【正文】 脫出外，還應(yīng)考慮以下因素： (1) 因?yàn)榉中兔嫣幉豢杀苊獾臅?huì)在塑件上留下溢料痕跡或拼合不準(zhǔn)確的痕跡，故分型面最好不選在制件光亮平滑的外表面或帶圓弧的轉(zhuǎn)角處。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 11 頁(yè)共 46 頁(yè) (2) 從保證制件相關(guān)部位同軸度的角度出發(fā)，同軸度要求高的塑件，取分型面時(shí)最好把要求同軸的部分放在模具分型面的同一側(cè)。 (3) 有側(cè)凹或側(cè)孔的制件，當(dāng)采用自動(dòng)側(cè)向分型抽芯時(shí)，除了液壓抽芯能獲得較大的側(cè)向抽拔距離外，一般分型抽芯機(jī)構(gòu)側(cè)向抽拔距離都較小。對(duì)有頂出機(jī)構(gòu)的模具，采取動(dòng)模邊側(cè)向分型抽芯，模具結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單，能獲得的抽拔距離也比較長(zhǎng)，故選分型面時(shí)應(yīng)優(yōu)先考慮把制件的側(cè)凹或側(cè)孔放在動(dòng)模邊。此外當(dāng)分型面作為主要排氣面時(shí)，料流的末端應(yīng)在分型面上以利排氣。根據(jù)各個(gè)制約因素，最終確定分型面如圖 23 所示 圖 23 實(shí)際分型面 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 12 頁(yè)共 46 頁(yè) 初步確定型腔數(shù)量以及排列方式 模具中每增加一個(gè)型腔，制品的尺寸精度要降低 4％，但該產(chǎn)品對(duì)外觀的質(zhì)量沒有太高的要求，再就是為了提高生產(chǎn)效率，本次模具設(shè)計(jì)采用的是一模 兩 腔，型腔的分布如圖 24 所示 : 圖 24 型腔排列 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 13 頁(yè)共 46 頁(yè) 新建工程 導(dǎo)入或新建 CAD 文件 網(wǎng)格劃分 網(wǎng)格檢查與修復(fù) 選擇分析類型 選擇成型材料 創(chuàng)建澆注系統(tǒng) 創(chuàng)建冷卻系統(tǒng) 設(shè)定分析工藝參數(shù) 分析計(jì)算 查看分析結(jié)果 圖 31 Moldflow 分析流程圖 3 塑件模流分析 Moldflow Plastics Insight 注塑流動(dòng)模擬 MPI 的流動(dòng)分析模擬了塑料熔體在整個(gè)注塑過程中的流動(dòng)情況 ，確保用戶獲得高質(zhì)量的制件。 冷卻模擬注塑和保壓過程得到了優(yōu)化后，可以進(jìn)行冷卻系統(tǒng)造型：包括流道、模具外形、鑲塊等 ，并進(jìn)行冷卻分析。可以使用線性和非線性方法來精確預(yù)測(cè)翹曲的變形量， 并 指出引起翹曲的主因。 MPI 應(yīng)力分析功能可以分析塑件的在外力狀態(tài)下的結(jié) 構(gòu)性 能 ，它提供一個(gè)線性分析方法在 概念設(shè)計(jì)階段，快速預(yù)測(cè)制 件 是否符合設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)要求。 纖維取向分析塑料的纖維取向?qū)ψ⑺苤萍臋C(jī)械和結(jié)構(gòu)性能有著重大影響 ， MPI 先進(jìn)的可視化工具使客戶可以清晰的看到纖維取向在制件的各個(gè)部位的分布，從而獲得制件的剛度信息。它的分析結(jié)果可以作為 MPX 的輸入?yún)?shù)使試?？旖莞咝?。它首先模擬聚合物在模具中的流動(dòng)，然后模擬氣體在型腔內(nèi)的穿透情況 。 MPI 的分析步驟 :如下列的流程圖如圖 31 所示。 Mlodflow 結(jié)果分析 在進(jìn)行分 析結(jié)束后將有大量的有關(guān)流動(dòng)、冷卻和翹曲等的分析過程和分析結(jié)果的息，這些信息包括文字、圖片和動(dòng)畫。 分析前 的 一些工藝和設(shè)置 ： 材料選擇：種類： ABS。 制造商： 東莞市鑫煜塑膠有限公司 ； 工等級(jí)：注射；典型特征：流動(dòng)性好、高剛性、抗沖擊 。 流道直徑 6mm，冷卻水道直徑為 10m；下面分析中沒具體說明的為設(shè)置為軟件默認(rèn)設(shè)置值。 圖 34 最佳澆口位置 速度 /壓力切換時(shí)的壓力的分析 各方案的速度 /壓力切換時(shí)的壓力分析結(jié)果如圖 35 所示。 圖 36 充填時(shí)間 圖 37 制件平均溫度 （ 2） 制品的流動(dòng)前沿處的 平均 溫度 如圖 37 所示 。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 17 頁(yè)共 46 頁(yè) 圖 38 鎖模力 XY （ 4） 氣穴的分 布 分布在分型面處較合理的，有些許氣困在孔處，這時(shí)我們只需在此設(shè)置排氣槽即可。通過改變產(chǎn)品壁厚、澆口位置和填充速度可以有 效的避免集氣的發(fā)生。 圖 39 氣穴的分布 （ 5）熔接痕 熔接線發(fā)生在兩個(gè)料流前鋒相遇的地方，或者是料峰分開又匯合的地方，例如有孔的位置。熔接線應(yīng)該和填充時(shí)間一起使用來確 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 18 頁(yè)共 46 頁(yè) 定熔接線是否存在，和溫度、壓力結(jié)果結(jié)合起來確定熔接線的質(zhì)量。從本制品來看，溫度低對(duì)熔接痕影響較大， 低溫熔料的分流匯合性能較差，容易形成熔接痕。對(duì)此，可適當(dāng) 提高料筒及噴嘴溫度或者延長(zhǎng)注射周期，促使料溫上升。一般情況下，塑件熔接痕處的強(qiáng)度較差，如果說對(duì)模具中產(chǎn)生熔接痕的相應(yīng)部位進(jìn)行局部加熱，提高成型件熔接部位的局部溫度，往往可以提高塑件熔接處的強(qiáng)度。 圖 310 熔接痕分析 （ 6） 縮痕指數(shù)比較 縮痕指數(shù)給出了制件上產(chǎn)生縮痕的相對(duì)可能性，其值越高，表明縮痕或縮孔出現(xiàn)的可能性越大。 圖 311 縮痕指數(shù) 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 19 頁(yè)共 46 頁(yè) （ 7）頂出時(shí)的體積收縮率比較 制品的頂出時(shí)的體積收縮率如圖 312。整個(gè)產(chǎn)品的收縮應(yīng)該均勻一致。 Cool 冷卻系統(tǒng)的分析 影響冷卻系統(tǒng)的因素很多，除了塑料制品的幾何形狀、冷卻介質(zhì)、流量、溫度、冷卻水路的布置、模具材料、塑料熔體溫度、模具溫度、塑件頂出溫度外，還涉及塑料與模具之間非穩(wěn)態(tài)熱循環(huán)交互作用。 Moldflow 分析軟件 可以對(duì)冷卻系統(tǒng)作優(yōu)化設(shè)計(jì) ， 通過分析冷卻系統(tǒng)對(duì)流動(dòng)過程的影響，優(yōu)化冷卻管路的布局和工作條件，從而產(chǎn)生均勻的冷卻，并由此縮短成型周期，減少產(chǎn)品成型后的內(nèi)應(yīng)力。 圖 312 體積收縮率 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 20 頁(yè)共 46 頁(yè) 圖 313 回路冷卻介質(zhì)溫度、回路管壁溫度 Warp翹曲分析 引起翹曲的原因主要有收縮不均勻、冷卻不均勻和分子取向不均勻等，在 Moldflow分析軟件中這三種原因?qū)βN曲的影響值都可以分析出來。 而通常 Z 軸方向的變形被視為翹曲，其他兩個(gè)方向視為收縮，因此在分析結(jié)果中關(guān)鍵是要查看 Z 軸方向上的變形量。 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 22 頁(yè)共 46 頁(yè) 總體分析結(jié)果數(shù)據(jù) 制品經(jīng)分析后，確定的成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)后的總體分析結(jié)果如下： 表 31 總體分析數(shù)據(jù)表 成型工藝參數(shù) ： 模具表面溫度 60℃ 熔體溫度 180℃ 開模時(shí)間 5s 注射 +保壓 +冷卻時(shí)間方式 自動(dòng) 充填控制 自 動(dòng) 速度 /壓力切換 總體參數(shù) ： 材料牌號(hào) HAG5210FR 材料供應(yīng)商 東莞市鑫煜塑膠有限公司 最大注射壓力 80 MPa 模具溫度 60℃ 熔體溫度 180℃ 材料性能 流動(dòng)性好、機(jī)械強(qiáng)度高，常用于薄制件、收錄機(jī)外殼 填充分析 ： 充填結(jié)束時(shí)間 s 總重量 (制品 + 流道 ) g 制品總重量 (不包括流道 ) g 最大鎖模力 在充填期間 tonne 保壓分析 ： 保壓結(jié)束時(shí)間 s 總重量 (制品 + 流道 ) g 制品總重量 (不包括流道 ) g 鎖模力 最大值 tonne 冷卻分析 ： 型腔表面溫度 最大值 ℃ 型腔表面溫度 平均值 ℃ 平均模具外部溫度 ℃ 循環(huán)時(shí)間 s 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 23 頁(yè)共 46 頁(yè) 4 注塑設(shè)備和模架選擇 注塑設(shè)備選擇 選取寧波海天國(guó)際集團(tuán)股份有限公司（ ）生產(chǎn)的 HTF120J/TJ 注塑機(jī)。如圖 42 所示為注塑機(jī)的模板尺寸 圖 42 注塑機(jī)的模板尺寸圖 圖 41 注塑機(jī)的外形圖 桂林電子科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告用紙 第 24 頁(yè)共 46 頁(yè) 表 41 注塑機(jī)的一些參數(shù) 理論容量 Shot Size (Theoretical) cm3 173 注塑重量 Injection Weight (PS) g 157 注塑速率 Injection Rate g/s 41 塑化能力 Plasticizing Capacity g/s 注塑壓力 Injection Pressure Mpa 197 合模力 Clamp Tonnage KN 1200 移模行程 Toggle Stroke mm 350 最大模厚 Max。 Mold Height mm 150 頂出行程 Ejector Stroke mm 120 頂出力 Ejector Tonnage KN 33 注塑機(jī)重要參數(shù)校核 （ 1）注塑容量校核 國(guó)產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)注塑機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，以注塑聚苯乙烯時(shí)在對(duì)空注塑的條件下，注塑機(jī)螺旋桿或柱塞做一次最大行程時(shí)所能達(dá)到的最 大容量 ( 3cm )。它在一定 的程度上反映了注塑機(jī)的注塑能力，標(biāo)志著注塑機(jī)能成型最大體積的注塑制品 [22]。 通過三維軟件 UG 的建模設(shè)計(jì)分析計(jì)算得 塑件體積 模V = 3cm ，因?yàn)闈沧⑾到y(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定具體數(shù)值的，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑料件體積的 ～ 1 倍來估算。 所以， 2812 ??? 塑注 VV 3cm 而注塑機(jī)的注塑容量為 173cm3，所以注塑機(jī)的注塑容量符合要求 。只有在注塑機(jī)額定的注塑壓力內(nèi)才能調(diào)整出某一制件所需的要的注塑壓力，因此注塑機(jī)的最大壓力要大于該制件所要求 的注塑壓力。 在本次模具設(shè)計(jì)中，參考了制件的材料 ABS 一些參數(shù)以及 Mold flow 分析的結(jié)果，確定制品所需的注塑壓力為 MPa。 （ 3） 鎖模力校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一個(gè)沿注塑機(jī)軸向的很大的推力 T推 ，其大小等于制件與澆注系統(tǒng)在份型面上的垂直投影之和乘與型腔 內(nèi)塑料熔體的平均壓力。 型腔內(nèi)塑料熔體的推力 T推 (N)可按下式計(jì)算 0PkAPApAT ??????? 平均推 式中 T推 型腔內(nèi)塑料熔體沿注塑機(jī)軸向的推力， N； A 塑料與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， 2mm ； p平 均 型腔內(nèi)塑料熔體的平均壓力， MPa ； P 型腔內(nèi)塑料熔體的壓力， MPa 0p 注塑壓力； K 壓力損耗系數(shù)，隨塑料品種，注塑機(jī)形式，噴嘴阻力，流到阻力等因素變化，可在 ～ 的范圍選取。 計(jì)算如下 ， 在 UG中注塑模向?qū)е?，塑料與澆注系統(tǒng)在分型面 XOY平面投影 面積為 2mm ，所以 因?yàn)閯t 平均推 pAT ?? =25 = 式中 也就是型腔內(nèi)的塑料熔體沿注塑機(jī)軸向的推力 為 ，而注塑機(jī)的鎖模力為 1200KN，所以，注塑機(jī)的鎖模力符合要求。只要使得注塑機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離就符合注塑的要求。 模架選擇 根據(jù)型腔排列的方式以及初步確定的壁厚，選擇龍記模架，型號(hào)為 LKM AI5560，A 板壁厚為 70mm， B 板厚度為 70mm。