在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中

1、前 言在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中,60%90%的工業(yè)產(chǎn)品需使用模具加工,模具工業(yè)已成為工業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ)。許多新產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn)在很大程度上都依賴于模具生產(chǎn),其中汽車、電子、通信、輕工、石化、建筑等行業(yè)尤為突出。據(jù)國際生產(chǎn)技術(shù)協(xié)會預(yù)測,21世紀(jì),機(jī)械制造工業(yè)零件粗加工的75%和精加工的50%都將依靠模具完成，模具工業(yè)已成為國際經(jīng)濟(jì)的重要基礎(chǔ)工業(yè)。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)已有超過17000多個模具生產(chǎn)廠家(未包括香港、澳門及臺灣地區(qū)),從業(yè)人數(shù)約50多萬。模具工業(yè)總產(chǎn)值年年增加。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其他各類模具約占11%，而塑料模具中有2030是注塑模具，

2、此次我們的畢業(yè)設(shè)計就選擇了塑料模具中的注射模具設(shè)計。另外30年前還比較陌生的塑料現(xiàn)在已經(jīng)闖進(jìn)了工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、國防軍工和日常生活的各個領(lǐng)域。作為一種原料易得、性能優(yōu)越、加工方便、價格低廉的有機(jī)合成材料，獲得了超過金屬的發(fā)展速度。工程塑料的發(fā)展及應(yīng)用也進(jìn)一步促進(jìn)了模具工業(yè)的飛速發(fā)展。在我國現(xiàn)階段，更將發(fā)展工程塑料作為“十五”期間的重點(diǎn)，加緊力度改革工程塑料的研發(fā)體系，以推動工程塑料的全面發(fā)展。注射成形作為塑料加工中重要的成形方法之一,已發(fā)展和運(yùn)用得相當(dāng)成熟,且應(yīng)用得非常普遍。但隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛,人們對其在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求,因而在傳統(tǒng)注射成形技術(shù)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出

3、了一些新的注射成形工藝,如氣體輔助注射、多點(diǎn)進(jìn)料注射、層狀注射、熔芯注射、低壓注射等,以滿足不同領(lǐng)域的需求。所有這些均需要注塑模具設(shè)計與制造體系做出相應(yīng)的調(diào)整以滿足成形要求。作為一個機(jī)械類的學(xué)生，學(xué)習(xí)模具的基礎(chǔ)知識并嘗試進(jìn)行一些設(shè)計也是必要的事情，既可以對自己既往所學(xué)的知識進(jìn)行系統(tǒng)的應(yīng)用，也熟悉了模具設(shè)計的基本流程，從而為以后的工作打下基礎(chǔ)。DELL電腦部件注塑模具的設(shè)計工程技術(shù)學(xué)院 02機(jī)械設(shè)計制造及其自動化 陳嘉嘉學(xué)號：2002111015【摘要】本論文的主要內(nèi)容為DELL公司電腦部件的注塑模具中對部件序號為DH205的設(shè)計，部件為殼體的外型。首先獲得產(chǎn)品部件的外型實(shí)體模型（原外型設(shè)計運(yùn)用

4、Pro/ENGINEER建模），進(jìn)行數(shù)據(jù)交換后存為STEP文件,然后利用UG NX 3.0和UG MOLDWIZARD模塊完成模具的設(shè)計，再進(jìn)行CAE分析，主要是用塑料顧問對其進(jìn)行模流分析和MSC進(jìn)行模具頂桿的受力分析，通過不斷分析改進(jìn)和修整，使設(shè)計達(dá)到要求；通過所有檢驗(yàn)后，完成注塑模具所有零件的零件圖和模架的裝配圖。【關(guān)鍵詞】注塑模、 UGNX3.0、UG MOLDWIZARD.MoldflowPlastic Advisers.MSC.patran【教師點(diǎn)評】該同學(xué)在DELL電腦部件DH205的注塑模具設(shè)計過程中，經(jīng)過認(rèn)真調(diào)研和方案論證，確定了具體模具設(shè)計方案，對模具產(chǎn)品的可行性和工藝進(jìn)行了

5、詳細(xì)分析。采用UG等軟件完成模具的設(shè)計，并采用塑料顧問及MSC軟件進(jìn)行模流分析和受力分析，經(jīng)過不斷改進(jìn)和修正使設(shè)計結(jié)果達(dá)到要求。該同學(xué)以認(rèn)真負(fù)責(zé)的工作態(tài)度出色的完成了整個注塑模具設(shè)計的全過程，具備了設(shè)計人員應(yīng)有的基本素質(zhì)和能力。點(diǎn)評教師: 胡琳 教授Injection Mold Design for the Part of DELL Computer【Abstract】This thesis mainly introduce the design for the part of Dell corporation coputer Injection mold.The part is a shel

6、l.The part no.is DH205. The process of the design is that firstly saving the STEP file of the part model which has been designed by DELL corporation (the part solid model is created by Pro/ENGINEER WILDFIRE) .Then use the UG NX 3.0 and UG MOLDWIZARD to finish the design of mold , at last ,use MOLDFL

7、OW PLASTICS ADVISERS to do mold flow analysis and use MSC.patran to check the intensity of the enject pin. The finished mold contains two cavities.If the mold pass all checks,then finish the drawings of all parts and the ssembly drawing about the injection mold. At last write out the essay. 【Key Wor

8、ds】Injection mold. UGNX3.0. UG MOLDWIZARD.MoldflowPlastic Advisers.MSC.patran1.概述1.1我國塑料模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀塑料具有很多優(yōu)良的性能和特點(diǎn)，因而近年來在各領(lǐng)域得到了越來越廣泛的應(yīng)用。作為塑料制造業(yè)的支柱產(chǎn)業(yè)塑料模具的設(shè)計與制造也得到了空前的發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計,目前國內(nèi)已有超過17000多個模具生產(chǎn)廠家(未包括香港、澳門及臺灣地區(qū)),從業(yè)人數(shù)約50多萬。模具工業(yè)總產(chǎn)值年年增加。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中,沖壓模具約占50%,塑料模具約占33%,壓鑄模具約占6%,其他各類模具約占11%，而塑料模具中有2030是注塑模具。注射成

9、形作為塑料加工中重要的成形方法之一,已發(fā)展和運(yùn)用得相當(dāng)成熟,且應(yīng)用得非常普遍。但隨著塑料制品應(yīng)用的日益廣泛,人們對其在精度、形狀、功能和成本等方面提出了更高的要求,因而在傳統(tǒng)注射成形技術(shù)的基礎(chǔ)上,又發(fā)展出了一些新的注射成形工藝,如氣體輔助注射、多點(diǎn)進(jìn)料注射、層狀注射、熔芯注射、低壓注射等,以滿足不同領(lǐng)域的需求。所有這些均需要注塑模具設(shè)計與制造體系做出相應(yīng)的調(diào)整以滿足成形要求。隨著工業(yè)技術(shù)不斷向前發(fā)展，要求模具在更苛刻、更高速度的工作條件下，對模具的精度越來越高，使用壽命越來越長。為了滿足這些要求，國內(nèi)外都在模具材料的研究和開發(fā)上作了巨大的努力，也在這方面取得了不少成果。經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展對模具工業(yè)

10、提出了越來越高的要求，也為其發(fā)展提供了巨大的動力。近年，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加大，主要表現(xiàn)在，大型、精密、復(fù)雜、長壽命、中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度高于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量及其生產(chǎn)能力增加；“三資”及私營企業(yè)發(fā)展迅速；股份制改造步伐加快等。近10年來，中國模具工業(yè)的一直以每年15%左右的增長速度快速發(fā)展。雖然中國模具工業(yè)發(fā)展迅速，但與需求相比，顯然供不應(yīng)求，其主要缺口集中于精密、大型、復(fù)雜、長壽命模具領(lǐng)域。由于在模具精度、壽命、制造周期及生產(chǎn)能力等方面，中國與國際平均水平和發(fā)達(dá)國家仍有較大差距，因此，每年需要大量進(jìn)口模具。1.2我國塑料模具工業(yè)和技術(shù)

11、今后的主要發(fā)展方向中國模具產(chǎn)業(yè)除了要繼續(xù)提高生產(chǎn)能力，今后更要著重于行業(yè)內(nèi)部結(jié)構(gòu)的調(diào)整和技術(shù)發(fā)展水平的提高。結(jié)構(gòu)調(diào)整方面，主要是企業(yè)結(jié)構(gòu)向?qū)I(yè)化調(diào)整，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)向著中高檔模具發(fā)展，向進(jìn)出口結(jié)構(gòu)的改進(jìn)，中高檔汽車覆蓋件模具成形分析及結(jié)構(gòu)改進(jìn)、多功能復(fù)合模具和復(fù)合加工及激光技術(shù)在模具設(shè)計制造上的應(yīng)用、高速切削、超精加工及拋光技術(shù)、信息化方向發(fā)展。未來國內(nèi)外塑性模具的制造技術(shù)和成型技術(shù)的發(fā)展趨勢如下：1) 在模具設(shè)計制造中廣泛應(yīng)用CAD/CAE/CAM技術(shù)；2) 快速原型制造及相關(guān)技術(shù)將得到更好地發(fā)展；3) 高速銑削加工將得到更廣泛地應(yīng)用；4) 在塑料模具中推廣應(yīng)用熱流道技術(shù)、氣輔注射成型和高壓注射成

12、型術(shù)；5) 提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率；6) 發(fā)展優(yōu)質(zhì)模具材料和先進(jìn)的表面處理技術(shù)；7) 電火花加工技術(shù)將得到發(fā)展；8) 超精加工和復(fù)合加工將得到發(fā)展；9) 研究和應(yīng)用模具的高速測量技術(shù)與逆向工程；10) 虛擬技術(shù)將得到發(fā)展；11) 模具自動加工系統(tǒng)的研制和發(fā)展；12) 熱流道技術(shù)將得到推廣；13) 模具高速掃描及數(shù)字化系統(tǒng)將在逆向工程中發(fā)揮更大作用。2.注塑工藝分析及成型方法簡介2.1工藝分析2.1.1塑料簡介塑料已經(jīng)變得越來越普遍了，其成分也變得越來越復(fù)雜，主要包括以下幾種成分。1. 樹脂樹脂是塑料中必不可少的成分。樹脂的主要作用是將塑料的其他成分加以粘合，并決定塑料的類型（熱

13、塑性或熱固性）和主要性能，如機(jī)械、物理、電、化學(xué)性能等。塑料中的樹脂主要是合成樹脂，其次是纖維樹脂（醚），很少用天然樹脂（松香、蟲膠、瀝青等）。樹脂在塑料中的比例一般為4065。2. 填充劑填充劑又稱填料，它是塑料中的另一重要但并非必要的成分。在許多情況下，填充劑所起的作用并不必樹脂小。因此正確地選擇填充劑可以改善塑料的性能和擴(kuò)大它的使用范圍。填充劑既有增量作用又有改性效果。填充劑可分為無機(jī)填料和有機(jī)填料；按其形狀可分為粉狀的、纖維狀的、和層狀的。粉狀填料有木粉、紙漿、硅藻土、大理石粉、滑石粉、云母粉、石棉粉、高嶺土、石墨、金屬粉等；纖維狀填料有棉花、亞麻、石棉纖維、玻璃纖維、碳纖維、硼纖維、

14、金屬須等；層狀填料有紙張、棉布、麻布、石棉布、玻璃布、木片等。3. 增塑劑有些樹脂的可塑性很小，柔軟性也很差，為了降低樹脂的熔融粘度和融融溫度，改善其成型加工性能，改進(jìn)塑料的柔韌性、彈性以及其他各種必要的性能，通常加入能與樹脂相溶的不易揮發(fā)的高沸點(diǎn)有機(jī)化合物，這類物質(zhì)成為增塑劑。樹脂中加入增塑劑后，加大了其分子間的距離，因而削弱了大分子間的作用力，這樣便使樹脂分子容易滑移，從而使塑料能在較低的溫度下具有良好的可塑性和柔軟性。4. 著色劑著色劑又稱色料，主要起美觀和裝飾作用。在塑料中加入色料，不僅能使塑料鮮艷美觀，同時還能改善速倆哦的耐候性，即提高抗御紫外線能力。著色劑包括，染料和顏料，也可分為

15、無機(jī)顏料、有機(jī)顏料和染料三大類。無機(jī)顏料是不溶解的固體有色物質(zhì)，它是不透明的，和被著色物以機(jī)械拼合方式著色，而不起化學(xué)租用。具有良好的耐光性、耐熱性與化學(xué)穩(wěn)定性，但著色能力差，色澤不好。染料可溶于水或者有機(jī)溶劑，以溶解的方式分散在塑料中，染色能力強(qiáng)，透明性極好。但其耐光性、耐熱性、與化學(xué)穩(wěn)定性較差。有機(jī)顏料的特性介于無機(jī)顏料和燃料之間。5. 穩(wěn)定劑凡能阻緩塑料變質(zhì)的物質(zhì)即稱穩(wěn)定劑。在塑料中加入穩(wěn)定劑是為了防止或抑制樹脂因受外界因素（光、熱、氧和霉菌等）作用所引起的破壞。穩(wěn)定劑主要包括三類：光穩(wěn)定劑、熱穩(wěn)定劑、抗氧劑。6. 潤滑劑為改進(jìn)塑料熔體的流動性，減少或避免對設(shè)備或模具的摩擦和黏附，以及改

16、進(jìn)塑件表面光整度而加入的一類添加劑成為潤滑劑。常用的熱塑性塑料中需要加入潤滑劑的有聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纖維素、尼龍、ABS、聚氯乙烯等。常用的潤滑劑有硬脂酸、石蠟、低分子量聚乙烯、金屬皂類等。7. 其他成分，如發(fā)泡劑、阻燃劑、防靜電劑、驅(qū)避劑（防止老鼠、昆蟲、細(xì)菌等）、增強(qiáng)劑、偶聯(lián)劑、交聯(lián)劑、硬化劑等。2.1.2材料的選擇分析制件作為外殼，主要用于防撞擊，防水，以及定位內(nèi)部零件位置及提供保護(hù)。因此外殼要求有一定的柔性、韌性；良好的剛性；更需要有高的形狀和位置精度，還要求有一定的電鍍和染色性能。塑料材料多種多樣，到底那種才適合制造外殼呢？PC特性分析：常用聚碳酸脂是雙酚A型的，它的主要

17、原料是雙酚A、光氣、碳酸二苯脂。聚碳酸脂為無色透明顆粒，是線型熱塑性樹脂，其分子結(jié)構(gòu)式如圖2-1所示。圖2-1 聚碳酸脂分子結(jié)構(gòu)式聚碳酸脂的特性及用途：具有特殊的堅韌和硬度，因此它的沖擊強(qiáng)度特別突出，為已知熱塑性塑料之冠，其數(shù)值接近玻璃纖維增強(qiáng)酚醛塑料或不飽和聚酯塑料的水平。聚碳酸脂的抗蠕變性能十分優(yōu)異，因而它的尺寸穩(wěn)定性好，其耐熱性（120 ）及耐寒性（100 ）也都較好?；瘜W(xué)穩(wěn)定性好，吸水性也較小，介電性能也好。它是透明材料，本身無毒、無味、無臭。雖具有可燃性，但離火后能自熄。缺點(diǎn)時疲勞強(qiáng)度低，成型后塑件的內(nèi)應(yīng)力較大，容易開裂，塑件的耐磨性較差。成型特性：· 聚碳酸脂的吸水性較小

18、，但顆粒即使吸入微量水分，成型后塑件的質(zhì)量也會顯著下降。為此，在成型前必須進(jìn)行干燥處理，而且最好采用真空干燥法。· 在確定成型溫度時要考慮樹脂的類型。· 聚碳酸脂的熔融溫度高，熔融粘度大，流動性差，冷卻速度快，塑件易產(chǎn)生應(yīng)力集中。因此聚碳酸脂的成型工藝要求比較苛刻。· 聚碳酸脂的熔融粘度對溫度卻十分敏感，而由剪切速率變化所引起的粘度變化卻較小。因此聚碳酸脂的成型加工，對溫度的調(diào)節(jié)比壓力的調(diào)節(jié)更為重要。它與聚苯乙烯相比，溫度遠(yuǎn)比壓力來得敏感。· 聚碳酸脂屬于非結(jié)晶性高聚物，所以它的成型收縮率較小，與聚苯乙烯相近。· 模具澆注系統(tǒng)尺寸應(yīng)粗大，模具應(yīng)

19、加熱。為了減少塑件應(yīng)力開裂，應(yīng)進(jìn)行退火處理。ABS特性分析：ABS樹脂為微黃色或白色不透明顆粒料，無毒無味；是丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物。丙烯腈使聚合物耐油、耐熱、耐化學(xué)腐蝕；丁二烯使聚合物具有卓越的柔性、韌性；苯乙烯賦予聚合物良好的剛性和加工流動性。因此，ABS樹脂具有突出的力學(xué)性能和良好的綜合性能，ABS塑料的表面可以電鍍。但它的使用溫度不高，不超過80。ABS塑料廣泛用于制造汽車內(nèi)飾件、電器外殼、 、 機(jī)殼、旋鈕、儀表盤、容器等，也可以生產(chǎn)板材、管材等產(chǎn)品。ABS塑料的絕大多數(shù)化學(xué)和物理特性都符合塑件和注塑過程的要求，因此ABS是本次設(shè)計中材料的不二選擇。2.1.3塑料成型的方法簡介塑料的

20、成型的方法主要有三種：注塑成型：是目前最普遍采用的方法之一，注塑成型制品約占塑料制品總量2030。該方法適用于全部的熱塑性塑料和部分熱固性塑料。 壓塑成型：是將粉狀、顆粒狀或纖維狀物料放入成型溫度下的模具型腔中，然后閉模加壓使其呈現(xiàn)熔融狀態(tài)，以一定壓力充滿型腔成型并固化的方法。多用于熱固性塑料。吹塑成型：分為兩大類，一為吹塑薄膜，一為吹塑中空制品。工藝過程都是將塑料塑化成管狀胚料，趁熱放在模具型腔內(nèi)，立即在其中通以壓縮空氣，管狀胚料膨脹而緊貼于模具型腔壁上，冷硬后即可得到制品。2.1.4注塑成型簡介1. 注塑成型方法注塑成型工藝是成型塑料制品的一種重要方法。其基本路線是塑料原料經(jīng)注塑機(jī)熔融塑化

21、并注入模具，在模具中固化后脫模成為制品。通用注塑方法是將聚合物組分的粒料或粉料放入注塑機(jī)的料筒內(nèi)，經(jīng)過加熱、壓縮、剪切、混合和輸送作用，使物料進(jìn)行均化和熔融，這一過程又稱塑化。然后再借助于柱塞或螺桿的向熔化好的聚合物熔體施加壓力，則高溫熔體便通過料筒前面的噴嘴和模具的澆注道系統(tǒng)射入預(yù)先閉合好的低溫模腔中，再經(jīng)冷卻定型就可開啟模具，頂出制品，得到具有一定幾何形狀和精度的塑料制品。注塑成型幾乎適用于所有的熱塑性塑料。注塑成型的成型周期短(幾秒到幾分鐘)，成型制品質(zhì)量可由幾克到幾十千克，能一次成型外形復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的模塑品。因此，該方法適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高。注塑成型用的注塑機(jī)分

22、為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)兩大類，由注塑系統(tǒng)、鎖模系統(tǒng)和塑模三大部分組成。2. 注塑成型系統(tǒng)及工作周期對于不同的成型要求及所使用的不同注射機(jī)，其成型加工系統(tǒng)操作循環(huán)不完全一致。如果注射座在整個工作循環(huán)中始終處于與模具噴嘴接觸狀態(tài)的加料計量方式，叫做固定加料法（一般采用此法）。在整個注塑成型的整個周期中，有以下幾步驟動作：（1）計量：為了成型一定大小的塑件，必須使用一定量的顆粒狀塑料。（2）塑化：為了將塑料沖入模腔，就必須使之成熔融狀態(tài)，而流動充入模腔。（3）注塑充模：為了將熔融塑料充入模腔，就需要對其施加注塑壓力注入模腔。（4）保壓增密（預(yù)冷卻）：熔融塑料充滿型腔后，向模腔內(nèi)補(bǔ)充因制品冷卻收

23、縮而所需的物料。（5）制品冷卻：保壓結(jié)束后，制品即開始進(jìn)入正式冷卻定型階段。（6）開模；制品冷卻定型后，注射機(jī)的合模裝置帶動模具動模部分與定模部分分離，即開模。（7）頂件：注射機(jī)的頂出機(jī)構(gòu)頂出塑件。（8）取件：通過人力或機(jī)械手取出塑件和澆注系統(tǒng)冷凝料等。（9）閉模（鎖模）：通過注塑機(jī)的合模裝置閉合并鎖緊模具（10）注射座前移與后退：在注射成型的過程中，有時需要讓注射座前移或后退。至此步驟注射完成。2.2 模具設(shè)計流程（傳統(tǒng)手工設(shè)計與CAD方法）2.2.1注塑模具設(shè)計方法簡介盡管注塑模種類很多，但是一般情況下都要求：第一，要明確注塑模的設(shè)計要求：即分析設(shè)計出來的注塑模應(yīng)保證注塑成型的制件（塑料制

24、品）符合圖紙的形狀與尺寸要求；模具結(jié)構(gòu)簡單，安裝牢固，工作安全可靠，便于制造，價格低廉。第二，收集資料，分析制件的工藝性，如發(fā)現(xiàn)制件的工藝性差，則在不影響制件的使用性能的情況下，提出便于制件的修改意見，使制件設(shè)計、制件的工藝、注塑模設(shè)計與制造生產(chǎn)，相互協(xié)調(diào)。實(shí)現(xiàn)它的方法一般有兩種：其一是傳統(tǒng)的手工設(shè)計方法。就是靠人工去進(jìn)行系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。人工方法的好處就是比較靈活、不需要太大的初始投入，但人工方法效率比較低，而且受不同程度和經(jīng)驗(yàn)的人的限制，往往返工率比較高，造成較大的浪費(fèi)。尤其對于高新技術(shù)含量高的注塑成型來說，人工方法就容易造成設(shè)計制造的失敗。如果要有比較完善的計算分析，則人工方法

25、的工作量就非常大，甚至很難實(shí)現(xiàn)。這樣就不利于技術(shù)的推廣普及。其二是CAD系統(tǒng)設(shè)計。就是計算機(jī)輔助設(shè)計及輔助分析。模具CAD系統(tǒng)基本是由計算機(jī)和一些外部設(shè)備以及相應(yīng)的軟件。CAD技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種模具設(shè)計，以注射模為例，產(chǎn)品的整體造型、塑料零件設(shè)計、零件的裝配、零件的縮水處理、分型面的產(chǎn)生、澆口和澆道設(shè)計、注塑模擬、模具的分型、模架的選擇設(shè)計、二維三維圖的出圖這一系列的過程都可以通過CAD軟件完成，大大提高了模具的設(shè)計和制造精度，縮短了新產(chǎn)品的試制周期。2.2.2注塑模具人工設(shè)計流程分析傳統(tǒng)的人工設(shè)計就是靠人工去進(jìn)行系統(tǒng)中各個環(huán)節(jié)的設(shè)計和實(shí)現(xiàn)。人工方法的好處就是比較靈活、不需要太大的初始投入

26、，但人工方法效率比較低，而且受不同程度和經(jīng)驗(yàn)的人的限制，往往返工率比較高，造成較大的浪費(fèi)。尤其對于高新技術(shù)含量高的注塑成型來說，人工方法就容易造成設(shè)計制造的失敗。如果要有比較完善的計算分析，則人工方法的工作量就非常大，甚至很難實(shí)現(xiàn)。這樣就不利于技術(shù)的推廣普及。傳統(tǒng)的模具設(shè)計流程可概括為圖2-2所示。明確設(shè)計要求工藝性分析確定收縮率、分型面澆道系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)與計算模具結(jié)構(gòu)件設(shè)計注射設(shè)備選擇繪制模具設(shè)計圖紙圖2-2 傳統(tǒng)的模具設(shè)計流程2.2.3 塑模CAD流程分析注塑模具CAD即計算機(jī)輔助設(shè)計，它以計算機(jī)軟件為工具，不僅完成手工設(shè)計的各項(xiàng)任務(wù)，包括資料查詢、設(shè)計構(gòu)思、模型建立、分析計算、自動繪圖

27、、零件成型過程和充模過程模擬；而且對制造中的物流和信息進(jìn)行控制、管理和監(jiān)督，包括相對于物流系統(tǒng)是“離線”工作的工藝準(zhǔn)備、生產(chǎn)作業(yè)計劃、數(shù)控編程等。目前，它已被公認(rèn)為現(xiàn)代注塑模具技術(shù)的一個重要方面，是注塑模具生產(chǎn)實(shí)現(xiàn)自動化的保證。它的流程如圖2-3所示。圖2-3 CAD設(shè)計流程2.2.4 手工設(shè)計與CAD設(shè)計的比較隨著市場競爭日趨激烈，傳統(tǒng)的產(chǎn)品開發(fā)方式已不再適應(yīng)企業(yè)對產(chǎn)品的時間、質(zhì)量、成本的要求。因?yàn)閭鹘y(tǒng)手工繪圖設(shè)計模式，很難用二維圖紙去描繪三維空間機(jī)構(gòu)運(yùn)動和進(jìn)行產(chǎn)品裝配干涉檢查等工作，因此其工作流程是按順序進(jìn)行的。很多時候是等模具做出來了，對產(chǎn)品進(jìn)行試裝配時才發(fā)現(xiàn)干涉或設(shè)計不合理等現(xiàn)象。在設(shè)

28、計早期不能全面考慮下游過程的要求，從而使產(chǎn)品設(shè)計存在很多缺陷，造成設(shè)計修改工作量大，開發(fā)周期長，成本高。要提高制造業(yè)水平，必需要有先進(jìn)的設(shè)計工具。隨著計算機(jī)硬件性能的不斷提高，加上三維軟件造型功能的不斷完善，CAD已完成從二維向三維質(zhì)的飛躍，到了三維CAD的實(shí)用階段。用三維CAD/CAM系統(tǒng)進(jìn)行產(chǎn)品開發(fā)，從根本上改變了過去手工繪圖，憑圖紙組織整個生產(chǎn)過程的技術(shù)管理方式。設(shè)計構(gòu)思的表達(dá)由二維圖紙演變成能在計算機(jī)模擬顯示零件三維實(shí)體模型的虛擬產(chǎn)品（虛擬樣機(jī)），這是一種新的設(shè)計和生產(chǎn)技術(shù)管理體制，是提高企業(yè)競爭能力主要手段之一。2.3 模具設(shè)計環(huán)境與工具2.3.1 UG NX 簡介進(jìn)入21世紀(jì)，模具

29、設(shè)計制造業(yè)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，早期的CAD軟件進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計和分模都有些困難，漸漸跟不上工業(yè)發(fā)展的速度。UG NX軟件的模具模塊在模具制造業(yè)中發(fā)揮著獨(dú)有的優(yōu)勢，在模具模塊中集成了一個大型的通用的模架庫和一個模具配件標(biāo)準(zhǔn)庫。通過模具模塊可以輕輕松松地對零件進(jìn)行自動分模，只要在模架庫中調(diào)用所需的規(guī)格，一套完整的模具就輕輕松松設(shè)計出來了，而自帶的分析系統(tǒng)都符合實(shí)際生產(chǎn)要求。UG NX操作簡單實(shí)用、直觀和高效。它可以直接建模，直接處理模型特征，減少過多的操作對話框，而且建模方式更加直觀。在作圖過程中，可以即時預(yù)覽設(shè)計的特征，從而減少作圖錯誤量，提高作圖準(zhǔn)確率。基于UG NX模具設(shè)計的流程圖如2-4所示。建立

30、MM確定收縮率設(shè)計分型面設(shè)計型腔件等調(diào)入模架結(jié)構(gòu)件設(shè)計設(shè)計流道系統(tǒng)設(shè)計冷卻系統(tǒng)設(shè)計頂出系統(tǒng)模擬開模繪制圖紙圖2-4UG NX模具設(shè)計的流程圖2.3.2 UG NX3模具模塊（MOLDWIZARD）基本功能介紹MOLDWIZARD是UG系統(tǒng)中的專門對注塑模具進(jìn)行分模的模塊，提供了方便實(shí)用的三維環(huán)境下注塑模具分模設(shè)計工具。利用MOLDWIZARD可以將塑件產(chǎn)品設(shè)計出一套完整的模具結(jié)構(gòu)，也就是包括型芯、型腔、模架、鑲件、滑塊、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等結(jié)構(gòu)設(shè)計。而且集成了一些模具設(shè)計中的檢測工具。因此使用UG NX3模具模塊（MOLDWIZARD）進(jìn)行模具設(shè)計是非常方便快捷的。但在設(shè)計之前，必須明確產(chǎn)品的

31、形狀、使用材料、技術(shù)要求、用途特性，根據(jù)這些特性定出模具結(jié)構(gòu)方案。然后利用MOLDWIZAID模快功能結(jié)合產(chǎn)品的特性進(jìn)行模具結(jié)構(gòu)設(shè)計。3. 模具設(shè)計3.1 模具設(shè)計與參數(shù)計算3.1.1塑件分析1.明確塑件設(shè)計要求圖3-1.a）， 3-1.b）為塑料殼體的三維立體圖。圖3-1.a） 工件三維立體圖圖3-1.b） 工件三維立體圖圖3-2為工件的二維工程圖。圖3-2工件三維立體圖該產(chǎn)品外型較大，產(chǎn)品的最大尺寸X271mm Y427.5mm 精度及表面粗糙度中等，塑件的壁厚較薄，最大厚度約2mm。 2.明確塑件批量該產(chǎn)品大批量生產(chǎn)，故設(shè)計的模具要有較高的注塑效率，模具采用一模兩腔結(jié)構(gòu)，澆口形式采用側(cè)澆

32、口。由于塑件較大，所以采用兩點(diǎn)進(jìn)料，以便于充滿型腔。如圖3-3所示。3.計算塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品材料為苯乙烯-丁二烯-丙烯腈共聚物（ABS），查手冊或產(chǎn)品說明得知其：密度=1.021.05g/cm3，取平均=1.035g/cm3；收縮率0.40.7%， 取平均值0.55%；使用UG或PRO/E軟件畫出三維實(shí)體圖，軟件能自動計算出所畫圖形的體積，當(dāng)然也可根據(jù)形狀進(jìn)行手動幾何計算得到圖形的體積。圖3-3 工件及兩點(diǎn)測澆注系統(tǒng)凝料通過計算塑件的體積（計算過程從略，用UG軟件計算體功能自動得出）V塑=89265.367 mm389.265 cm3可得塑件質(zhì)量為M塑=. V塑=1.035×8

33、9.265=92.389g93g澆注系統(tǒng)體積V澆=V主+V分1+V分232 cm3M澆=V澆=32×1.03533.12g故 V總=2V塑+V澆=2×89.265+32.12=210.65 cm3211 cm3故 M總= V總=210.65×1.035=218.023g219g式中塑件密度 g/ cm3 ；M質(zhì)量g； V體積cm3；3.1.2注塑機(jī)的確定及其參數(shù)校核1. 注塑機(jī)的確定根據(jù)塑料制品的體積或質(zhì)量查塑料模具設(shè)計教材表5-3或查有關(guān)手冊初步選定注塑機(jī)型號JPH180A。注塑機(jī)JPH180A的參數(shù)如下表3-1所示。注塑機(jī)最大注塑量：315cm3 注塑機(jī)最大注

34、塑質(zhì)量：288g注塑壓力：205MPa最小模厚：200mm最大開距：700mm注塑機(jī)定位孔直徑：125mm噴涂前端孔徑：3mm噴嘴球面半徑：SR10mm注塑機(jī)拉桿的間距：460×460(mm×mm)鎖模力：1800KN表3-1 注塑機(jī)JPH180A的參數(shù)2.注塑機(jī)的參數(shù)較核（1）注射容量和質(zhì)量校核由于以容量計算時 V總0.8 V注 式中V注注射機(jī)最大注射容量 cm3；V總成型塑件與澆注系統(tǒng)體積總和 cm3；0.8最大注射容量的利用系數(shù)。V注V總/0.8=211/0.8=263.75 cm3以質(zhì)量計算時 M總0.8 M注 式中M注注射機(jī)最大注射質(zhì)量 g；M總成型塑件與澆注系統(tǒng)

35、質(zhì)量總和g；0.8最大注射容量的利用系數(shù)。M注M總/0.8=219/0.8=273.75 g所以注塑機(jī)符合注射容量和質(zhì)量要求。（2）合模力及注塑面積和型腔數(shù)的校核合模力的大小必須滿足下式 FsFz=P（nAx+Aj）= PA式中A塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和Ax塑件型腔在模具分型面上的投影面積Aj塑件澆注系統(tǒng)在模具分型面上的投影面積Fz脹模力Fs合模力P模腔壓力 取20MPa通過使用UG軟件計算面功能自動得出 A=43000mm2×2=86000mm2由于Fs=1800KN 20×86000 mm2=1720KN所以注塑機(jī)符合合模力及注塑面積和型腔數(shù)的要求。（3）

36、模具與注塑機(jī)安裝部分相關(guān)尺寸校核 1）模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿間距相合適 模具的長×寬為400×400（mm×mm）注塑機(jī)拉桿的間距460×460（mm×mm） 故滿足要求。 2）模具閉合高度校核模具實(shí)際高度 H模=530mm ； 注塑機(jī)最小閉合厚度 H最小=200mm ； 即 H模 > H最小 故滿足要求。3) 開模行程校核 此處所選用的注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)（如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)）注塑機(jī)的開模行程應(yīng)滿足下式：S機(jī)-（H模- H最小）> H1H2+（510）mm因?yàn)镾機(jī)- (H模- H最小)700-

37、（530-200）=470mmH1H2（510）110+315+10=430mm即 ： S機(jī)-（H模-H最小）> H1H2+（510）mm故滿足要求。式中H1推出距離，單位mm；H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，單位mm；S機(jī)注塑機(jī)最大開模行程。模具結(jié)構(gòu)設(shè)計考慮到工件結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，并且體積不小，所以采用一模兩腔，既可以節(jié)省材料，生產(chǎn)效率又較高。澆注系統(tǒng)則采用側(cè)澆口澆注系統(tǒng)，以利于澆注并避免留下不美觀的澆口痕跡。模架的選用模架選用龍記大水口8080CI型模架，模架結(jié)構(gòu)如圖3-4.a） 3-4.b）所示。圖3-4.a）龍記大水口8080CI模架正視圖圖3-4.b）龍記大水口8080CI模架3.

38、2澆注系統(tǒng)設(shè)計、關(guān)鍵零部件設(shè)計3.2.1澆注系統(tǒng)的設(shè)計澆注系統(tǒng)的設(shè)計是注塑模具設(shè)計的一個重要環(huán)節(jié)，它對注塑成型周期和塑件質(zhì)量（如外觀、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響， 故設(shè)計時要使型腔布置和澆口開始部位力求對稱，防止模具承受偏載而產(chǎn)生溢料現(xiàn)象，而澆口的位置也要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不影響塑件的外觀。概括說來，需要注意以下問題：1）適應(yīng)塑料的工藝性；2）流程要短；3）排氣良好；4）避免料流直沖型芯或嵌件；5）澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積應(yīng)盡量??；6）澆注系統(tǒng)的位置盡量與模具的軸線對稱；7）修整方便，保證制品外觀質(zhì)量；8）防止塑件變形。1. 主流道的設(shè)計：

39、主流道是塑料熔融體進(jìn)入模具型腔時最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動，開模時主流道凝料又能順利地拉出來。由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。澆口套的選用： 進(jìn)料口直徑：D=d+(0.51)mm=314 mm注： d為注塑機(jī)噴嘴口直徑。 球面凹坑半徑：R=r+(0.51)mm=10+111 mm式中r為注塑機(jī)噴嘴球頭半徑。圖3-5為我選用的MISUMI公司提供的SJB-型的主流道襯套 圖3-5 SJB-型的主流道襯套2. 冷料井設(shè)計：冷料井位于主流道正對

40、面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響塑件質(zhì)量，開模時又能將主流道的凝料拉出。冷料 井的直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。選用底部帶有推桿的的冷料井，倒錐孔冷料井的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它常與推桿或推管脫模機(jī)構(gòu)連用。3. 分流道的設(shè)計分流道截面形狀可以是圓形、半圓形、矩形、梯形和U形等，圓形和正方形截面流道的比面積最?。鞯辣砻娣e與體積之比值稱為比表面積），塑料的溫度下降小，阻力亦小，流道的效率最高，所以選較圓形分流道截面形狀。分流道的尺寸：分流道尺寸由塑料品種、塑件的大小及流道長度確定。參考塑料模具設(shè)

41、計p78表6-1 ABS和PC的分流道推薦值，定出分流道直徑為8 mm。分流道的布置：選用左右平衡的一模兩腔。此外，分流道和澆注口的布置，在模具設(shè)計中，我們還需要用到MOLDFLOW軟件進(jìn)行模流分析，從而找到最佳澆注位置和分析澆注質(zhì)量情況。這部分內(nèi)容，在后面的章節(jié)會有分析。4. 澆口設(shè)計：澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其截面積約為分流道的0.030.09，長度約為0.5mm2mm。澆口形式有直澆口、側(cè)澆口、點(diǎn)澆口和潛伏性澆口等，通過 Plastic Adviser 分析可知選用側(cè)澆口較為合理。側(cè)澆口的端面為矩形，定尺寸為： 長=6mm，厚h=3mm，寬L=2mm。所選用

42、的測澆口的類型如圖3-6所示。圖3-6 所選用的測澆口的類型圖為澆口設(shè)計立體圖如圖3-7所示。分流道工件側(cè)澆口圖3-7澆口設(shè)計立體圖模具的澆注系統(tǒng)如圖3-8.a） 和 圖3-8.b）所示。圖3-8.a）模具的澆注系統(tǒng)圖3-8.b）模具的澆注系統(tǒng)3.2.2分型面的設(shè)計定模和動模相接觸的面稱為分型面，分型面的形狀有平面、斜面、階梯面和曲面等。分型面的選擇就有利于脫模，取在塑件尺寸最大處，并使塑件留在動模部分，有利于塑件的外觀質(zhì)量和精度要求。設(shè)計分型面，首先要繪制好分型線。在繪制分型線過程中，仔細(xì)觀察工件，發(fā)現(xiàn)有一處倒扣，如圖3-9所示。圖3-9 倒扣位置展示圖倒扣會影響脫模，使制件在脫模過程中脫不

43、下來。因此，在不影響工件工藝性和使用性能的情況下，我修改了一下工件，在倒扣出現(xiàn)的位置剪了一個長方形，修改后如圖3-10所示。圖3-10 倒扣出現(xiàn)處修改后的情況圖經(jīng)過修改后，分型線也容易繪制出來了。具體情況如圖3-11 3-12 3-13所示。圖3-11 分型線右視圖 圖3-12 分型線左視圖圖3-13 分型線缺省視圖工件分型面如圖3-14所示。圖3-14 工件分型面3.2.3成型零件的設(shè)計直接與塑料接觸構(gòu)成塑件形狀的零件稱為成型零件，其中構(gòu)成塑件外形的成型零件成為凹模，構(gòu)成塑件內(nèi)部形狀的成型零件成為凸模（型芯）。由于凹、凸模件直接與高溫、高壓的塑料接觸，并且脫模時反復(fù)與塑件摩擦，因此，要求凹、

44、凸模件具有足夠的強(qiáng)度、剛度、硬度、耐磨性、耐腐蝕性以及足夠低的表面粗糙度。由于本模型沒有側(cè)向抽孔、凹臺以及凸臺，可以所以選用比較簡單的單分型面注塑模具。分型成功后的凹模如圖3-15.a) 3-15.b)所示，凸模如圖3-16.a) 3-16.b)所示。3-15.a) 凹模3-15.b) 凹模工程圖3-16.a) 凸模3-16.b) 凸模工程圖3.2.4 加熱和冷卻及排氣系統(tǒng)設(shè)計1.排氣系統(tǒng)的設(shè)計利用型芯、頂桿、鑲拼件等的間隙排氣，不需要另外設(shè)計排氣系統(tǒng)。2.加熱裝置設(shè)計塑料模具的溫度直接影響到塑件的成型質(zhì)量和生產(chǎn)率。ABS材料的注塑成型溫度為5080參考塑料模具設(shè)計表6-10 常用熱塑料的模具

45、溫度表可以得知所選塑件材料模具溫度為：100°C，所以可以不設(shè)置加熱裝置。3.冷卻裝置設(shè)計 為了縮短成型周期，需要對模具進(jìn)行冷卻，常用水對模具進(jìn)行冷卻，即在注塑完后通循環(huán)冷水到靠近型腔的零件上或型腔零件上的孔內(nèi)，以便迅速使模具冷卻。設(shè)計原則：(1)冷卻水孔數(shù)量盡可能的多，孔徑盡可能大；(2)冷卻水孔至型腔表面的距離應(yīng)盡可能相等；(3)澆口處要加強(qiáng)冷卻；(4)冷卻水孔道不應(yīng)穿過鑲塊或其接縫部位，以防漏水；(5)冷卻水孔應(yīng)避免設(shè)在塑件的熔接痕處；(6)進(jìn)出口水管接頭的位置應(yīng)盡可能設(shè)在模具的同一側(cè)，通常應(yīng)設(shè)在注塑機(jī)的背面；根據(jù)以上原則設(shè)計出模具的水流道，具體結(jié)構(gòu)見圖3-17.a)所示，冷卻

46、裝置如圖 3-17.b)所示。圖3-17.a) 水流道結(jié)構(gòu)圖圖3-17.b) 冷卻裝置圖脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計1. 薄殼制品的頂出頗具技術(shù)性。因?yàn)楸诤徒疃己鼙?，非常容易損壞，而且壁薄沿厚度方向收縮就很小，使得加強(qiáng)筋和其他小結(jié)構(gòu)很容易粘合，同時高保壓壓力使收縮更小。為避免頂穿和粘模，應(yīng)使用比常規(guī)成型數(shù)量更多、尺寸更大的頂出銷。脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計：設(shè)計成頂桿脫模機(jī)構(gòu)，選用4頂桿，具體結(jié)構(gòu)如圖3-18所示。圖3-18 頂桿具體結(jié)構(gòu)頂桿形狀如圖3-19所示。圖3-19 頂桿形狀圖具體分布情況如圖3-20所示：圖3-20 頂桿分布情況圖選用頂針的尺寸時，我們必須考慮頂針的受力情況，強(qiáng)度是否合適。因此在后面的章節(jié)，我們

47、還會談到用MSC.Patran軟件，作限元分析。對頂桿的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度及動力響應(yīng)分析。3.3 模座部分設(shè)計模具2D 、3D裝配分別如圖3-21和圖3-22所示。 圖3-21模具2D裝配圖 圖3-22模具3D裝配圖模具爆炸圖如圖3-23所示。圖3-23模具爆炸圖4. 基于CAE的注塑模設(shè)計4.1 有限元分析介紹有限元分析，就是將連續(xù)體或結(jié)構(gòu)劃分為許多單元，通過一節(jié)點(diǎn)把有限個單元連成集合體代替原來的連續(xù)體或結(jié)構(gòu)，即把連續(xù)體轉(zhuǎn)化為離散模型來進(jìn)行力學(xué)分析。根據(jù)分塊近似的思想，選擇簡單的函數(shù)近似地表示單元內(nèi)位移變化規(guī)律，利用力學(xué)推導(dǎo)建立單元的平衡方程組，再把所有單元的方程組集合成表示整個結(jié)構(gòu)的力學(xué)特性的代數(shù)方

48、程組，最后引入邊界條件求解代數(shù)方程組獲得數(shù)值解。劃分的單元愈多、愈密集、就愈能反應(yīng)實(shí)際結(jié)構(gòu)的狀況，計算精度就愈高。但同時計算工作量會增大，所以在實(shí)際計算中采用計算機(jī)完成方程組的求解。因此，它具有物理概念清晰，容易理解和掌握；適應(yīng)性強(qiáng)，應(yīng)用范圍廣泛；許多復(fù)雜的工況和邊界條件都可靈活考慮的優(yōu)點(diǎn)。在本次畢業(yè)設(shè)計中采用MSC.patran進(jìn)行有限元分析。4.2 用MSC進(jìn)行有限元分析4.2.1導(dǎo)入模型打開MSC后新建分析文件，然后打開需要分析的頂桿的導(dǎo)入文件（XXX）.igs。成功導(dǎo)入后將會在MSC里面生成零件的模型。4.2.2劃分單元成功創(chuàng)建模型后就可以對模型劃分單元，點(diǎn)選MSC里面劃分單元的命令并

49、按提示設(shè)置好以后，劃分單元如圖4-1所示。圖4-1 設(shè)定頂桿劃分單元4.2.3設(shè)定約束對模型劃分單元以后就要對模型設(shè)定約束。設(shè)定約束是對模型進(jìn)行受力分析的前提條件。我對頂桿頭部設(shè)定越束條件。設(shè)定頂桿約束如圖4-2所示。圖4-2設(shè)定頂桿約束4.2.4施加載荷設(shè)定好約束后就要對模型施加載荷，即頂桿尾部所受的力。根據(jù)公式，PC=KP （MPa） PC型（模）膜壓力P注塑壓力K壓力損耗系數(shù) （0.250.5）由于所選用的注塑壓力P=205MPa脫模力： K1PCA=1.1×205×0.25×86000=48425N=48.425KN本套模具采用了44根4頂桿，因此平均每根

50、頂桿所受的力約為48.425÷441.1005KN取1.2KN給頂桿施加荷載如圖4-3所示。圖4-3 頂桿施加荷載圖4-4為設(shè)定約束和施加載荷的情況 圖4-4 設(shè)定約束和施加載荷的情況4.2.5生成應(yīng)變圖下面圖3-5是計算后得到的應(yīng)變圖，可以看到變形最大處為紅色部分，最大變形為5.87×10-6m5.87×10-3mm。圖4-5 生成應(yīng)變圖4.3塑料顧問對塑件進(jìn)行模流分析4.3.1 PLASTIC ADVISOR塑料顧問塑料顧問工具能模擬澆鑄塑料零件的鑄模填充動作。高級特征提供了有用的工藝性知識，它們可以大大減少后期的設(shè)計更改和重新設(shè)計鑄模的成本。塑料顧問選件為塑

51、料零件設(shè)計人員提供了能夠?qū)崟r方便地得到、可靠、易理解的加工反饋和建議。塑料顧問用于評估注塑工藝性的每次設(shè)計更改，而不是每個設(shè)計，所以它是與注塑設(shè)計有關(guān)的行業(yè)節(jié)省成本和時間的理想工具。設(shè)計人員可以方便地選擇材料類型和提議的澆口位置，塑料模設(shè)計顧問則在屏幕上提供了填模動畫、描述設(shè)計"可模塑性"的圖形以及熔合線和氣坑等可能出現(xiàn)的問題的位置。1功能簡化了仿真,因?yàn)樗芰夏ＴO(shè)計顧問完成準(zhǔn)確的流程仿真不需要從復(fù)雜的實(shí)體模型中建立耗時和困難的中平面幾何圖形，所以它能以更少的時間完成更多的仿真。2專注于設(shè)計人員的知識和需求通過提供一個充分定義的通用塑料材料庫、典型注塑機(jī)器參數(shù)的自動選擇功能、

52、以及回答了類似"熔合線應(yīng)當(dāng)位于何處？"問題的簡化的輸出圖，塑料模設(shè)計顧問消除了對專業(yè)塑料加工知識的需求。3提供實(shí)用的加工建議塑料模設(shè)計顧問不僅僅提供了填充結(jié)果，它還提供了指導(dǎo)設(shè)計人員建立更好設(shè)計的實(shí)用加工建議。如果要知道是否應(yīng)該用某種厚壁厚來填充一個鑄模具，請詢問在線顧問。瀏覽設(shè)計更改建議，其中可能包括更厚的壁厚、更多或不同的澆口位置、或不同材料。要想知道怎樣避免熔合線？單擊熔合線指示，就可以得到有關(guān)熔合線的描述以及怎樣避免和轉(zhuǎn)移它們等說明。4.3.2模流分析過程首先在材料表里選用好注塑原料ABS和其供應(yīng)商，起初選用材料為美國通用公司的CYCOLAC GPM2（如圖4-7所

53、示），然后通過Plastic Advisor塑料顧問選取最佳注射區(qū)域中的一點(diǎn)（如圖4-8所示）。圖4-7注塑材料選取 圖4-8最佳注射區(qū)域 首先進(jìn)行的是澆口分析：因?yàn)橥鈿さ耐庥^相當(dāng)重要，所以我決定選擇澆注情況不是最好但不會影響外觀的側(cè)面，作為側(cè)澆口的位置可以看到，絕大部分都是適合設(shè)置澆口位置的,(藍(lán)色的位置都屬于最適合做澆口的位置)，再結(jié)合塑件本身結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和模具設(shè)計過程需考慮的問題（如一模多腔的塑件布局，型腔的方位等），以及注塑完成開模取出塑件后斷澆口的難易程度和對塑件精度的影響，最后決定澆口位如圖4-9所示。圖4-9澆口位置接著對工件進(jìn)行模流分析（填充結(jié)果如圖4-10所示），再查看其填充質(zhì)量分析，發(fā)現(xiàn)其結(jié)果中出現(xiàn)了紅色區(qū)域：說明在這些地方可能會出現(xiàn)填充困難的情況，或者填充不理想從而影響產(chǎn)品質(zhì)量。（如圖4-11所示）。圖 4-10