【正文】 可能性。一是塑料 溫 度的控制，二是塑料流 動 的控制。對于零件重量相差懸殊的 Family mold 要進(jìn)行澆道尺寸設(shè)計(jì)平衡。 任何可以用冷流道模具加工的塑料材料都可以用 熱流 道模具加工。如果零件 產(chǎn) 量小，模具工具成本比例高， 經(jīng)濟(jì) 上不花算。 熱流 道系 統(tǒng)的組 成 盡 管世界上 有許 多 熱流 道生 產(chǎn) 廠商和多種 熱流 道 產(chǎn) 品系列，但一 個 典型的 熱流 道系 統(tǒng) 均由如下幾大部分 組 成： 1． 熱流 道板 （ MANIFOLD） 2． 噴嘴 （ NOZZLE） 3． 溫 度控制器 4． 輔 助零件 冷卻 系統(tǒng)方案的確定 注射成型過程中，模具的溫度對塑料熔體的充模流動、固化定型、生產(chǎn)率、制品的形狀和尺寸精度、機(jī)械強(qiáng)度、應(yīng)力開裂和表面質(zhì)量等均有影響。也可采用電加熱方式。 (4)對于高粘流溫度或高熔點(diǎn)塑料，可用溫水控制模溫，其目的是溫水對塑料制品產(chǎn)品冷卻作用，并對常溫水和冷卻水更有利于使模溫分布均勻化。 (11)結(jié)構(gòu)簡單，加工容易，成本低廉。并聯(lián)管道分幾路通水流動，且阻力小，溫度均勻，但中間堵塞時不易發(fā)現(xiàn)，管接頭多。 塑件選用 ABS塑料成型， ABS是一種具有良好綜合性能的工程塑料，它具有良好的成型性 、韌性、化學(xué)穩(wěn)定性和良好的表面硬度，其抗拉強(qiáng)度可達(dá) 35～50Mpa,ABS 粘度適中，流動性好，其制品的使用溫度范圍在 40～ 100℃之間，這符合旋鈕的使用溫度范圍。所以正交分析使用三澆口的分布方案。 在左側(cè)出現(xiàn)方案任務(wù)窗口如圖 39： 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 19 頁 圖 37 導(dǎo)入視圖 圖 38 導(dǎo)入對話框 圖 39 導(dǎo)入后項(xiàng)目視窗 圖 310 導(dǎo)入后初始圖形 導(dǎo)入后初始圖形。 （如圖 317 所示） 圖 315 劃分好網(wǎng)格后的圖形 圖 317 網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)視圖 等待一會出現(xiàn)了網(wǎng)格診斷 （如圖 318 所示） 。 至此，網(wǎng)格的劃分已經(jīng)完成。 網(wǎng)絡(luò)的初步修改 可以運(yùn)用 MPI里的自動修復(fù)工具 MESH TOOL（網(wǎng)格工具）對網(wǎng)格進(jìn)行自動修復(fù) （如圖 324所示） ，點(diǎn)擊 MESH TOOL（網(wǎng)格工具）里的 auto repair（自動修復(fù)）的 apply（應(yīng)用）選項(xiàng) (圖中紅框 )如圖 325所示 ，系統(tǒng)將自動搜索網(wǎng)格劃分不合理的地方加以修改， 如圖系統(tǒng)自動修復(fù)了 2個相交單元，按確定南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 24 頁 （如圖 326） 。 自由邊修改 自由邊是指 Fusion（表面）模型中某個三角形單元的一條邊沒有與其他三角形共用，這在表面和 3D類型網(wǎng)格中是不允許的。 重疊、交叉單元修改 重疊網(wǎng)格是指在同一平面的網(wǎng)格單元部分或者完全重疊的情況。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 27 頁 圖 336 重疊網(wǎng)格診斷對話框 網(wǎng)格最大縱橫比單元的修改 首先介紹一下縱橫 比 aspect ratio（單元縱橫比）的概念，所謂縱橫比aspect ratio 就是指模型的三角形單元的最長邊與該邊所對應(yīng)的三角形高度之比值，如圖 337 所示，三角形單元的最長邊為 w，對應(yīng)邊上的三角形高度為 h，則該三角形的縱橫比為 w/h，此數(shù)值越大，則說明該單元越尖銳，越細(xì)長，按照數(shù)值分析的理論要求來說，這對分析結(jié)果是不利的。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 28 頁 系 統(tǒng)用不同的顏色引出線引出縱橫比大小超出指定標(biāo)準(zhǔn)的三角形網(wǎng)格單元，通過這些引出線可以找到相應(yīng)的區(qū)域和缺陷網(wǎng)格。如圖 344 所示， 點(diǎn)應(yīng)用后網(wǎng)格為 圖 345 所示。 在本模型中通過 MESH（網(wǎng)格）菜單欄里的 Orient all（調(diào)整所有網(wǎng)格方向）選項(xiàng) ， 軟件的左下角顯示網(wǎng)格被配項(xiàng)， 即可修復(fù)所有的未定向單元，而在有些情況下，還需要手動修復(fù)未定向的單元。 圖 350 搜索條件對話框 在找到的結(jié)果中選擇上面提到的 Lustran ABS Elite HH 1827 材料，單擊南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 32 頁 完成選擇。 圖 352 選擇分析類型開始分析 圖 553 方案任務(wù)視窗視圖 a) b) 圖 554 最佳澆口的視圖 最佳澆口 分析提供給我們，零件的最佳澆口位置。分流道 澆口 為截面形狀為圓形， 澆口 尺寸為 ,澆口為 點(diǎn)澆口 。如圖 556所示。 需要說明的是在本產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，由于模具的溫度在 50 到 85攝氏度，而水的沸點(diǎn)是 100 攝氏度，為了維持模具的溫度故本系統(tǒng)中考 慮用水作為調(diào)溫介質(zhì)。具體的怎么應(yīng)用正交軟件將在下面的章節(jié)。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 35 頁 進(jìn)料口的設(shè)置很簡單， 右擊注射點(diǎn)彈出設(shè)定注射位置的對話框 ，在主流道的頂部點(diǎn)擊一下，即可完成進(jìn)料口的設(shè)立 。點(diǎn)下一步。用直徑為 10的熱流道連接三個主流道。從中比較，得出最佳的澆口方案。 圖 351 材料的選擇 然后保持方案任 務(wù)視窗里的選項(xiàng)不變，直接雙擊立即分析，出現(xiàn)選擇分析類型對話框， 如圖 352 所示 ，按確定。 最終修改完成的網(wǎng)格診斷。 當(dāng)所有的縱橫比都修改完成后右邊的縱橫比彩色條已經(jīng)自動消失。 圖 338 縱橫比診斷對話框 圖 339 縱橫比 診斷圖像顯示 圖 340 縱橫比 診斷結(jié)果視圖 再調(diào)用 MESH TOOL（網(wǎng)格工具） 如圖 341所示， 網(wǎng)格工具 里的 Merge nodes（合并節(jié)點(diǎn)）工具來合并這個三角形的最短邊上的兩 個節(jié)點(diǎn)， 選擇工具條的 局部放大如圖 342，選擇有紅色引線的網(wǎng)格。一般地，所生成的新的三 角形單元，其縱橫比將比原來的縱橫比減小，從而達(dá)到修正模型單元的目的。 交叉網(wǎng)格是指不同平面上的網(wǎng)格單元相互從內(nèi)部交叉的情況，即相交部分并非三角形單元的某邊。 顯示如圖在紅框內(nèi)顯示了 3 個單元 如圖332所示 。 但這只能修復(fù)網(wǎng)格嚴(yán)重不合理的地方，余下的還需要靠手動去修復(fù)。這就需要對網(wǎng)格缺陷進(jìn)行修改。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文） 第 21 頁 圖 318 網(wǎng)格診斷 因?yàn)榱慵穸茸畲鬄?，所以網(wǎng)格平均邊長小于 4mm。 模型的網(wǎng)格劃分 被分析模型的網(wǎng)格劃分和修改是 MPI 分析前處理的最為重要，同時也是最為復(fù)雜、煩瑣的環(huán)節(jié)，網(wǎng)格劃分的是否合理，將 直接影響到產(chǎn)品的最終分析結(jié)果。（如圖 32 所示） 圖 31 MPI 圖標(biāo) 圖 32 打開后窗口視圖 點(diǎn)擊 File（文件）里的 Newproject（新建項(xiàng)目） ，如圖 43 所示 ，彈出：窗口 （如圖 44 所示） ，然 后 創(chuàng)建新的文件名稱，下面以三澆口澆注系統(tǒng)為例，在空白欄里填入“ ” ，按瀏覽選擇文件的保存路徑。 工藝參數(shù) 其 ABS 塑料的工藝參數(shù)如表 21 所示。 ABS 的成型特性 : (1)物理性能： 丙烯腈 丁二烯 苯乙烯共聚物（ ABS）外觀為粒狀或粉狀，呈淺象牙色，不透明但成型的塑料件有較好的光澤。根據(jù)模具大?。ㄖ破分亓浚Q定。 (6)由于制品幾何形狀的影響，制品在模具內(nèi)各處的溫度不一定相等，常會因溫度分布不均導(dǎo)致成型質(zhì)量差。 究竟在何種情況下需要對模具進(jìn)行冷卻或加熱，與不同特征的塑料品種、制品結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、生產(chǎn)率及成型工藝對模具溫度的要求有關(guān)。 塑料模具是塑料模塑成型必不可少的工藝裝備，同時又是一個熱交換器。 熱流 道模具制作 工藝設(shè)備要 求高 熱流 道模具需要精密加工機(jī)械作保 證 。最大的在 30 公斤以上。熱流道澆道尺寸設(shè)計(jì)要合理。 許 多生 產(chǎn)過 程中出 現(xiàn)的加工 及產(chǎn)品質(zhì) 量 。這一點(diǎn)在本次的 CAE模擬過程中也做了對比，從中可以明顯的看出點(diǎn)澆口的的優(yōu)勢。優(yōu)點(diǎn)是成品可以獲得不錯的外觀，可以防止成品變形；缺點(diǎn)是澆口切除稍困難。 澆口的分類和適用場合 (1)直澆口多用于二板模，一模一腔的模具。例如對于深度很淺的大平面聚乙烯、聚丙烯制品若采用料流速度較大的直接澆口成型，由于注射壓力直接作用在制品上加之這些塑料取向能力較強(qiáng)，所以成型后很容易在澆口附近殘余較大的時效應(yīng)力和取 向應(yīng)力，并導(dǎo)致制品發(fā)生翹曲變形，為此可改換多點(diǎn)澆口形式。冷料穴的作用是收集每次注射成型時流動熔體前端的冷料頭（前鋒冷料），避免這些冷料進(jìn)入模腔影響制品成型質(zhì)量，或防止這些冷料堵塞澆口造成制品缺料。設(shè)計(jì)時應(yīng)盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失。熱固性材料注塑模擬 MPI提供工具進(jìn)行熱固性塑料成型的模擬：如注塑成型、 IC卡成型、樹脂模塑成型、 BMC材料模塑成型和反應(yīng)注塑成型等。 MPI 的模內(nèi)殘余應(yīng)力修正算法 (CRIMS)使用戶可以精確分析 Moldflow 數(shù)據(jù)庫中 500種材料的翹曲情況。 FUSION 可以直接從塑件顧問中讀取模型而進(jìn)行進(jìn)一步的分析。包括線框模型、表面造型、薄壁實(shí)體以及難以用中型面來表達(dá)的厚壁實(shí)體。 圖 產(chǎn)品外型 Moldflow 軟件簡介 Moldflow 公司是一家專業(yè)從事塑料成型計(jì)算機(jī)輔助工程分析（ CAE）的軟件和咨詢公司，時塑料分析軟件的 創(chuàng)造者，其 MPI 軟件是塑料 CAE軟件公認(rèn)的領(lǐng)導(dǎo)者。 CAE 技術(shù)的應(yīng)用帶來的直接好處是省時省力，減少試模、修模次數(shù)和模具報(bào)廢率，縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，降低成本提高產(chǎn)品質(zhì)量。利用 CAE軟件 MOLDFLOW，可以對不同工藝條件下的塑料注射 成型過程進(jìn)行模擬，幫助設(shè)計(jì)人員及早的發(fā)現(xiàn)模具和成型質(zhì)量方面存在的問題，從而可以優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和注射工藝參數(shù)，縮短產(chǎn)品的整個生產(chǎn)周期。 作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論 文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。 南 京 工 程 學(xué) 院 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 (論文 ) 專 業(yè)： 材料成型及控制工程（模具設(shè)計(jì)） 題 目： 基于注塑模具 CAE技術(shù)的熱流道關(guān)鍵技術(shù)研究 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。 關(guān)鍵詞 熱流道 冷卻系統(tǒng) 生產(chǎn)周期 模擬分析 moldflow 軟件 塑料 第 II 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書（論文）外文摘要 Title ： The optimization design of runner systems and CAE of the plastics piece Abstract In main objective of moldflow injection study was to determine an optimum and efficient design for conformal cooling/heating channel in the configuration of an injection moulding tool using FEA and thermal heat transfer halves were used in the FEA and thermal analyses ,first determining the best location for gate and later the cooling of virtual models showed that those with conformal cooling channels predicted a singnificantly reduced cycle time as well as marked improvement in the general quality of the surface finish when pared to conventionally cooled mould .This text nutshell the software of moldflow and the establishment principle of the runner system and cooling system, then this text put forward a few projects that the runner systems and cooling systems build up the principle, maki