【正文】 部尺寸、強(qiáng)度、剛度，材料和熱處理以及加工工藝性，是影響模具質(zhì)量和壽命的重要因素。凹模用以形成制品外表面，型芯用以形成制品的內(nèi)表面。點(diǎn)澆口直徑尺寸按經(jīng)驗(yàn)公式 （）4AnKd?d——澆口直徑（mm）n——塑料系數(shù)，由塑料性質(zhì)決定，ABS 取 n=07）k——系數(shù)，塑件壁厚的函數(shù)，A——塑件的外表面積；t——塑件平均壁厚（mm）經(jīng)計(jì)算得=006 =0685 （）42)08.~5.(Atd?4170?21 / 56其結(jié)構(gòu)如圖所示。為套模具采用的定位圈固定形式Φ100mm，內(nèi)徑 Φ20mm。材料采用碳素工具鋼?！?176。結(jié)構(gòu)如圖 所示。主流道位于模具中心塑料熔體入口處，垂直于模具分型面,它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入型腔。型腔布局一模一腔，點(diǎn)澆口充型，兩次分型。（4）體翹曲變形分析表 體翹曲分析序號(hào) 顯示 分析 結(jié)論零件邊緣翹曲較大 一般澆注處及邊緣翹曲較大 一般兩零件的最大翹曲變形都在 08mm 左右，變形情況一般。(3)熔接痕 weldline 分析表 熔接痕分析序號(hào) 顯示 分析 結(jié)論方案一熔接痕分布在零件起伏較大、孔密集的轉(zhuǎn)折處一般18 / 56方案三熔接痕分布在底板平面上較好兩方案都有一定的熔接痕，但縱向熔接痕都不多，方案一中凝料在起伏處改變了流動(dòng)方向，且受到型腔壁的阻擋而流速降低，故而熔接痕，其位置孔分布較集中，凝固時(shí)易產(chǎn)生較大應(yīng)力，脫模時(shí)對(duì)型芯包緊力較大，而熔接痕的強(qiáng)度低，零件易受損。17 / 56(2)壓力分布表 壓力分析序號(hào) 顯示 分析 結(jié)論方案一壓力隨著離澆口距離變化而變化，將零件大致分為三區(qū)域，壓力差為80MPa一般方案三澆口處壓力較大，零件四周壓力降低。另外，在保壓過(guò)程中，也會(huì)使靠近澆口一端壓力過(guò)大產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，遠(yuǎn)離澆口一端的保壓力不足而發(fā)生翹曲變形。零件有兩處較大起伏，從一端設(shè)置側(cè)澆口，流動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)，壓力損失較大，故造成如圖所示的冷隔缺陷。澆口位置不在模具中心，模具也只能設(shè)計(jì)成一模多腔。且模具只能設(shè)計(jì)成一模多腔，否則主流道不在模具的中心。方案二：零件一端側(cè)澆口圖 方案二側(cè)澆口側(cè)澆口從零件一端澆入。在 ABS材料中廣泛應(yīng)用。澆口凍結(jié)快，減小了分子取向程度，減小殘余應(yīng)力。該澆注方案可以使模具設(shè)計(jì)成一模一腔或一模多腔，澆注系統(tǒng)簡(jiǎn)單。 澆注方式選擇根據(jù)最佳澆口位置分析，并結(jié)合零件的實(shí)際情況，設(shè)計(jì)了如下三套方案。最佳點(diǎn)在中間 A 處及一端 B 處。? 保壓控制、填充控制保持默認(rèn)函數(shù)設(shè)置結(jié)果分析Bestgatelocation 最佳澆口位置的圖形顯示如圖 13 所示。? Melttemperature（熔體溫度）設(shè)置為 210。抽取零件的中性面，然后在中性面上劃分網(wǎng)格（三角形單元）網(wǎng)格少，分析速度快，計(jì)算效率高圖 導(dǎo)入文件體網(wǎng)格化圖 MP4 零件網(wǎng)格13 / 56從圖 46 中的信息顯示共有 23320 個(gè)網(wǎng)格，自由邊、相交單元，重疊網(wǎng)格都為零，網(wǎng)格的匹配率較達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)，縱橫比較大，但平均縱橫比較小，總體來(lái)說(shuō)分析結(jié)果較為可靠。12 / 56 利用 moldflow 分析最佳澆口位置導(dǎo)入 stl 格式文件前處理：首先把通過(guò)有限元網(wǎng)格，把連續(xù)的零件離散化。MPI 使用者可以對(duì)制件的幾何形狀、材料的選擇、模具設(shè)計(jì)及加工參數(shù)設(shè)置進(jìn)行優(yōu)化，從而獲得高質(zhì)量的產(chǎn)品。MPI 工作路徑如下：11 / 56導(dǎo)入模型選擇分析類(lèi)型體網(wǎng)格化設(shè)置材料，工藝參數(shù)分否合格格工藝分析翹曲冷卻保壓下一步分析是流動(dòng)否圖 MPI 分析方法MPI 是 MoldflowPlasticsInsight 的簡(jiǎn)稱(chēng)，是原 Moldflow 動(dòng)態(tài)系列的升級(jí)產(chǎn)品，是一個(gè)更為深入的制件和模具設(shè)計(jì)分析的軟件集成體，它提供了強(qiáng)大的分析功能、可視化功能和項(xiàng)目管理工具。塑料模具設(shè)計(jì)的 CAE 技術(shù)是發(fā)展的必然趨勢(shì)。Moldflow 軟件已經(jīng)能夠較準(zhǔn)確預(yù)測(cè)熔體的填充、保壓、冷卻情況，以及制品中的應(yīng)力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設(shè)計(jì)者能盡早發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)修改制件和模具設(shè)計(jì)，而不是等到試模以后再返修模具。塑料注射模 CAE 技術(shù)在最近幾年發(fā)展十分迅速,從 20 世紀(jì) 60 年代的一維流動(dòng)和冷卻分析到 70 年代的二維流動(dòng)和冷卻分析再到 90 年代的準(zhǔn)三維流動(dòng)和冷卻分析,其應(yīng)用范圍已擴(kuò)展到保壓分析、纖維分子取向和翹曲預(yù)測(cè)等領(lǐng)域并且取得了顯著的成效。該軟件能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)人員、模具制作人員、工程師提供指導(dǎo)，通過(guò)仿真設(shè)置和結(jié)果闡明來(lái)展示壁厚、澆口位置、材料、幾何形狀變化如何影響可制造性。本章主要利用 moldflow 尋找最佳澆口位子，結(jié)合零件實(shí)際情況，設(shè)計(jì)多套澆注方案，分別分析成型過(guò)程與零件質(zhì)量，初步選定最好方案。這不僅需要重新設(shè)置工藝參數(shù)，甚至還需要修改塑料制品和模具設(shè)計(jì)，勢(shì)必增加生產(chǎn)成本，延長(zhǎng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)周期。澆注系統(tǒng)的合理與否，關(guān)系到分模的難度及充模的流動(dòng)狀態(tài)影響制品內(nèi)在質(zhì)量、外在美觀、力學(xué)性能?？紤]該零件抽芯機(jī)構(gòu)較多避免發(fā)生干涉與澆口位置（下文有具體分析） ，選擇一模一腔布局。生產(chǎn)效率低一模兩腔 生產(chǎn)效率提高；對(duì)稱(chēng)布局，充型均勻。根據(jù)ＭＰ４底板的尺寸，模具加工難易程度等綜合考慮，設(shè)計(jì)的型腔布局有以下幾個(gè)方案。8 / 56圖 分型面 型腔布局方案型腔的排布與澆注系統(tǒng)布置密切相關(guān)，因而型腔的排布在模具設(shè)計(jì)中應(yīng)加以綜合考慮。塑件為ＭＰ４底板,表面質(zhì)量有一定要求，外表面需沒(méi)有明顯的斑點(diǎn)及熔接痕。其技術(shù)規(guī)格為：6 / 561．螺桿直徑 42mm2．注射容量（理論）125cm33．注射重量 114g4．注射壓力 116MPa5．注射速率 72g/s6．塑化能力（PS）31g/s7．注射行程 300mm8．螺桿轉(zhuǎn)速 16/28/48r/min9．料筒加熱功率 10KW10．鎖模力 1800KN11．拉桿內(nèi)間距（水平 X 垂直）290X368mm12．允許最大模具厚度 300mm13．允許最小模具厚度 200mm14．移模行程 300mm15．模板最大開(kāi)距 260mm16．油泵電機(jī)功率 185KW17．油箱容積 456L18．機(jī)器尺寸（長(zhǎng) X 寬 X 高）47X144X18m19．最小模具尺寸（長(zhǎng) X 寬）532X634mm23．定位圈直徑 φ100mm24．噴嘴前端孔徑 φ4mm25．噴嘴前端球面半徑 R1826．螺桿與機(jī)箱徑向間隙=003mm27．冷卻系統(tǒng)效率：連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)一小時(shí)，油溫不超過(guò) 56℃7 / 56第三章 成型工藝設(shè)計(jì) 分型面選擇分型面是模具上下模座分開(kāi)是的面，用以取出制品和澆注系統(tǒng)凝料的可分離的接觸表面。一次總的注射量為V 實(shí)=n(V 件+V 澆) （）式中 n——模具型腔數(shù)目，取 n=1V=V 件+V 澆=13370mm3+13370*20%=16044mm 16cm V 實(shí)=n(V 件+V 澆) （）?塑件成型所需的注射總量應(yīng)小于所選注塑機(jī)的注射容量, =20cm3 （）式中 塑件與澆注系統(tǒng)的體積( )， 注射機(jī)注射容量( ) 注射壓力塑件在分型面上的投影面積 A≈8419MM2，查表得模具內(nèi)型腔壓強(qiáng) P 模＝30106PaF 機(jī)≥P 模 其他幾何信息分析在分析成型方案前，對(duì)零件的基本情況計(jì)算和分析如圖 所示，為后續(xù)方案做好鋪墊。由于該塑件所用材料 ABS 流動(dòng)性一般，需提高注射壓力，但壓力過(guò)高則又使塑料制品開(kāi)裂，所以塑件外形應(yīng)放脫模斜度，一般取大于或等于 2176。該塑件厚約 1mm，其脫模斜度查參考文獻(xiàn)有：塑件外表面 40＇1186。對(duì)應(yīng)的模具精度為 IT11，材料為 ABS 基本尺寸在 250500mm 的塑件的最小極限為，實(shí)用極限為 0080mm。一般用柱塞式注射機(jī)時(shí)料溫為180℃～230℃，注射壓力為 100~140MPa，螺桿式注射機(jī)則取 160℃～230℃，70～100MPa為宜。較高的模具溫度，制品外表面能夠達(dá)到較光潔，可以避免合模線和陷坑等不良現(xiàn)象，減少制品變形，但收縮率較大。ABS 成型易取高料溫、高模溫，但料溫過(guò)高易分解。噴嘴溫度在 170～180c176。對(duì)柱塞式料筒溫度應(yīng)控制在 160～230c176。長(zhǎng)時(shí)間的高溫作用會(huì)造成講解，交聯(lián)和炭化。C 130160 抗拉屈服強(qiáng)度 MPa 50ABS 是無(wú)定性材料，分解溫度為 270c176。比容 cm179。其性能如下表 11 所示：2 / 56表 ABS 性能參數(shù)項(xiàng)目 數(shù)值 項(xiàng)目 數(shù)值密度 g/cm179。用途：電子類(lèi)產(chǎn)品的外殼，常溫下工作，使用壽命一般。最后得到一套車(chē)門(mén)內(nèi)襯的注塑模具。首先，用 Moldflow 對(duì)注塑工件進(jìn)行結(jié)構(gòu)和工藝分析，方案可行性的分析并確定合理的工藝方案。 不保密√。本人授權(quán)省級(jí)優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評(píng)選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。1 / 56 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目MP4 底板注塑工藝及模具設(shè)計(jì) 學(xué)生姓名： 系 別： 材 料 工 程 系 專(zhuān) 業(yè)： 材料成型與控制工程 學(xué) 號(hào)： 班 級(jí)： 指導(dǎo)教師： 2 / 56學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的論文是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究所取得的研究成果。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(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。作者簽名：年月日學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書(shū)本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意