【導(dǎo)讀】師的指導(dǎo)下進行的研究工作及取得的成果。盡我所知，除文中特別加。而使用過的材料。均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文。不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫的成果作品。究做出重要貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中以明確方式標(biāo)明。全意識到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。本人授權(quán)大學(xué)可以將本學(xué)位。印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。涉密論文按學(xué)校規(guī)定處理。和有效的注射模具結(jié)構(gòu)中的冷卻/加熱管道。數(shù)據(jù)將用于有限元分析和熱處理，首。先要確定澆口的最佳位置，其次是冷卻水道。虛擬模型分析表明那些等角的冷卻。本文首先簡述了MOLDFLOW軟件，以及澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)的建立原則，然。的成型質(zhì)量和成型周期。

　　

【正文】 橫 比 將值設(shè)為 20，點擊 應(yīng)用 ，系統(tǒng)將自動將縱橫比向 20靠攏。 （圖中紅框中） 如圖 328所示 。 得到 7 個單元的縱橫比得到改善 （如圖 329） 。 在進行完這兩項工作后我們查看網(wǎng)格統(tǒng)計窗口如圖 330所示。 圖 328 修改縱橫比 圖 329 修改后的縱橫比結(jié)果 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 25 頁 圖 330 修改后的網(wǎng)格診斷 可以看出網(wǎng)格比起先前的比起來，網(wǎng)格交叉的數(shù)量少了很多，不過卻多了Element not oriented（未配向的單元）、 Free edges（自由邊）和 Nonmainfold edges（ 交叉邊），所以在后面的修改要加上這幾個項目的修改。 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。 首先可以利用網(wǎng)格菜單 下的自由邊工具 Free edges（自由邊）搜索出自由邊所在的三角形單元， 如圖 331所示，選中將結(jié)果放到診斷層的復(fù)選框，按顯示按鈕。 顯示如圖在紅框內(nèi)顯示了 3 個單元 如圖332所示 。在層的 浮動窗口內(nèi)把 Default Layer、 Stl Representation、新建節(jié)點、新建三角形、 New Nodes、 New Triangles 前的勾都去除，只留診斷結(jié)果的復(fù)選勾，如圖 333 所示 。 點擊工具欄上的適合窗口圖標(biāo)，（如圖 334所示 ）。 和上面診斷縱橫比的工具一樣，診斷結(jié)束后結(jié)果如圖 335所示。 圖 331 自由邊診斷對話框 圖 332 顯示自由邊診斷 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 26 頁 圖 333 診斷結(jié)果層視圖 圖 335 自由邊視圖 圖 334 適合窗口工具欄視圖 消除自由邊的思路就是消除節(jié)點，仍然是用網(wǎng)格工具里的合并節(jié)點以將及補洞的方法將自由邊消除掉，在進行自由邊修改的時候一定要在保證不能改變結(jié)構(gòu)形狀的前提下進行，另外在修改自由邊時比較容易引起其他的網(wǎng)格缺陷，所以在合并節(jié)點時一定要謹(jǐn)慎，不能盲目的合并節(jié)點，盲目的合并不但不能消除網(wǎng)格缺陷，還可能因此產(chǎn)生更多其他的網(wǎng)格缺陷。所有的自由邊都完成修改后，自由邊的修復(fù)工作也就完成了。 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。在分析的前處理過程中，重疊網(wǎng)格必須全部修改，否則會影 響到分析的正常進行。 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。在分析的前處理過程中，交叉網(wǎng)格也必須全部去除。 點擊網(wǎng)格工具下的 。系統(tǒng)彈出重疊網(wǎng)格診斷對話框， 如圖 336 所示 ，如圖所示選擇紅框內(nèi)的三個選項，再按顯示按鈕，軟件顯示了，可見零件的網(wǎng)格劃分的相當(dāng)好。 也用合并節(jié)點的辦法將有缺陷網(wǎng)格修正過來，重疊、交叉單元隨即消失。注意要看清楚 整體的網(wǎng)格 ，不能 修改 使網(wǎng)格變形。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（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。 圖 337 單元縱橫比概念 模型單元修正的網(wǎng)格方法，就是將縱橫比過大的單元的最近的兩個節(jié)點合并，從而會將四個三角形單元兩兩合并后，生成兩個新的三角形單元。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。有時合并后生成的兩個新的三角形單元中，其中一個的縱橫比仍然偏大，這是需要再次進行合并操作，直到生成的新的三角形單元全部滿足縱橫比要求為止。一般情況下要求縱橫比的平均值要小于 6，這樣才能保證分析結(jié)果的精確性。 選擇網(wǎng)格工具里的 Aspect Ratio（網(wǎng)絡(luò)縱橫比工具） 。進行診斷，在彈出的診斷對話框里的 Minimum（最小）文本框中填入 30， 如圖338所示， 單擊 SHOW（顯示）后，會將縱橫比大于 30 的網(wǎng)格全部顯示出來 。如圖 339 所示。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（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。用圖形觀察工具中的放大器，可以將縱橫比單元過大的單元進行放大表示，如下圖表示 在關(guān)掉了不必要的圖層后 （只留診斷結(jié)果層） 診斷結(jié)果顯示如圖下所示。 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）工具來合并這個三角形的最短邊上的兩 個節(jié)點， 選擇工具條的 局部放大如圖 342，選擇有紅色引線的網(wǎng)格。局部放大，如圖 343。 圖 341 網(wǎng)格工具圖標(biāo) 圖 342 局部放大視圖 圖 343 縱橫比大的網(wǎng)格放大視圖 選擇網(wǎng)格中的相鄰的兩個節(jié)點，如圖 344 所示 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 29 頁 圖 344 縱橫比大的單元修改 按應(yīng)用按鈕 后自動合并 ， 第一個合并目標(biāo)節(jié)點為不動的節(jié)點，第二個節(jié)點待合并節(jié)點為向第一點合并的節(jié)點。 合并后，代表縱橫比的長線就消失了，同時存在問題的三角形單元也消 失了，并且模型縱橫比的最大值也降低到了 230，這表示這個單元的縱橫比問題已經(jīng)得到了修復(fù)。 如法向其他的 問題網(wǎng)格也照此合并。 有時也可以用網(wǎng)格工具中的插入節(jié)點來降低縱橫比。如圖 344 所示， 點應(yīng)用后網(wǎng)格為 圖 345 所示。 圖 344 插入節(jié)點視圖 圖 345 插入節(jié)點后視圖 紅線消失，說明 單元格的縱橫比已經(jīng)小于 30。 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。說明零件的最大縱橫比已經(jīng)小于 30。 至此，網(wǎng)格缺陷中的縱橫比問題已經(jīng)被修復(fù)。此時模型網(wǎng)格的修復(fù)工作還差最后一項。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 30 頁 未 定向單元修改 在 MPI 的 Fusion（表面） 模型中，每個網(wǎng)格單元都存在一個規(guī)定的方向，即每個單元都有一個頂面和一個底面，其中頂面的方向與網(wǎng)格模型中每個三角形單元的頂點序列呈右手規(guī)則。 MPI要求在進行分析計算之前，模型中的每一個單元的頂面都需要朝向外表面。 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 ， 軟件的左下角顯示網(wǎng)格被配項， 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。 至此，模型網(wǎng)格缺陷已修復(fù)完成，修復(fù)后的網(wǎng)格統(tǒng)計信息如圖 346 下 所示 。 最終修改完成的網(wǎng)格診斷。 圖 347 修改后的網(wǎng)格診斷 分析類型及順序的設(shè)置 在完成產(chǎn)品模型的網(wǎng)格劃分和網(wǎng)格缺陷修改之后，依照分析任務(wù)窗口Study Tasks 中的順序，將設(shè)置分析類型及分析內(nèi)容的次序。 在 MPI 中，創(chuàng)建一個新的項目 Project 后，默認(rèn)的分析類型是 FILL（充填）填充分析，雙擊分析任務(wù)窗口中的 FILL（充填），在彈出的窗口中選擇Gate Location（澆口位置），如圖 348，點擊確定。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 31 頁 圖 348 選擇分析序列對話框 產(chǎn)品注塑原料的選擇 在完成了分析類型 的設(shè)置后，再來選擇并設(shè)置產(chǎn)品的注塑原料。本產(chǎn)品采用的材料為 BayerUSA 公司的 ABS 材料，其牌號為 Lustran ABS Elite HH 1827。 圖 349 選擇材料對話框 雙擊分析任務(wù)窗口中的材料一欄，在彈出的材料選擇對話框里單擊Search（搜索）如圖 349，在搜索條件中填入 ABS， 點擊確定。 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)計說明書（論文） 第 32 頁 完成選擇。 得到我們要選的 ABS 料。 圖 351 材料的選擇 然后保持方案任 務(wù)視窗里的選項不變，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。軟件就開始分析最佳澆口。一段時間后分析完成。 方案任務(wù)視窗中出現(xiàn)最佳澆口的復(fù)選框，如圖 553。勾選 Best gate location，右側(cè)的主視圖中出現(xiàn)最佳澆口的三維視圖。如圖 554所示 。 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。從中發(fā)現(xiàn)在零件中間部分最佳，因此可以做成一點進澆、二點進澆 、三點進澆、四點進澆與五點進澆等 幾種不同澆口方案。從中比較，得出最佳的澆口方案。 由于我做的是熱流道系統(tǒng)，所以不會有流道凝料產(chǎn)生。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 33 頁 澆注系統(tǒng)的建立 澆注系統(tǒng)的作用是將塑料熔體順利的充滿到型腔深處，以獲得外形輪廓清晰，內(nèi)在質(zhì)量優(yōu)秀的塑料制品。 澆注系統(tǒng)的創(chuàng)建主要有兩種方式：利用澆注系統(tǒng)向?qū)Чぞ呓⒑褪謩咏沧⑾到y(tǒng)。這里，我采用的是手動建立澆注系統(tǒng)，即先創(chuàng)建中心線，再劃分桿單元，來創(chuàng)建澆注系統(tǒng)。 以三澆口的為 例， 主流道的形狀為圓錐形，小口直徑為 5mm，大口直徑為10mm，長度為 120mm。分流道 澆口 為截面形狀為圓形， 澆口 尺寸為 ,澆口為 點澆口 。在零件的左部，中部，右部各自設(shè)置一個進澆口。用直徑為 10的熱流道連接三個主流道。熱豎流道的形狀為圓錐形，小口直徑為 8，大口直徑為 10。 在 Modeling(建模 ) 中 Creat Curves（創(chuàng)建曲線）的工具中創(chuàng)建主流道的曲線 ，然后用 雙擊 Fusion 網(wǎng)格 ， 軟件自動在流道上生成網(wǎng)格（柱體）， 按確定 來劃分主流道的網(wǎng)格。如圖 555所示。 圖 555 三點進澆示意 圖 模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的建立 模溫的波動和分布不均勻，或者是模溫的不合適都會嚴(yán)重影響塑料產(chǎn)品的品質(zhì)，因此因此設(shè)計合理的模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)顯得尤為重要。系統(tǒng)的初步設(shè)計方案全部為水道。如圖 556所示。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 34 頁 圖 556 水道的建立示意圖 點擊建模下的冷卻水道向?qū)?，彈出冷卻系統(tǒng)向?qū)υ捒颍ㄈ鐖D 557）水管之間相距 30mm，與零件相距 25mm，相對產(chǎn)品的排列方向選擇 X 軸方向。點下一步。 圖 557 冷卻系統(tǒng)向?qū)?1 圖 558 冷卻系統(tǒng)向?qū)?2 水管條數(shù) 14，水管間距 30mm，超出 產(chǎn)品邊界的距離 25mm。如圖 558。 可以看出該產(chǎn)品一共有 2 條調(diào)溫水道組成，其中藍(lán)色表示普通水路，水道的尺寸及分布將在冷卻系統(tǒng)最終確立后在 2D 總裝圖上標(biāo)出。 建立模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的方法和建立澆注系統(tǒng)的方法一樣，都是先定義曲線，然后再賦予屬性，劃分桿單元，具體的建立步驟這里不在重述。在創(chuàng)建圖普通式式水路（藍(lán)色）的過程中，經(jīng)過查閱了大量相關(guān)資料和進行了多次的嘗試，我最終掌握了這種水路的建立。 需要說明的是在本產(chǎn)品的設(shè)計中，由于模具的溫度在 50 到 85攝氏度，而水的沸點是 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)。 進料口和進水口的設(shè)立 在完成了澆注系統(tǒng)和模具溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)部分的建模和網(wǎng)格桿單元劃分之后，要設(shè)置進料口和進水口的位置。 南京工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計說明書（論文） 第 35 頁 進料口的設(shè)置很簡單， 右擊注射點彈出設(shè)定注射位置的對話框 ，在主流道的頂部點擊一下，即可完成進料口的設(shè)立 。 進水口的設(shè)立和進料口的設(shè)立相似，只不過是右擊點擊冷卻水管菜單彈出設(shè)定冷卻液入口，即可按以上方法設(shè)立進水口 。 工藝過程參數(shù)的設(shè)置 工藝過程參數(shù)包括了整個注塑周期內(nèi)有關(guān)模具、注塑機等所有相關(guān)設(shè)備及其冷卻、保壓、開合模等工藝的參數(shù)。因此，過程參數(shù)的設(shè) 定實際上是將現(xiàn)實的制造工藝和生產(chǎn)設(shè)備抽象化的過程。過程參數(shù)的設(shè)定將直接影響到產(chǎn)品注塑成型的分析結(jié)果。 由于工藝過程參數(shù)設(shè)置的選項過多，所以我們特地學(xué)習(xí)了正交軟件，把之前很多種的參數(shù)設(shè)定過程同過正交軟件邊成 16種，然后在 Moldflow 分析，以比較其對翹曲量的影響，最后得到一組最優(yōu)的成型條件。具體的怎么應(yīng)用正交軟件將在下面的章節(jié)