【文章內(nèi)容簡介】 ℃的熱風循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。 表 為注塑模工藝條件。 表 注塑模工藝條件 干燥處理 ABS 材料具有吸濕性，要求在加工之前進行干燥處理。建議干燥條件 為80~90℃ 下最少干燥 2小時。材料溫度應(yīng)保證小于 %。 熔化溫度 210～ 280℃ ；建議溫度： 245℃ 。 模具溫度 25～ 70℃ 注射壓力 500~1000bar 注射速度 中高速度 塑件的尺寸精度 塑件沒有精度要求，根據(jù)塑料制件尺寸公差 標準 GB/T144861993，采用本標準的MT3 級精度。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 6 第三章 塑件 CAE 分析 這里運用注射模模流分析軟件 MOLDFlOW 進行分析， MOLDFLOW 軟件可以模擬整個注射過程以及這一過程對注射成型產(chǎn)品的影響。 MOLDFLOW 軟件工具中溶合了一整套設(shè)計原理，可以評價和優(yōu)化組合整個過程，在模具制造以前對塑料產(chǎn)品的設(shè)計、生產(chǎn)和質(zhì)量進行優(yōu)化。 注射模 CAE 技術(shù)的作用在于： 優(yōu)化塑件設(shè)計。塑件的壁厚、澆口數(shù)量及位置等對于塑料制品的質(zhì)量及工藝適應(yīng)性有很大關(guān) 系，以往單憑設(shè)計者個人經(jīng)驗，用手工方法加以實現(xiàn)，往往費時費力，設(shè)計出的制品不盡合理； 優(yōu)化注射模具設(shè)計，利用 CAE 可以對澆口位置及尺寸、澆道尺寸、冷卻系統(tǒng)等進行優(yōu)化．在計算機上模擬成型過程，可以大大提高模具質(zhì)量，減少試模次數(shù)； 優(yōu)化注射工藝參數(shù)，它可以幫助確定最佳注塑壓力、鎖模力、模具溫度、料流溫度、及注射時間等，以注射出最佳的塑料制品，減少注射成型周期，節(jié)約產(chǎn)品生產(chǎn)成本。 [4] 考慮到模型的一些小孔以及拐點對模型劃分網(wǎng)格的影響，而其本身對模擬分析結(jié)果沒多大的影響。在分析前，首 先把 不符合縱模比的單元合并 ，把死點刪除 。 圖 為汽車燈罩 處理后的 3D 實體模型的有限元網(wǎng)格模型。分析中采用 表面網(wǎng)格（ fusion） ，塑件材料為 ABS。 有限元分析網(wǎng)絡(luò)診斷結(jié)果 數(shù)據(jù)如 圖 ，三角形單元個數(shù) 2942，節(jié)點個數(shù) 1489，網(wǎng)格縱模比的最大值為 ，小于 10。 完全重疊單元個數(shù) 1，自由邊 44。三角形單元的縱橫比平均值為 ，小于 6，網(wǎng)格的縱橫比結(jié)果還比較理想的 。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 7 圖 塑件有限元網(wǎng)格劃分圖 圖 有限元分析 網(wǎng)格診斷 數(shù)據(jù) 在進行 Fill、 Flow、 Cool 等分析時必須設(shè)置澆口，否則無法進行分析。澆口位置的選擇是在進行了 moldflow 中的 Gate Location 分析后，根據(jù)分析得到的最佳澆口位置進行選取的。 澆口位置的好壞，不僅影響到產(chǎn)品的外觀，而且影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。 Gate Location 為用戶提供了良好的分析前準備，避免了由于澆口位置設(shè)置不當引起的不合理湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 8 成型。 選擇 moldflow 中的澆口位置項進行優(yōu)化分析，得出以下藍色區(qū)域為最佳澆口位置。 圖 填充 分析 采用此澆口位置 一腔一模的方案對模型進行填充和冷卻分析。 通過計算 ， 本方案初步選定冷卻道橫截面的直徑 定模側(cè) 為 8 ㎜ ，離塑件的模具壁厚的平均值為 10㎜，兩冷卻道之間的間距為 120㎜，冷卻道的長度為 130 ㎜采用串聯(lián)式，動定模布置。 圖 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 9 充模時間（ fill time）： 充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴展情況，制件的填充應(yīng)該平衡。當制件平衡充模時，制件的各個遠端在同一時刻充滿 。圖 所示為填充時間結(jié)果圖。 圖 澆口位置的填充時間 壓力（ Pressures）： 象充模時間一樣，壓力分布也應(yīng)該平衡 。 或者在保壓階段應(yīng)保證均勻的壓力分布 和幾乎無過保壓。 圖 所示為壓力分析結(jié)果圖示。主要給出了填充過程中模腔內(nèi)的壓力分布。 圖 模腔內(nèi)的壓力分布 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 10 流動前沿溫度（ Temperature at flow front） ： 流動前沿溫度是聚合物熔體充填一個節(jié)點時的中間流溫度。因為它代表的是截面中心的溫度，因此其變化不大。流動前沿溫度圖可與熔接線圖結(jié)合使用。熔接線形成時熔體的溫度高，則熔接線的質(zhì)量就好。而在一個截面內(nèi)熔接線首先形成的地方是截面的中心，因此，如果流動前沿的溫度高，熔接線強度通常都高。 圖 為流動前沿溫度圖示。 圖 流動前沿處的溫度 體積溫度（ Bulk temperatures）： 模具中的聚合物溫度在整個注塑成型周期中是不斷變化的，它不僅隨時間變化，而且沿壁厚也是變化的。體積溫度反映了聚合物內(nèi)部能量的傳遞。當沒有聚合物流動時，體積溫度就是截面上溫度的簡單平均值；當有聚合物流動時，截面上流速越快的部分，將給予越大的權(quán)重。在充模階段，體積溫度圖應(yīng)非常均勻，其變化以不超過 5176。C (~10176。F)為宜。實際應(yīng)用時允許有較大的溫度降，通常高至20176。C (~35176。F)的溫降都是可以接受的。 圖 3. 8 所示為填充 體積溫度 圖示。可以看出塑 件體積溫度非常均勻。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 11 圖 體積溫度分布 注射位置壓力： XY 圖（ Pressure at injection location: XY Plot ） ： 通過注射位置壓力的 XY 圖可以容易地看到壓力的變化情況。當聚合物熔體被注入型腔后，壓力持續(xù)增高。假如壓力出現(xiàn)尖峰（通常出現(xiàn)在充?？旖Y(jié)束時），表明制件沒有很好達到平衡充模，或者是由于流動前沿物料體積的明顯減少使流動前沿的速度提高。 圖 所示為注塑口壓力曲線。注塑壓力是成型過程中的重要參數(shù)，直接決定了注塑機能夠提高壓力值大小的下限。本模型壓力最大值為 15MPa 。 圖 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 12 推薦的注射速度： XY 圖（ Remended ram speed: XY Plot）： 推薦的注射速度是以使流動前沿的速度更加均勻為原則而建立的，它將有助于消除壓力尖峰，同時可以改善制件的表面光潔度。 圖 所示為推薦螺桿速率曲線。這曲線可以用于設(shè)定注塑機的螺桿在注塑過程中的運動。 圖 螺桿速率曲線 鎖模力 XY 圖 (Clamp force: XY Plot)： 如圖 ， 該 XY 圖表示鎖模力隨時間而變化的情況 ,所需最大鎖模力約為 25KN 計算鎖模力時 把 XY 平面作為分型面，鎖模力根據(jù)每個單元在 XY 平面上的投影面積和單元內(nèi)的壓力進行計算。鎖模力對充模是否平衡、保壓壓力和體積 /壓力控制轉(zhuǎn)換時間等非常敏感。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 13 圖 鎖模力曲線 氣穴 （ Air traps）： 圖 所示為氣穴位置圖示。氣穴分布在模型上表面， 在此面上開設(shè)分型面，這樣使得型腔的氣體容易排出。 圖 充填區(qū)域 ：表示塑件能否被完全填充，是判斷是否產(chǎn)生澆不足缺陷的依據(jù)。如圖 所示。很明顯，塑件已被完全填充，不會產(chǎn)生澆不足的現(xiàn)象。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 14 圖 制品平均溫度（ Average temperature. part）： 圖 所示為平均溫度結(jié)果圖。該結(jié)果圖最大值最小值之間的差異應(yīng)當盡量減小，即溫度分布應(yīng)當均勻。 從圖中易知，其溫度分布還比較均勻。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 15 圖 冷卻介質(zhì) 溫度（ Circuit Coolant Temperature ） ： 這個結(jié)果顯示了冷卻液流經(jīng)冷卻管道時的溫度變化。一般情況下，冷卻液溫度的升高不要超過 3186。C。 圖 所示為冷卻溫度結(jié)果圖。 可以看出入口冷卻液與出口冷卻液溫差很小。 圖 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 16 管道表面金屬溫度（ Circuit Metal Temperature）這個結(jié)果顯示了冷卻管道表面。即冷卻液和金屬的界面的溫度。這個溫度應(yīng)該不能比冷卻液溫度高 5186。C 以上。通過這個結(jié)果我們可以看到回路中熱量傳遞最高的部位。如果這個溫度太高，則表明該部位需要加強冷卻。 圖 。 圖 凍結(jié)時間（ Time to Freeze）：凍結(jié)時間是指充模結(jié)束到型腔中的聚合物降至頂出溫度所需的時間。凍結(jié)時間可用來估計制件的成型周期，并作為確定保壓時間的初始值，同時 可用于觀察制件壁厚變化的影響。 圖 所示為塑件冷卻時間結(jié)果。 湖北汽車工業(yè)學院畢業(yè)設(shè)計（論文 ） 17 圖 凍結(jié)時間 第四章 注塑模設(shè)計 分型面的設(shè)計原則 [6] （ 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫