果數(shù)據(jù) 制品經(jīng)分析后，確定的成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)后的總體分析結(jié)果如下： 表 31 總體分析數(shù)據(jù)表 成型工藝參數(shù) ： 模具表面溫度 60℃ 熔體溫度 180℃ 開模時間 5s 注射 +保壓 +冷卻時間方式 自動 充填控制 自 動 速度 /壓力切換 總體參數(shù) ： 材料牌號 HAG5210FR 材料供應商 東莞市鑫煜塑膠有限公司 最大注射壓力 80 MPa 模具溫度 60℃ 熔體溫度 180℃ 材料性能 流動性好、機械強度高，常用于薄制件、收錄機外殼 填充分析 ： 充填結(jié)束時間 s 總重量 (制品 + 流道 ) g 制品總重量 (不包括流道 ) g 最大鎖模力 在充填期間 tonne 保壓分析 ： 保壓結(jié)束時間 s 總重量 (制品 + 流道 ) g 制品總重量 (不包括流道 ) g 鎖模力 最大值 tonne 冷卻分析 ： 型腔表面溫度 最大值 ℃ 型腔表面溫度 平均值 ℃ 平均模具外部溫度 ℃ 循環(huán)時間 s 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 23 頁共 46 頁 4 注塑設備和模架選擇 注塑設備選擇 選取寧波海天國際集團股份有限公司（ ）生產(chǎn)的 HTF120J/TJ 注塑機。 通過三維軟件 UG 的建模設計分析計算得 塑件體積 模V = 3cm ，因為澆注系統(tǒng)的凝料在設計之前是不能確定具體數(shù)值的，但是可以根據(jù)經(jīng)驗按照塑料件體積的 ～ 1 倍來估算。 （ 3） 鎖模力校核 當高壓的塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生一個沿注塑機軸向的很大的推力 T推 ，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在份型面上的垂直投影之和乘與型腔 內(nèi)塑料熔體的平均壓力。 模架選擇 根據(jù)型腔排列的方式以及初步確定的壁厚，選擇龍記模架，型號為 LKM AI5560，A 板壁厚為 70mm， B 板厚度為 70mm。 計算如下 ， 在 UG中注塑模向?qū)е?，塑料與澆注系統(tǒng)在分型面 XOY平面投影 面積為 2mm ，所以 因為則 平均推 pAT ?? =25 = 式中 也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機軸向的推力 為 ，而注塑機的鎖模力為 1200KN，所以，注塑機的鎖模力符合要求。只有在注塑機額定的注塑壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的注塑壓力，因此注塑機的最大壓力要大于該制件所要求 的注塑壓力。 Mold Height mm 150 頂出行程 Ejector Stroke mm 120 頂出力 Ejector Tonnage KN 33 注塑機重要參數(shù)校核 （ 1）注塑容量校核 國產(chǎn)標準注塑機的標準規(guī)定，以注塑聚苯乙烯時在對空注塑的條件下，注塑機螺旋桿或柱塞做一次最大行程時所能達到的最 大容量 ( 3cm )。 圖 312 體積收縮率 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 20 頁共 46 頁 圖 313 回路冷卻介質(zhì)溫度、回路管壁溫度 Warp翹曲分析 引起翹曲的原因主要有收縮不均勻、冷卻不均勻和分子取向不均勻等，在 Moldflow分析軟件中這三種原因?qū)βN曲的影響值都可以分析出來。 圖 311 縮痕指數(shù) 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 19 頁共 46 頁 （ 7）頂出時的體積收縮率比較 制品的頂出時的體積收縮率如圖 312。從本制品來看，溫度低對熔接痕影響較大， 低溫熔料的分流匯合性能較差，容易形成熔接痕。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 17 頁共 46 頁 圖 38 鎖模力 XY （ 4） 氣穴的分 布 分布在分型面處較合理的，有些許氣困在孔處，這時我們只需在此設置排氣槽即可。 制造商： 東莞市鑫煜塑膠有限公司 ； 工等級：注射；典型特征：流動性好、高剛性、抗沖擊 。它首先模擬聚合物在模具中的流動，然后模擬氣體在型腔內(nèi)的穿透情況 ?？梢允褂镁€性和非線性方法來精確預測翹曲的變形量， 并 指出引起翹曲的主因。對有頂出機構(gòu)的模具，采取動模邊側(cè)向分型抽芯，模具結(jié)構(gòu)較簡單，能獲得的抽拔距離也比較長，故選分型面時應優(yōu)先考慮把制件的側(cè)凹或側(cè)孔放在動模邊。在模具設計階段，應首先確定分型面的形狀和位置，然后才能選擇模具的結(jié)構(gòu)。根據(jù)應用不同可分為超高沖擊型、高沖擊型、中沖擊型、低沖擊型和耐熱型等。有良好的機械強度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化學穩(wěn)定性和電氣性能。 對于邊緣澆口，最小的澆口深度應為壁厚的一半；最小的澆口 寬度應至少為壁厚的兩倍。Moldflow 軟件在注塑模設計中的作用主要體現(xiàn)在以下三個方面，首先可以優(yōu)化塑料制品，得到制品的實際最小壁厚，從而優(yōu)化制品結(jié)構(gòu)，降低材料成本，縮短生產(chǎn)周期，保證制品能全部充滿。 CAE 技術(shù)的出現(xiàn)，為注塑模設計提供了可靠的保證。 （ 7） 冷卻和加熱裝置。導向裝置是用以保證動模和定模閉合時位置準確。澆口套入口與注射機的噴嘴相聯(lián)，引入熔融塑料。 O t A t B t C t D t E t Ft AFF 1EE 1t ADP 1P 2P CP C1C 1CBP Bt AP B1B 1P DP E3412時間 t壓力 P圖 1 2 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 6 頁共 46 頁 最后是制件的后處理階段，塑件成型過程中，由于塑化不均勻，或由于塑料在型腔中的結(jié)晶、定向以及冷卻不均勻而造成塑件各部分收縮不一致，或因其他原因使塑件不可避免地存在一些內(nèi)應力而導致在使用過程中變形或開裂，因此應該設法消除掉。 其次是注射過程階段，完整的注射過程包括加料、塑化、注射、保壓、冷卻和脫模等幾個步驟。然后開模，由頂出桿頂出制品，完成一個注射成型周期。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。 （ 4） 開發(fā)新的成型工藝和快速經(jīng)濟模具。 CAD/CAM技術(shù)已發(fā)展成為一項比較成熟的共性技術(shù)，近年來模具 CAD/CAM技術(shù)的硬件與軟件價格已降低到中小企業(yè)普遍可 以接受的程度，為其進一步普及創(chuàng)造良好的條件；基于網(wǎng)絡的CAD/CAM/CAE一體化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)初見端倪，其將解決傳統(tǒng)混合型 CAD/CAM系統(tǒng)無法滿足實際生產(chǎn)過程分工協(xié)作要求的問題； CAD/CAM軟件的智能化程度將逐步提高；塑料制件及模具的 3D設計與成型過程的 3D分析將在我國塑料模具工業(yè)中發(fā)揮越來越重要的作用。這些系統(tǒng)和軟件的引進，雖花費了大量資金，但在我國模具行業(yè)中，實現(xiàn)了 CAD/CAM的集成，并能支持 CAE技術(shù)對成型 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 3 頁共 46 頁 過程，如充模和冷卻等進行計算機模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟效益，促進和推動了我國模具 CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。還能生產(chǎn)厚度僅為 和難度較高的塑料門窗擠出模等等。數(shù)控程序編制好后，可先在計算機上模擬加工過程，以檢驗數(shù)控程序的正確性。 因此在 注塑 模中 CAE技術(shù)的應用將是我們進行模具設計的 發(fā)展趨勢 。注射成型模具是這種生產(chǎn)方式中的關(guān)鍵工藝設備。本設計過程著重于塑件的工藝性分析、澆注系統(tǒng)的設計、成型零件的設計、各參數(shù)的校核， CAE(Moldflow)分析，標準模架選擇等。注塑模 CAE 技術(shù)，作為提升模具設計效率和質(zhì)量的手段，也就日漸受到重視。 CAD 結(jié)束之后，使用moldflow 軟件進行計算機模擬分析 (CAE)，該軟件可以模擬注射過程，并在計算機顯示器上用不同的顏色顯示出注射時物料流動速度、溫度、壓力變化，由此判斷模具設計的合理性。 我國塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個多世紀，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大 提高。熱流道模具開始推廣，有的廠采用率達 20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進水平的高難度針閥式熱流道模具。 （ 2） 我國塑料模具工業(yè)和今后的主要發(fā)展方向?qū)ǎ? ① 提高大型、精密、復雜、長壽命模具的設計水平及比例。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。 桂林電子科技大學畢業(yè)設計（論文）報告用紙 第 4 頁共 46 頁 （ 6） 應用優(yōu)質(zhì)材料和先進的表面處理技術(shù)對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。制品的用途已擴大到各個領(lǐng)域。生產(chǎn)中如果需要改變塑料品種 、更換物料、調(diào)換顏色，或者發(fā)現(xiàn)成型過程中出現(xiàn)勒熱分解或降解反應，均應對注射機的料筒進行清洗。曲線 1 是料筒計量室中注射壓力隨時間變化的曲線；曲線 2 是噴嘴末端的壓力曲線；曲線 3是型腔始端（澆口處）的壓力曲線；曲線 4 是型 圖 12 注射成型壓力隨時間變化的曲線 腔末端的壓力曲線。 圖 13 典型單分型面注塑模結(jié)構(gòu) a) 合模 b) 開模 1定位圈； 2澆口套； 3凹模； 4型芯； 5推桿； 6拉料桿； 7推桿固定板； 8推板； 9動模座板； 10復位桿； 11動模墊板； 12動模板； 13導柱； 14導套； 15冷卻通道； 16定模板； 17定模座板 根據(jù)模具中各零件所起的作用，又可細分為以下基本的組成部分： （ 1） 定模機構(gòu)。澆注系統(tǒng)是將熔融塑料引向閉合模腔的通道。 （ 6） 抽芯機構(gòu)。 注塑模的分類 注塑模的分類方法很多，按所用注塑機的類型可分為臥式（或立式）注塑機用注塑模和直角式注塑機用注塑模；按模具型腔數(shù)目可分為單型腔和多型腔注塑模；按模具總體結(jié)構(gòu)