【正文】 （2）自由邊和非交疊邊的個數(shù)為 0。 （3）未定向的單元和交叉單元個數(shù)應(yīng)該為 0。 （4）單元縱橫比最大值控制在 7 以下。 （5）網(wǎng)格匹配率應(yīng)該在 90%之上。 由上圖知最大縱橫比是 ，過大，必須進行手動調(diào)節(jié)，而其他項均符合要求。下面對最大縱橫比進行調(diào)節(jié)，其中的調(diào)節(jié)方式可以有合并節(jié)點，移動節(jié)點，重新排列節(jié)點等多種方式調(diào)節(jié)，圖 43 是移動調(diào)節(jié)的前后對比圖。 圖 43 通過移動節(jié)點減小縱橫比改動后的縱橫比如圖 44 所示：圖 44 縱橫比調(diào)節(jié)后網(wǎng)格統(tǒng)計結(jié)果如圖 45 所示：圖 45 修改后的網(wǎng)格統(tǒng)計結(jié)果至此，手機殼體的劃分網(wǎng)格已經(jīng)達到要求，已經(jīng)可以進行比較精確的分析。 選擇塑料種類在 Moldflow 軟件中自帶有非常全的材料數(shù)據(jù)庫，挑選了 LG 公司的 Lupoy GN5001RFA 型號的 PC+ABS 塑料。其具體性能數(shù)據(jù)在表 21 已經(jīng)詳細描述。 澆口位置分析澆口的位置分析設(shè)置的工藝條件為系統(tǒng)默認的平均值，分析的最佳澆口區(qū)域如圖46 所示：圖 46 澆口最佳位置分析從色帶圖可以看出塑件的中部藍色區(qū)域為設(shè)置澆口的最佳位置。因此將澆口位置設(shè)置在中部的藍色區(qū)域，澆口類型為點澆口。這樣可以使流動性最佳。 建模 選定澆口位置以后需要進行澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建，澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建有兩種方式，向?qū)揭约笆謩觿?chuàng)建。因為選用的是點澆口，因此采用向?qū)娇梢愿_的創(chuàng)建澆注系統(tǒng)。操作步驟如下，首先點擊菜單欄建模 移動 旋轉(zhuǎn)，開模方向與 Z 軸正向重合，然后手動設(shè)置澆口位置，運用建模 型腔布置，選擇合適的型腔相隔距離和布置方式，接著選擇建模 澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建，選擇合適的點澆口，分流道和主流道的尺寸。至此澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建完成?？梢赃M行下一步的分析。 布置冷卻水管道在 moldflow 軟件自帶有冷卻分析的功能,可以進行冷卻水管道布置和冷卻效果分析。點擊澆注系統(tǒng)類型分析，選擇 cool，創(chuàng)建冷卻水管道，設(shè)置管道數(shù)為 2，到制件表面距離為 18mm，管道直徑為 8mm。完成后的布置形式如圖 47 所示：圖 47 建模和冷卻水管道布置完成后的圖形 成型工藝窗口分析Moldflow 軟件中帶有成型工藝窗口（molding window）分析，它能幫助初步找到的合適的工藝條件。同樣的點擊任務(wù)欄中的 molding window，不修改工藝參數(shù)，默認為系統(tǒng)的平均值，點擊開始分析，過一段時間后，分析完成。分析日志顯示如下，Remended Mold Temperature（推薦模具溫度）: C?Remended Melt Temperature（推薦熔體溫度）: C?Remended Injection Time （推薦注射時間） : s?從圖 38 和 39 中可以看出綠色區(qū)域是最佳的參數(shù)范圍，同時成型工藝窗口分析還可以對壓力降，剪切速率，溫度，冷卻時間等進行分析，評估注射時間，模具溫度和熔體溫度對他們的影響，這三個參數(shù)可以手動調(diào)節(jié)。圖 48 熔體溫度為 265℃時成型工藝分析圖 49 模具溫度為 65℃時的成型工藝分析 DOE 流動分析DOE（ Design of Experiments）通過優(yōu)化方法設(shè)計一系列的實驗，以最少的實驗數(shù)量完成所有實驗參數(shù)在不同實驗水平上組合的全部試驗，確定出每個實驗參數(shù)對實驗?zāi)繕擞绊懶缘拇笮。瑥亩梢哉{(diào)節(jié)實驗?zāi)繕擞绊懽畲蟮膮?shù)，去的更好的實驗效果，同時還可以獲得各個實驗參數(shù)的最佳水平組合。與傳統(tǒng)的實驗方法相比，DOE 分析不僅節(jié)省了時間和體力，而且可以利用最少的實驗獲得覆蓋面非常廣泛的實驗結(jié)果，產(chǎn)生最佳效果的實驗參數(shù)組合。DOE 實驗支持三種狀態(tài)的實驗方法設(shè)計，它們是正交實驗法，因子實驗和正交實驗兼因子實驗法。正交實驗法是通過運行數(shù)目較少的一組實驗。初步設(shè)定模具表面溫度為 70 攝氏度，熔體溫度為 265 攝氏度，填充時間為 秒，其他的自動，前后浮動均為 5 攝氏度。進行三因素三水平的正交實驗設(shè)計，其工藝參數(shù)基本設(shè)置在日志中的顯示如表 41。設(shè)置好參數(shù)后，系統(tǒng)首先進行填充保壓分析。表 41 正交實驗法分析時參數(shù)的設(shè)置 （1）Fill time—填充時間圖 410 填充時間因素 水平 最小值 中間值 最大值熔體溫度（℃） 模具溫度（℃） 注射時間（℃） 保壓時間（s） （2）Temperature at flow front—流體前沿溫度由分析結(jié)果可以看出料流前沿的最高溫度 ℃，最低溫度 ℃。最低溫度大于凍結(jié)溫度，所以制件可以充滿。圖 411 流體前沿溫度 （3）Pressure —壓力由分析結(jié)果可以看出速度壓力切換時最大壓力 ，只在上表面上一部分壓力很小，那個地方據(jù)澆口很近，在一開始就充滿，其他地方壓力相對平均，有利于各個角落的充填，主要是塑料的流動性比較好，制件壁薄，可以很好的填充。如圖 412所示：圖 412 速度/壓力切換時的壓力（4）Air traps—氣穴由分析結(jié)果可以看出制件可能產(chǎn)生氣穴的地方都在料流交匯處，此制件的形狀比較復(fù)雜，料流交匯的地方比較多，氣穴較多。在那里設(shè)置頂桿，空氣可以推桿的間隙排出，所以可以避免產(chǎn)生氣穴。邊緣部分的可以從分型面排出。如圖 413 所示：圖 413 氣泡（5）Weld lines—熔接痕由分析結(jié)果可以看出有一定面積和連續(xù)的熔接痕，所以制件表面質(zhì)量會受到一定影響，可以根據(jù)這個結(jié)果增加注射壓力和料溫，以此來提高塑料的流動性能，降低熔接痕的出現(xiàn)。如圖 414 所示：圖 414 熔接痕（6）冷凍時間由于 PC+ABS 流動性比較好，且它的冷卻能力很強，比一般的塑料跟容易冷卻，加上壁很薄，制件體積很小，所以所需要的冷卻時間比較短。如圖 415 所示：圖 415 冷卻凍結(jié)時間（7）鎖模力曲線圖 鎖模力大概在 25 左右，如下圖 416 所示： 圖 416 鎖模力 填充保壓分析完成后，系統(tǒng)會自動檢測是否出現(xiàn)了短射現(xiàn)象，即是否將制件填滿。如果出現(xiàn)了短射，則需要對系統(tǒng)的參數(shù)進行調(diào)整，重新分析以保證可以后續(xù)進行 DOE正交實驗分析，正交實驗法分析共有八組，每組若出現(xiàn)了短射，將自動重新分析直至所有組均達到將制件充滿的要求。正交實驗法分析的各個實驗參數(shù)作為獨立變量進行的，得出的結(jié)果為每個參數(shù)對某一項性能的影響的比例，如表 42 為分析的部分結(jié)果。表 42 正交實驗法分析因素比重Flow front temperature criterion weightings（流動前沿溫度比重） Factor Rank Weighting（因子比重排名） 名次 %Global thickness multiplier（總體厚度） 1 Packing profile multiplier（保壓倍增因子） 2 Injection time（注射時間） 3 Melt temperature（熔體溫度） 4 Mold wall temperature（模具表面溫度） 5 Packing time（保壓時間） 6 Shear stress criterion weightings（剪切應(yīng)力比重） Factor Rank Weighting（因子比重排名） 名次 %Packing profile multiplier（保壓倍增因子） 1 Global thickness multiplier（總體厚度） 2 Injection time（注射時間） 3 Melt temperature（熔體溫度） 4 Mold wall temperature（模具表面溫度） 5 Packing time（保壓時間） 6 Volumetric shrinkage criterion weightings（體積收縮率比重） Factor Rank Weighting（因子比重排名） 名次 %Packing time（保壓時間） 1 Global thickness multiplier（總體厚度） 2 Mold wall temperature（模具表面溫度） 3 Injection time（注射時間） 4 Melt temperature（熔體溫度） 5 Packing profile multiplier（） 6 Overall quality criterion weightings（總體質(zhì)量比重） Factor Rank Weighting（因子比重排名） 名次 %Packing time（保壓時間） 1 Packing profile multiplier（保壓倍增因子） 2 Global thickness multiplier（總體厚度） 3 Mold wall temperature（模具表面溫度） 4 Melt temperature（熔體溫度） 5 Injection time（注射時間） 6 從以上數(shù)據(jù)我們可以看出，在設(shè)置的溫度和注射時間范圍內(nèi)對于注塑質(zhì)量，流動前沿溫度，體積收縮率等影響最大的是保壓時間，保壓倍增因子和厚度倍增因子。Taguchi 正交實驗法之后，系統(tǒng)自動出現(xiàn)了 22 組的 Factorial 因子實驗，因子實驗考慮到每個參數(shù)對實驗結(jié)果的影響以及各個變量參數(shù)之間的影響。本實驗中實驗參數(shù)為熔體溫度，模具溫度，注射時間，保壓時間，保壓倍增因子。每組三個水平，通過正交實驗的分析結(jié)果可以看出，后三個因素為主要影響因素。從圖上觀察保壓時間，保壓倍增因子和厚度倍增因子對注射壓力，流動溫度，質(zhì)量等結(jié)果的影響。通過正交兼因子實驗分析得到的主要結(jié)果圖如下，每個圖的影響因素皆為在設(shè)置狀態(tài)下對其影響最大的因素。圖 417 填充結(jié)束時總體溫度圖 418 頂出時體積收縮率圖 419 填充壓力圖 420 填充時間圖 421 保壓時間與制件質(zhì)量的關(guān)系圖 424 制品的質(zhì)量與保壓時間的關(guān)系圖 425 厚度因子與制品重量的關(guān)系圖 426 保壓時間與收縮率的關(guān)系圖 427 保壓時間與體積收縮率的關(guān)系圖 428 厚度因子與注射壓力的關(guān)系圖 429 保壓倍增因子與剪切應(yīng)力的關(guān)系圖 430 厚度倍增因子與流動前沿溫度的關(guān)系致 謝整個畢業(yè)設(shè)計歷時近兩個月，經(jīng)過不斷的學(xué)習(xí)和反復(fù)的修改中，我終于完成了手機殼體的注塑模具設(shè)計和模流分析。一開始對于 Moldflow 和 Pro/E 一竅不通的自己也終于通過反反復(fù)復(fù)的學(xué)習(xí)鍛煉對這些軟件有了比較深入的掌握，更重要的是，由于手機殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，這極大地鍛煉了我設(shè)計模具的能力，使我對注塑模具的設(shè)計方法與流程有了一個比較全面的了解。在這個不斷設(shè)計、學(xué)習(xí)、再設(shè)計的反復(fù)操作過程中，潛移默化地學(xué)習(xí)到了一種科學(xué)的設(shè)計思路和方法，這對我以后的工作態(tài)度和方法將產(chǎn)生積極的影響。在設(shè)計的過程中，遇到了很多的問題，模流分析的手動劃分網(wǎng)格是經(jīng)過無數(shù)次試驗中才得到的最后數(shù)據(jù)，正交實驗法由于參數(shù)的問題經(jīng)常分析十幾個小時后出現(xiàn)分析失敗，分型面的設(shè)計以及添加滑塊等方面，都費了很多周折。而在裝配圖和零件圖的繪制中，遇到了前面設(shè)計上的很多錯誤，對細節(jié)的反復(fù)修改很多。經(jīng)過很長時間的思考和查閱資料，通過孫立新老師的不斷指導(dǎo)糾正，才成功地完成了本套模具的設(shè)計過程。頭一次做一次完整的模具設(shè)計，難免會存在各種各樣的問題，但是它教會了我接受新知識的能力，也教會了我克服難關(guān)，不斷探索的能力，收獲很大。在這次畢業(yè)設(shè)計過程中，孫立新老師在百忙之中抽出了很多時間給了我很多寶貴的意見和指導(dǎo)，指引著我完成了摸索的過程，讓我順利的做完這個畢業(yè)設(shè)計，在此向她表達深深的謝意。 參 考 文 獻[1] 李志剛. 塑料產(chǎn)品設(shè)計[M].:1030[2] 王文廣. 塑料注射模具設(shè)計技巧與實例[M]. :3542[3] 周開勤. 機械零件手冊[M].:6570[4] 詹友剛. Pro/[M].:2334[5] 黃銳. 塑料成形工藝學(xué)[M].:2332[6] 金楊福，錢欣 . Moldflow insight2022注射成型分析基礎(chǔ)[M].化學(xué)工業(yè)出版社.2022:3254[7] 馬金駿. 實用模具技術(shù)手冊[M]. :2335[8] 申開智. 塑料成形模具[M].:2325 [9] 高軍，高田玉 . 注塑成型工藝分析及模具設(shè)計指導(dǎo)[M].化學(xué)工業(yè)出版社，2022:3240 [10] 申開智. 現(xiàn)代注塑模設(shè)計圖例精解40講[M].:2325 [11] 蔣繼宏，王效岳 . 注塑模具典型結(jié)構(gòu)[M].:2325 [12] 夏巨諶, 李駿帶. 中國模具設(shè)計大典[J].中國機械工程學(xué)會 .2022:1240 袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇薄罿膄芃薃蠆羆艿薃袁節(jié)膅薂羄肅蒃薁蚃芀荿薀螆肅芅蕿袈羋膁蚈羀肁蒀蚇蝕襖莆蚇螂肀莂蚆羅袂羋蚅蚄膈膄蚄螇羈蒂蚃衿膆莈螞羈罿芄螁蟻膄膀螁螃羇葿螀裊膃蒅蝿肈羆莁螈螇芁芇莄袀肄膃莄羂艿蒂莃螞肂莈蒂螄羋芄蒁袆肀膀蒀罿袃薈葿螈聿蒄葿袁羈莀蒈羃膇芆蕆蚃羀膂蒆螅膅蒁薅袇羈莇襖羋蕆袇螀芇蕿蝕聿芆艿蒃肅芅蒁螈羈芄薃薁袆芃芃螆螂芃蒞蕿肁節(jié)蒈螅羇莁薀薈袃莀艿螃蝿荿莂薆膈莈薄袁肄莇蚆蚄羀莇莆袀袆羃蒈螞螂羂薁袈肀肁芀蟻羆肁莃袆袂肀薅蠆袈聿蚇蒂膇肈莇螇肅肇葿薀