【正文】 Y方向（mm）Z方向（mm）從圖49可以看出，總的來說，注射時(shí)間對(duì)非結(jié)晶型塑料塑件變形有一定影響，但不象保壓壓力、冷卻時(shí)間對(duì)翹曲變形的影響那樣有明的趨勢(shì)。隨著注射時(shí)間的增加，塑件的變形基本不變。圖49注射時(shí)間變化時(shí)翹曲量的變化趨勢(shì)熔體在型腔中的流動(dòng)速度基本上由注射速率所控制。在型腔結(jié)構(gòu)一定和其它條件相同的情況下，減少注塑時(shí)間相當(dāng)于提高注射速率，注射速率越高，熔體在型腔中流動(dòng)越快。注射速率對(duì)翹曲變形的影響比較復(fù)雜，主要是由于注射速度決定著熔體的充模速率，而充模速率對(duì)塑料產(chǎn)品性能的影響也比較復(fù)雜。根據(jù)在Moldflow分析過程中指導(dǎo)建立的澆注系統(tǒng)和冷卻（保溫）系統(tǒng)，以及在模溫、料溫、填充時(shí)間與壓力（保壓曲線）等工藝參數(shù)的設(shè)置，從而在模具設(shè)計(jì)上為其提供充分的參考和方案[15]。(6) 冷卻時(shí)間的影響表411 調(diào)整不同冷卻時(shí)間得到的翹曲量單獨(dú)改變冷卻時(shí)間的數(shù)值，其他參數(shù)不變進(jìn)行數(shù)值模擬分析，得到各自翹曲量數(shù)值，見表411。冷卻時(shí)間（s）8111417202326293235總翹曲量（mm）X方向（mm）Y方向（mm）Z方向（mm）從圖410可以看出，總的來說，冷卻時(shí)間幾乎沒有影響。圖410冷卻時(shí)間變化時(shí)翹曲量的變化趨勢(shì)第5章 結(jié) 論本次研究完成了從CAD建模、模型導(dǎo)入CAE、網(wǎng)格劃分、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建立、工藝參數(shù)的確定等完整的塑件仿真模擬過程。對(duì)塑件的填充、冷卻、流動(dòng)、翹曲變形進(jìn)行了模擬仿真，并利用正交試驗(yàn)法，改善了制件的翹曲變形。 本文對(duì)手機(jī)外殼塑件翹曲變形問題作了深入研究，得出以下結(jié)論：(1)應(yīng)用正交試驗(yàn)方法，以較少的試驗(yàn)獲得足夠的信息，與CAE技術(shù)相結(jié)合，可以方便的實(shí)現(xiàn)成型工藝的優(yōu)化。確定了最佳工藝參數(shù)為注射溫度270 ℃、模具溫度80 ℃、 s、保壓時(shí)間12 s、保壓壓力保壓開始階段的壓力為130 MPa壓力、冷卻時(shí)間15 s。(2) 通過極差分析，得出工藝參數(shù)對(duì)手機(jī)外殼翹曲變形的影響由大到小為：保壓壓力、注射溫度、注射時(shí)間、保壓時(shí)間、模具溫度和冷卻時(shí)間。其中影響最顯著的是保壓壓力，其次是注射溫度，其余工藝參數(shù)的影響很小，幾乎可以忽略。(3)通過單因素試驗(yàn)，研究了單個(gè)因素的改變對(duì)手機(jī)外殼翹曲變形的影響，為后續(xù)的模具設(shè)計(jì)提供充分的參考和方案。參 考 文 獻(xiàn)[1] 黃虹. 塑料成型加工與模具[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社,2003.[2] 余小魯, 曹志敏. 基于Moldflow的手機(jī)外殼注塑成型分析[J]. 塑料工業(yè),2010,33: 46~48[3] 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M] . 北京: 高等教育出版社, 2007.[4] 付秀娟. 殼體制品注塑工藝參數(shù)CAE優(yōu)化分析[J]. 工程應(yīng)用, 2008, (6): 4345[5] 李榮勛. CAE在注射模具缺陷分析中的應(yīng)用與研究[J]. 塑料工業(yè), 2000, 29, (6): 2831.[6] 項(xiàng)輝宇. 計(jì)算機(jī)輔助塑料模具設(shè)計(jì)和工藝改進(jìn)[J]. 模具技術(shù), 2000, (1):7378[7] 趙明娟. 基于Moldflow的安全帶護(hù)蓋支架注射成型流動(dòng)分析[J]. 塑料工業(yè), 2008, 36, (12): 2831[8] 陶筱梅, 杜小清. 基于Moldflow的注塑模具澆口優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 模具技術(shù), 2007, (4): 4043[9] 羅宇玲, 曾亞森. 基于Moldflow軟件的注塑產(chǎn)品熔接痕分析及優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 模具CAD/CAM, 2006, (11): 1719[10] 張祥杰. 實(shí)戰(zhàn)Pro/Engineer2001——模具設(shè)計(jì). 中國鐵道出版社, 2003, (5): 1012[11] 朱光力, 萬金保. 塑料模具設(shè)計(jì)[M]. 清華大學(xué)出版社, 2003, (1): 22～25[12] 張芳. 模具CAD/[M], 2002, (2): 68～69[13] 羅曉曄. 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì)[M]. 浙江大學(xué)出版社, 2006[14] 王華山. 塑料注塑技術(shù)與實(shí)例[M]. 化學(xué)工業(yè)出版社, 2006[15] 宋滿倉, 黃銀國, 趙丹陽, 等. 注塑模具設(shè)計(jì)與制造實(shí)踐[M]. 機(jī)械工業(yè)出版社, 2003 致 謝 畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,在老師的指導(dǎo)和同學(xué)的幫助之下，我對(duì)于CAE技術(shù)有了更多新的認(rèn)知，對(duì)零件設(shè)計(jì)有了更深一步的認(rèn)識(shí)，對(duì)零件的整體分析了解得更加的清晰透徹。通過畢業(yè)設(shè)計(jì)，我意識(shí)到自己大學(xué)四年以來所學(xué)的知識(shí)有著多么重要的作用。 本文是在李明老師的精心指導(dǎo)下完成的。在撰寫論文的過程中，我自始至終得到了李老師的悉心指導(dǎo)，從論文選題，到收集資料、論文成稿，李老師都給了我很大的幫助，使我在此期間學(xué)到了許多有用的東西。李老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)術(shù)作風(fēng)、淵博的學(xué)識(shí)、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(guān)心和支持我學(xué)習(xí)的領(lǐng)導(dǎo)、同學(xué)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(wù)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)。通過它可以確定及優(yōu)化注射壓力，速度，保壓壓力和時(shí)間等參數(shù)。本文根據(jù)Moldflow塑料專家描述的（MPX）系統(tǒng)，在其生產(chǎn)注塑過程中對(duì)真實(shí)零件進(jìn)行優(yōu)化并投入使用。關(guān)鍵詞：缺陷，注塑，優(yōu)化，聚合物，過程1. 引言 注塑成型是制造塑料零件中最重要的過程。由于原材料可以通過一個(gè)單一的過程轉(zhuǎn)換成一個(gè)成型模具，所以這篇文章適合于大規(guī)模生產(chǎn)。在大多數(shù)情況下，精加工操作是沒有必要的。注塑成型的一個(gè)重要的優(yōu)點(diǎn)是，在一個(gè)自動(dòng)化的過程中通過一個(gè)生產(chǎn)步驟完成復(fù)雜的幾何形狀。注射成型技術(shù)既能滿足需求量不斷上升時(shí)產(chǎn)品的高質(zhì)量（包括消費(fèi)特性和幾何方面的）又能保證其經(jīng)濟(jì)的價(jià)格。 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(yīng)的轉(zhuǎn)換技術(shù)，則模具可達(dá)到要求，并且可重復(fù)尺寸精度和表面質(zhì)量。 典型的注射模塑制品在日常生活中隨處可見；例如玩具，汽車配件，家用物品和消費(fèi)電子產(chǎn)品。手稿于2011年6月29日收到；2011年6月28日獲得修訂版。2. Moldflow Plastics Xpert（MPX）Moldflow Plastics Xpert（MPX）是一個(gè)軟件和硬件的解決方案，接口可直接與注塑機(jī)控制器在商店的地板上連接。MPX結(jié)合流程設(shè)置來實(shí)時(shí)優(yōu)化過程，并在一個(gè)系統(tǒng)中設(shè)置工藝參數(shù)以便生產(chǎn)控制。MPX是一種用來優(yōu)化注塑機(jī)的工藝窗口監(jiān)控而自動(dòng)建立的先進(jìn)控制方案。 它不同于其他的控制方案，它利用Autodesk Moldflow軟件顧問先進(jìn)的仿真能力（AMA）和Autodesk Moldflow Insight（AMI）軟件來提供初始工藝配置。MPX接口直接與注塑機(jī)相連而且為注塑行業(yè)專門地提供在線校正技術(shù)。如今，成型機(jī)操作員可以在系統(tǒng)構(gòu)建過程中，執(zhí)行一個(gè)自動(dòng)DOE（實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)）來確定一個(gè)強(qiáng)大的處理窗口，并自動(dòng)修復(fù)在生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的堆積和失控。優(yōu)化過程包括三個(gè)主要部分：工藝參數(shù)，控制優(yōu)化過程和過程控制。流程設(shè)置允許用戶自動(dòng)設(shè)置注射成型工藝，通過一系列的速度和壓力程序的設(shè)置來解決修復(fù)塑件系統(tǒng)缺陷。目的是在一個(gè)良好的成型部分實(shí)現(xiàn)工藝參數(shù)的結(jié)果組合。優(yōu)化過程中很容易讓用戶運(yùn)行的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），它自動(dòng)確定一個(gè)強(qiáng)大的“優(yōu)秀零件”處理窗口以彌補(bǔ)正常工藝變化、確保質(zhì)量合格的零部件生產(chǎn)的繼續(xù)。過程控制的目的是保證優(yōu)化的工藝條件和工藝優(yōu)化的確定，從而降低廢品率，提高質(zhì)量，更有效的利用機(jī)器時(shí)間。過程控制可以自動(dòng)糾正過程，即使是堆積或失去控制，也可以發(fā)送中繼信號(hào)報(bào)警運(yùn)營商。A. 程序安裝（安裝向?qū)В┌惭b向?qū)?huì)對(duì)工具或機(jī)器初始輪廓的相關(guān)基礎(chǔ)參數(shù)進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算。可以從三個(gè)安裝向?qū)У姆椒ㄖ羞x擇：自動(dòng)設(shè)置——計(jì)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。操作員也可以計(jì)算出最佳溫度來對(duì)螺桿轉(zhuǎn)速和背壓進(jìn)行設(shè)定。輔助設(shè)置——?jiǎng)?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(shí)間。手動(dòng)設(shè)置——?jiǎng)?chuàng)建初始配置文件，您輸入速度行程，注射速度，保壓壓力值和冷卻時(shí)間。速度行程，注射速度和保壓壓力必須以最大能力的百分比輸入。使用安裝向?qū)?，需要運(yùn)營商提供注塑參數(shù)或參數(shù)的初始信息，根據(jù)選項(xiàng)選擇安裝向?qū)?，然后?jì)算一個(gè)初始速度和基于此信息作的壓力分布。安裝向?qū)нM(jìn)行初步調(diào)整行程長度和緩沖的大小來保證足夠的緩沖，然后做出一個(gè)基本的未經(jīng)優(yōu)化的輪廓，它可以通過MPX流程的設(shè)置進(jìn)一步細(xì)化。運(yùn)營商還可以計(jì)算出最佳的溫度，進(jìn)行螺桿轉(zhuǎn)速和背壓的設(shè)置。 B. 工藝優(yōu)化MPX過程優(yōu)化的目的是建立一個(gè)強(qiáng)大的處理窗口，要求產(chǎn)生的質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)最大限度地減少零件的廢料。這是通過實(shí)施一個(gè)自動(dòng)化的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE），傳統(tǒng)上需要幾個(gè)小時(shí)，現(xiàn)在可以在幾分鐘內(nèi)完成。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。該過程的改變量是由生產(chǎn)的零件數(shù)量和測(cè)量部分零件的質(zhì)量以及工藝的條件來確定的。MPX過程優(yōu)化移動(dòng)配置文件設(shè)置點(diǎn)，它們通常放在窗口程序最強(qiáng)大的位置。當(dāng)意外發(fā)生時(shí)，他們可以在公差帶邊界的工藝窗口的已知剖面設(shè)置點(diǎn)來修改邊界。這意味著在此過程中能夠較好地處理小變量的變化，如原材料的變化和環(huán)境溫度的變化。此外，該過程可以用于監(jiān)測(cè)和保持能源部的規(guī)格參數(shù)。在生產(chǎn)過程中，加工條件會(huì)有所不同。對(duì)于一套好的配置文件，這些小的變化不會(huì)影響零件質(zhì)量。MPX過程優(yōu)化使用實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)（DOE）能通過尋找一個(gè)會(huì)產(chǎn)生優(yōu)秀條件部位的處理窗口來確保典型工藝波動(dòng)不影響零件的質(zhì)量。美國能源部可以從MPX過程設(shè)置配置文件中把每個(gè)配置文件少量更改，或直接從配置文件向?qū)е惺褂靡幌盗胁煌呐渲梦募＝?jīng)營者掌握了一系列資料和這部分缺陷記錄。MPX過程優(yōu)化使用此信息來調(diào)整所產(chǎn)生的配置文件設(shè)置的MPX過程，使配置文件位于程序窗口最強(qiáng)大的位置。使用MPX過程優(yōu)化可以消除翹曲和優(yōu)化重缺陷。不同的加工條件下，系統(tǒng)地變化取決于被確定的設(shè)置。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(jī)器操作條件。MPX過程控制圖形顯示器的注射成型工藝具體變量和自動(dòng)確定可接受的質(zhì)量控制界限。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(guān)鍵參數(shù)定義的配置文件來生產(chǎn)。MPX過程控制檢測(cè)到任何傾向于過程漂移遠(yuǎn)離窗口的中心的現(xiàn)象就能產(chǎn)根據(jù)漂移的原因給予糾正的建議并產(chǎn)生一個(gè)警告行動(dòng)加以改正。MPX過程控制主要有兩個(gè)作用：它顯示過程參數(shù)的控制圖，監(jiān)控發(fā)生的任何變化?？刂茍D是工藝工程師想要知道部分質(zhì)量變化的原因的一種便利工具。例如，控制圖的檢查顯示控制器的性能指標(biāo)穩(wěn)步下降，可能是由于沒有定期維修。另外，材料、工具和環(huán)境變化都可能導(dǎo)致過程中的變化。它也可以自動(dòng)微調(diào)注塑機(jī)的設(shè)定點(diǎn)補(bǔ)償工藝參數(shù)中的任何變化。這將保證加工條件的逐漸變化不會(huì)導(dǎo)致零件或注塑機(jī)損壞。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。這將是真正選擇使用MPX軟件和直接連接到注塑機(jī)的部分。A. 注塑件——方塊。一腔的注射模與凸輪引腳用于成型零件的生產(chǎn)。方塊是汽車裝配的一部分，它可以協(xié)助車體固定其他零件。產(chǎn)品的材料是聚合物PC + ABS。B. 從MPI分析過程設(shè)置。方塊的注射成型工藝在Autodesk Moldflow Insight（AMI）軟件分析中得到。這個(gè)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。C. 注射成型過程。優(yōu)化注塑模具的冷卻用的是循環(huán)溫度為50176。C的水。D. 自動(dòng)設(shè)置E. 輔助裝置F. 手動(dòng)安裝G. AMI分析數(shù)據(jù)H. 通過試驗(yàn)設(shè)計(jì)的注塑成型工藝優(yōu)化。速度和壓力分布的變化都記錄在對(duì)話框中。由于試驗(yàn)設(shè)計(jì)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(fù)雜的零件。這很難在這種情況下找到手動(dòng)優(yōu)化的設(shè)置。4. 結(jié)論這項(xiàng)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(dǎo)致的產(chǎn)品缺陷。優(yōu)化的目的不僅是正確工藝條件的設(shè)定和消除在生產(chǎn)過程中的所有缺陷，也使注射周期具有重要的經(jīng)濟(jì)影響。 附 錄B 英文材料4343