汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)課件

汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)答辯人：宋世紅指導(dǎo)老師：趙龍志專業(yè)班級(jí)：材料成型及控制工程2009-1班汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)答辯人：宋世紅設(shè)計(jì)流程任務(wù)書（設(shè)計(jì)要求，制件）分析制件制件三維建模模流分析擬定模具結(jié)構(gòu)分模和3D裝配模具結(jié)構(gòu)仿真模擬2D裝配圖繪制編寫說明書設(shè)計(jì)流程任務(wù)書（設(shè)計(jì)要求，制件）分析制件制件三維建模模流分析有倒扣結(jié)構(gòu)，需要斜導(dǎo)柱—側(cè)滑塊抽芯及斜頂結(jié)構(gòu)制件分析換檔蓋板是汽車內(nèi)飾產(chǎn)品中的一個(gè)零部件，多由曲面構(gòu)成，側(cè)邊部分因安裝要求設(shè)有六個(gè)倒扣結(jié)構(gòu)。另外，零件上有圓角過度部分，提高了塑料制品的強(qiáng)度和剛度，增加了制品的機(jī)械強(qiáng)度，改善了成型時(shí)材料的流動(dòng)性，也有利于制品的脫模，減少扭歪現(xiàn)象，而且圓角過度部分可以使塑料成型時(shí)容易充滿型腔，減少了收縮不均。本次設(shè)計(jì)的制件為汽車換檔蓋板，材料選用ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)斜頂機(jī)構(gòu)，抽芯距較長有倒扣結(jié)構(gòu)，需要斜導(dǎo)柱—側(cè)滑塊抽芯及斜頂結(jié)構(gòu)制件分析換檔蓋板通過拉伸、掃描、鏡像、倒圓角等工具構(gòu)建主體框架，通過拉伸、掃描、鏡像、復(fù)制移動(dòng)、倒圓角等工具構(gòu)建出其余倒扣結(jié)構(gòu)。零件在造型的時(shí)候，首先考慮實(shí)用性和可用性，在此基礎(chǔ)上再考慮線條的流暢和美觀，當(dāng)然還有比較重要的一點(diǎn)，就是有利于模具的加工和有利于開模。三維建模通過拉伸、掃描、鏡像、倒圓角等工具構(gòu)建主體框架，通過拉伸、掃模流分析—網(wǎng)格劃分通過比較選擇方案四作為后續(xù)分析方案。然后通過模型檢查、修復(fù)與簡化后網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)顯示達(dá)到設(shè)計(jì)要求。方案一

全局網(wǎng)格邊長為6.5mm，弦高0.1mm；方案二

全局網(wǎng)格邊長為6.0mm，弦高0.1mm；方案三

全局網(wǎng)格邊長為5.5mm，弦高0.1mm；方案四

全局網(wǎng)格邊長為6.0mm，局部網(wǎng)格邊長5mm，弦高0.1mm。模流分析—網(wǎng)格劃分通過比較選擇方案四作為后續(xù)分析方案。然后通澆口位置分析方案一方案二方案三方案一：單澆口設(shè)計(jì)；方案二：雙澆口設(shè)計(jì)；方案三：三澆口設(shè)計(jì)。設(shè)置分析序列為澆口位置，工藝設(shè)置采用默認(rèn)，雙擊開始分析，分析完成后，查看分析結(jié)果，如下圖所示，分析結(jié)果表示制件的藍(lán)色區(qū)域?yàn)檩^佳澆口位置，尤以圖中所確定澆口位置為最佳澆口位置分析方案一快速充填、成型窗口分析方案一熔接痕方案二熔接痕方案三熔接痕方案一成型質(zhì)量方案二成型質(zhì)量方案三成型質(zhì)量由于通過快速充填分析無法得出優(yōu)選方案，所以需進(jìn)行成型窗口分析后再選擇較優(yōu)方案。從下圖可看出方案二成型質(zhì)量要比方案一好很多，而方案三成型質(zhì)量和方案二相差不大?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一熔接痕方案一注射時(shí)間方案二注射時(shí)間方案三注射時(shí)間方案一最大壓力降方案二最大壓力降方案三最大壓力降方案一的首選區(qū)域范圍要比方案二寬，但相差不大，而方案二的首選區(qū)域范圍要比方案三寬許多。方案一最大壓力降為32.5MPa，方案二最大壓力降為17.5MPa，方案三最大壓力降為15.5MPa，均較小且滿足要求?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一注射時(shí)間方案二注射時(shí)方案一流動(dòng)前沿溫度方案二流動(dòng)前沿溫度方案三流動(dòng)前沿溫度方案一最大剪切速率方案二最大剪切速率方案三最大剪切速率方案一最低流動(dòng)前沿溫度為205℃，最大剪切速率為514.5/s，方案二最低流動(dòng)前沿溫度為207℃，最大剪切速率為467.4/s，方案三最低流動(dòng)前沿溫度為210℃，最大剪切速率為407.6/s，三個(gè)方案的流動(dòng)前沿溫度下降都不超過20℃，最大剪切速率小于材料許可最大剪切速率50000/s。滿足要求。快速充填、成型窗口分析方案一流動(dòng)前沿溫度方案二流動(dòng)前沿溫度方案一最大剪切應(yīng)力方案二最大剪切應(yīng)力方案三最大剪切應(yīng)力通過綜合分析以上快速充填和成型窗口的分析結(jié)果，方案二各項(xiàng)指標(biāo)都較良好，均滿足要求，所以選擇有少量熔接痕、具有較好成型質(zhì)量、首選成型區(qū)域較寬的方案二作為后續(xù)分析的優(yōu)選方案。取模具溫度為75℃，熔體溫度為218℃，注射時(shí)間取2.5s。方案一最大剪切應(yīng)力為0.215MPa，方案二最大剪切應(yīng)力為0.2MPa，方案三最大剪切應(yīng)力為0.17MPa，均小于材料許可最大剪切應(yīng)力0.3MPa?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一最大剪切應(yīng)力方案二最大剪切應(yīng)力澆注系統(tǒng)及充填分析如果采用一模四腔的布局，生產(chǎn)效率較高，側(cè)澆口去除方便，但也因采用一模四腔的布局，使得其內(nèi)側(cè)抽芯變得較為復(fù)雜。澆注系統(tǒng)及充填分析如果采用一模四腔的布局，生產(chǎn)效率較高，側(cè)澆通過充填時(shí)間分布圖，由圖可知制件充填末端均在2.995s到3.1s間充填完成，流動(dòng)基本均衡。由注射位置處注射壓力XY圖及鎖模力XY圖，分別可知：最大注射壓力為74.91MPa，最大鎖模力為257.1噸。澆注系統(tǒng)及充填分析通過充填時(shí)間分布圖，由圖可知制件充填末端均在2.995s到3

方案一4回路、IPC：30s、冷卻液65℃方案二6回路、IPC：30s、冷卻液65℃方案三5回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液65℃方案四6回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液70℃冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案一4回路、IPC：30s、冷卻液65℃方方案三

方案四方案一

方案二從分析日志結(jié)果來看，方案一冷卻介質(zhì)溫升為2.3℃，方案二冷卻介質(zhì)溫升為1.6℃，方案三冷卻介質(zhì)溫升為1.2℃，方案四冷卻介質(zhì)溫升為0.7℃，方案三、四均遠(yuǎn)低于2-3℃；方案一的型腔表面溫度最大值91.0℃，平均值75.5℃，方案二型腔表面溫度最大值89.9℃，平均值74.4℃，方案三的型腔表面溫度最大值85.4℃，平均值71.8℃，方案四型腔表面溫度最大值89.1℃，平均值74.9℃，均比方案一要低。從這幾方面看方案三和方案四略優(yōu)。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案三方案三

方案四經(jīng)過分析比較選擇方案三作為優(yōu)選方案從回路管壁溫度看：方案一最高為67.9℃，超出冷卻液入口溫度2.9℃；方案二最高為67.03℃，超出冷卻液入口溫度2.03℃；方案三最高為66.65℃，超出冷卻液入口溫度1.65℃；方案四最高為71.01℃，超出冷卻液入口溫度1.01℃，均遠(yuǎn)低于5℃。方案三、四略低與方案一、二。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案三從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最長為86.59s，方案三最長為69.49s，方案四最長為73.09s，方案三達(dá)到頂出溫度的時(shí)間遠(yuǎn)少于方案一、二、四。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最長為86.59s，方案三最長為69.49s，方案四最長為73.09s，方案三達(dá)到頂出溫度的時(shí)間遠(yuǎn)少于方案一、二、四。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最從制品最高溫度來看：方案一制品最高溫度為137.6℃，方案二制品最高溫度為136.1℃，方案三制品最高溫度為96.64℃，方案四制品最高溫度為93.84℃，方案三、四遠(yuǎn)低于方案一、二，但方案三、四相差不大，且超過了頂出溫度。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從制品最高溫度來看：方案一制品最高溫度為137.6℃，方案二查看制件厚度方向溫度曲線，從選擇的幾個(gè)位置來看方案一、二內(nèi)外溫差均在10℃左右；方案三內(nèi)外溫差略低于方案四，且在4℃以內(nèi)。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化查看制件厚度方向溫度曲線，從選擇的幾個(gè)位置來看方案一、二內(nèi)外模具表面溫度如圖所示，方案一、二模具表面溫度不在目標(biāo)模溫上下10℃內(nèi)，方案三、四模具表面溫度在目標(biāo)模溫上下10℃內(nèi)且相差不大，達(dá)到要求的效果。綜合以上分析并結(jié)合模架結(jié)構(gòu)可以得出，方案三即5回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液65℃，從模具溫度、溫度曲線制品XY圖、冷卻液介質(zhì)溫度、管壁溫度，制品最高溫度等各項(xiàng)指標(biāo)來看，均滿足要求，制件冷卻較均勻，可作為最終優(yōu)選方案。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化模具表面溫度如圖所示，方案一、二模具表面溫度不在目標(biāo)模溫上下保壓分析及優(yōu)化優(yōu)化前體積收縮率3.189%優(yōu)化后體積收縮率1.530%保壓優(yōu)化曲線由圖可見經(jīng)過優(yōu)化后制件主體的體積收縮率從-0.57%到1.53%變化，絕大部分體積收縮率在0.6%到1.45%之間，在2%以內(nèi)，基本達(dá)到保壓要求。保壓分析及優(yōu)化優(yōu)化前體積收縮率3.189%優(yōu)化后體積收縮率1翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化優(yōu)化前變形0.543%翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化優(yōu)化前變形0.543%進(jìn)行保壓曲線的調(diào)整：先10s的80Mpa壓力保壓，而后經(jīng)過9s逐步降至60Mpa保壓，再經(jīng)過10s逐步降至0，再次分析，其總變形量最大0.5349mm，主要發(fā)生在x方向（0.4698mm），相比原始方案有所下降。優(yōu)化后變形0.53%調(diào)整后的保壓曲線翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化進(jìn)行保壓曲線的調(diào)整：先10s的80Mpa壓力保壓，而后經(jīng)過9塑件體積：V塑=67.9cm3，塑件質(zhì)量：m塑=71.3g。由于本模具采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，取澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為塑件質(zhì)量的80％，則：V總=488.86cm3，總質(zhì)量m總=513.36g。模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件成型所需的塑料熔體的總?cè)萘炕蛸|(zhì)量需在注射機(jī)額定注射80%內(nèi)。由此可得注射機(jī)所需體積最小為：488.86/80%=611.1cm3，所需最小注塑量為：513.36/80%=642g。根據(jù)注射量查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》初選用XS-ZY-1000注塑機(jī)，經(jīng)過最大注射量、注射壓力、鎖模力、開模行程校核后符合本模具設(shè)計(jì)要求。注塑機(jī)型號(hào)SZ-1000/300螺桿直徑（mm）85噴嘴前端孔徑（mm）7.5最大理論注射量cm31000注射壓力（Mpa）121注射時(shí)間（S）4模板行程（mm）700最大模厚（mm）700最小模厚（mm）300XS-ZY-1000注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)注塑機(jī)選擇塑件體積：V塑=67.9cm3，塑件質(zhì)量：m塑=71.3分型面確定主分型面?zhèn)然瑝K分型面斜頂抽芯分型面分型面確定主分型面?zhèn)然瑝K分型面斜頂抽芯分型面分型效果分型效果

注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道。它直接關(guān)系到成型的難易和制品的質(zhì)量。它的作用是將熔體平穩(wěn)、有序地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。澆注系統(tǒng)—主流道設(shè)計(jì)直澆型主流道的基本結(jié)構(gòu)和安裝形式1-注塑機(jī)噴嘴2-定位圈3-澆口套4-定模座板注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)的噴嘴進(jìn)

分流道為主流道和澆口之間的流動(dòng)通道。一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失、熱量損失和流道凝料。常用的分流道截面有圓形、梯形、U形和六角形等，不同截面形狀的分流道的效率及性能如下圖所示。本設(shè)計(jì)分流道截面設(shè)計(jì)成圓形截面，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。

通過模流分析建議使用雙澆口，并且可得到最佳澆口的位置范圍，由于采用一模四腔，可采用側(cè)澆口。澆注系統(tǒng)—分流道及澆口設(shè)計(jì)不同截面形狀的分流道的效率及性能分流道為主流道和澆口之間的流動(dòng)通道。一般排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般有以下幾種排氣方式：（1）排氣槽排氣；（2）分型面排氣；（3）拼鑲件縫隙排氣；（4）頂針間隙排氣；（5）粉末燒結(jié)合金塊排氣；（6）排氣井排氣；（7）強(qiáng)制性排氣；（8）用透氣鋼排氣。本塑件是小型塑件，結(jié)合塑件特點(diǎn)，采用分型面排氣和頂針間隙排氣方式足以排氣，因而不采用其他排氣方式。

導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)部分分為動(dòng)模與定模之間的導(dǎo)向和推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向兩類。前者是保證動(dòng)模和定模在合模時(shí)準(zhǔn)確對(duì)合，以保證塑件形狀和尺寸的精確度；后者是避免頂出過程中推出板歪斜而設(shè)置的。為了確保動(dòng)、定模之間的正確導(dǎo)向與定位，需要在動(dòng)、定模部分采用導(dǎo)柱、導(dǎo)套或在動(dòng)、定模部分設(shè)置互相吻合的內(nèi)外錐面導(dǎo)向。推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向通常由推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套所組成。排氣系統(tǒng)、導(dǎo)向、定位及推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

推出機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

推出機(jī)構(gòu)是指模具分型后將塑件從模具中推出的裝置。一般情況下，推出機(jī)構(gòu)由推桿、復(fù)位桿、推桿固定板、推板、主流道拉料桿及推板導(dǎo)柱和推板導(dǎo)套等組成。排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)排氣系統(tǒng)、

塑件上的側(cè)向如有凹凸形狀及孔或凸臺(tái)，就需要有側(cè)向的凸?；虺尚蛪K來成型。在塑件被推出之前，必須先抽出側(cè)向凸模(側(cè)向型芯)或側(cè)向成型塊，然后方能順利脫模。帶動(dòng)側(cè)向凸?；騻?cè)向成型塊移動(dòng)的機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)一般零件側(cè)抽芯的原理圖塑件上的側(cè)向如有凹凸形狀及孔或凸臺(tái)，就需斜頂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

斜頂機(jī)構(gòu)是常見的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)之一，常用于制品內(nèi)側(cè)面存在凹槽、凸起或側(cè)孔的結(jié)構(gòu)，強(qiáng)行推出會(huì)損壞制品的場合。從斜頂機(jī)構(gòu)的定義來看，斜頂機(jī)構(gòu)是一種抽芯機(jī)構(gòu)，只是它的動(dòng)作完成是由模具的推出系統(tǒng)來完成的。一般來說，在產(chǎn)品的內(nèi)表面有倒扣結(jié)構(gòu)，產(chǎn)品周圍用于抽芯機(jī)構(gòu)的空間比較小時(shí)可優(yōu)先考慮采用斜頂機(jī)構(gòu)。

斜頂結(jié)構(gòu)斜頂機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)斜頂機(jī)構(gòu)是常見的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)之一，常用于制冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)

模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)置對(duì)塑件的尺寸精度、形狀精度、表面質(zhì)量和力學(xué)性能有重要的影響，故合理的設(shè)置冷卻系統(tǒng)有重要的意義。溫度調(diào)節(jié)對(duì)塑件質(zhì)量的影響：為了滿足注塑工藝對(duì)模具的溫度要求，必須對(duì)模具的溫度進(jìn)行控制，所以模具常常設(shè)有冷卻或加熱的溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)一般在模具上開設(shè)冷卻水道，加熱系統(tǒng)則在模具內(nèi)部或四周安裝加熱元件。設(shè)計(jì)初期為了解決由于模具排列緊密以及有導(dǎo)柱上下鑲件產(chǎn)生的干涉問題，通過調(diào)整水路布置，最后定下水路的設(shè)計(jì)如下圖所示。冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)置對(duì)塑件的尺寸精度、形狀精換檔蓋板注塑模開模狀態(tài)（去除上模板）模架裝配設(shè)計(jì)換檔蓋板注塑模開模狀態(tài)（去除上模板）模架裝配設(shè)計(jì)模具工作原理：開模時(shí)，注射機(jī)開合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移，上模板與剝料板分離,使二級(jí)分流道從制品斷開。然后動(dòng)模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，滑塊在斜導(dǎo)柱的導(dǎo)向作用下作水平與垂直運(yùn)動(dòng),等運(yùn)動(dòng)到限定距離即滑塊和塑件完全脫開時(shí)，凸模固定板拉動(dòng)限位桿，限位桿帶動(dòng)剝料板使流道的料脫出。然后凸模繼續(xù)運(yùn)動(dòng)，使凸模與凹模分開。最后在注塑機(jī)的頂出作用下，推動(dòng)推板，使推桿與斜頂一起向上運(yùn)動(dòng),頂出制品，取出制件。在注塑機(jī)的帶動(dòng)下，復(fù)位桿使推桿與推桿固定板復(fù)位.然后凸模與凹模合攏，最后剝料板與凸模固定板合攏?？梢蚤_始下一次注塑。換檔蓋板注塑模開模狀態(tài)模架裝配設(shè)計(jì)模具工作原理：開模時(shí)，注射機(jī)開合模系統(tǒng)帶動(dòng)動(dòng)模部分后移，上模鳴謝

感謝趙龍志老師的孜孜教誨，用心輔導(dǎo)，感謝全體材料成型及控制工程專業(yè)老師四年來的辛勤付出，您們辛苦了！

在大學(xué)生活即將結(jié)束之際，我要把感謝送給我親愛的同學(xué)們和老師們，感謝你們?cè)诖髮W(xué)里對(duì)我的幫助。最后，衷心的祝各位答辯老師身體健康！工作順利！生活幸福！

歡迎各位老師提問！

鳴謝感謝趙龍志老師的孜孜教誨，用心輔導(dǎo)，汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)課件汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)答辯人：宋世紅指導(dǎo)老師：趙龍志專業(yè)班級(jí)：材料成型及控制工程2009-1班汽車換檔蓋板注塑模設(shè)計(jì)答辯人：宋世紅設(shè)計(jì)流程任務(wù)書（設(shè)計(jì)要求，制件）分析制件制件三維建模模流分析擬定模具結(jié)構(gòu)分模和3D裝配模具結(jié)構(gòu)仿真模擬2D裝配圖繪制編寫說明書設(shè)計(jì)流程任務(wù)書（設(shè)計(jì)要求，制件）分析制件制件三維建模模流分析有倒扣結(jié)構(gòu)，需要斜導(dǎo)柱—側(cè)滑塊抽芯及斜頂結(jié)構(gòu)制件分析換檔蓋板是汽車內(nèi)飾產(chǎn)品中的一個(gè)零部件，多由曲面構(gòu)成，側(cè)邊部分因安裝要求設(shè)有六個(gè)倒扣結(jié)構(gòu)。另外，零件上有圓角過度部分，提高了塑料制品的強(qiáng)度和剛度，增加了制品的機(jī)械強(qiáng)度，改善了成型時(shí)材料的流動(dòng)性，也有利于制品的脫模，減少扭歪現(xiàn)象，而且圓角過度部分可以使塑料成型時(shí)容易充滿型腔，減少了收縮不均。本次設(shè)計(jì)的制件為汽車換檔蓋板，材料選用ABS(丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物)斜頂機(jī)構(gòu)，抽芯距較長有倒扣結(jié)構(gòu)，需要斜導(dǎo)柱—側(cè)滑塊抽芯及斜頂結(jié)構(gòu)制件分析換檔蓋板通過拉伸、掃描、鏡像、倒圓角等工具構(gòu)建主體框架，通過拉伸、掃描、鏡像、復(fù)制移動(dòng)、倒圓角等工具構(gòu)建出其余倒扣結(jié)構(gòu)。零件在造型的時(shí)候，首先考慮實(shí)用性和可用性，在此基礎(chǔ)上再考慮線條的流暢和美觀，當(dāng)然還有比較重要的一點(diǎn)，就是有利于模具的加工和有利于開模。三維建模通過拉伸、掃描、鏡像、倒圓角等工具構(gòu)建主體框架，通過拉伸、掃模流分析—網(wǎng)格劃分通過比較選擇方案四作為后續(xù)分析方案。然后通過模型檢查、修復(fù)與簡化后網(wǎng)格統(tǒng)計(jì)顯示達(dá)到設(shè)計(jì)要求。方案一

全局網(wǎng)格邊長為6.5mm，弦高0.1mm；方案二

全局網(wǎng)格邊長為6.0mm，弦高0.1mm；方案三

全局網(wǎng)格邊長為5.5mm，弦高0.1mm；方案四

全局網(wǎng)格邊長為6.0mm，局部網(wǎng)格邊長5mm，弦高0.1mm。模流分析—網(wǎng)格劃分通過比較選擇方案四作為后續(xù)分析方案。然后通澆口位置分析方案一方案二方案三方案一：單澆口設(shè)計(jì)；方案二：雙澆口設(shè)計(jì)；方案三：三澆口設(shè)計(jì)。設(shè)置分析序列為澆口位置，工藝設(shè)置采用默認(rèn)，雙擊開始分析，分析完成后，查看分析結(jié)果，如下圖所示，分析結(jié)果表示制件的藍(lán)色區(qū)域?yàn)檩^佳澆口位置，尤以圖中所確定澆口位置為最佳澆口位置分析方案一快速充填、成型窗口分析方案一熔接痕方案二熔接痕方案三熔接痕方案一成型質(zhì)量方案二成型質(zhì)量方案三成型質(zhì)量由于通過快速充填分析無法得出優(yōu)選方案，所以需進(jìn)行成型窗口分析后再選擇較優(yōu)方案。從下圖可看出方案二成型質(zhì)量要比方案一好很多，而方案三成型質(zhì)量和方案二相差不大?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一熔接痕方案一注射時(shí)間方案二注射時(shí)間方案三注射時(shí)間方案一最大壓力降方案二最大壓力降方案三最大壓力降方案一的首選區(qū)域范圍要比方案二寬，但相差不大，而方案二的首選區(qū)域范圍要比方案三寬許多。方案一最大壓力降為32.5MPa，方案二最大壓力降為17.5MPa，方案三最大壓力降為15.5MPa，均較小且滿足要求?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一注射時(shí)間方案二注射時(shí)方案一流動(dòng)前沿溫度方案二流動(dòng)前沿溫度方案三流動(dòng)前沿溫度方案一最大剪切速率方案二最大剪切速率方案三最大剪切速率方案一最低流動(dòng)前沿溫度為205℃，最大剪切速率為514.5/s，方案二最低流動(dòng)前沿溫度為207℃，最大剪切速率為467.4/s，方案三最低流動(dòng)前沿溫度為210℃，最大剪切速率為407.6/s，三個(gè)方案的流動(dòng)前沿溫度下降都不超過20℃，最大剪切速率小于材料許可最大剪切速率50000/s。滿足要求?？焖俪涮?、成型窗口分析方案一流動(dòng)前沿溫度方案二流動(dòng)前沿溫度方案一最大剪切應(yīng)力方案二最大剪切應(yīng)力方案三最大剪切應(yīng)力通過綜合分析以上快速充填和成型窗口的分析結(jié)果，方案二各項(xiàng)指標(biāo)都較良好，均滿足要求，所以選擇有少量熔接痕、具有較好成型質(zhì)量、首選成型區(qū)域較寬的方案二作為后續(xù)分析的優(yōu)選方案。取模具溫度為75℃，熔體溫度為218℃，注射時(shí)間取2.5s。方案一最大剪切應(yīng)力為0.215MPa，方案二最大剪切應(yīng)力為0.2MPa，方案三最大剪切應(yīng)力為0.17MPa，均小于材料許可最大剪切應(yīng)力0.3MPa。快速充填、成型窗口分析方案一最大剪切應(yīng)力方案二最大剪切應(yīng)力澆注系統(tǒng)及充填分析如果采用一模四腔的布局，生產(chǎn)效率較高，側(cè)澆口去除方便，但也因采用一模四腔的布局，使得其內(nèi)側(cè)抽芯變得較為復(fù)雜。澆注系統(tǒng)及充填分析如果采用一模四腔的布局，生產(chǎn)效率較高，側(cè)澆通過充填時(shí)間分布圖，由圖可知制件充填末端均在2.995s到3.1s間充填完成，流動(dòng)基本均衡。由注射位置處注射壓力XY圖及鎖模力XY圖，分別可知：最大注射壓力為74.91MPa，最大鎖模力為257.1噸。澆注系統(tǒng)及充填分析通過充填時(shí)間分布圖，由圖可知制件充填末端均在2.995s到3

方案一4回路、IPC：30s、冷卻液65℃方案二6回路、IPC：30s、冷卻液65℃方案三5回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液65℃方案四6回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液70℃冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案一4回路、IPC：30s、冷卻液65℃方方案三

方案四方案一

方案二從分析日志結(jié)果來看，方案一冷卻介質(zhì)溫升為2.3℃，方案二冷卻介質(zhì)溫升為1.6℃，方案三冷卻介質(zhì)溫升為1.2℃，方案四冷卻介質(zhì)溫升為0.7℃，方案三、四均遠(yuǎn)低于2-3℃；方案一的型腔表面溫度最大值91.0℃，平均值75.5℃，方案二型腔表面溫度最大值89.9℃，平均值74.4℃，方案三的型腔表面溫度最大值85.4℃，平均值71.8℃，方案四型腔表面溫度最大值89.1℃，平均值74.9℃，均比方案一要低。從這幾方面看方案三和方案四略優(yōu)。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案三方案三

方案四經(jīng)過分析比較選擇方案三作為優(yōu)選方案從回路管壁溫度看：方案一最高為67.9℃，超出冷卻液入口溫度2.9℃；方案二最高為67.03℃，超出冷卻液入口溫度2.03℃；方案三最高為66.65℃，超出冷卻液入口溫度1.65℃；方案四最高為71.01℃，超出冷卻液入口溫度1.01℃，均遠(yuǎn)低于5℃。方案三、四略低與方案一、二。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化方案三從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最長為86.59s，方案三最長為69.49s，方案四最長為73.09s，方案三達(dá)到頂出溫度的時(shí)間遠(yuǎn)少于方案一、二、四。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最長為86.59s，方案三最長為69.49s，方案四最長為73.09s，方案三達(dá)到頂出溫度的時(shí)間遠(yuǎn)少于方案一、二、四。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從達(dá)到頂出溫度的時(shí)間來看：方案一最長為101.2s，方案二最從制品最高溫度來看：方案一制品最高溫度為137.6℃，方案二制品最高溫度為136.1℃，方案三制品最高溫度為96.64℃，方案四制品最高溫度為93.84℃，方案三、四遠(yuǎn)低于方案一、二，但方案三、四相差不大，且超過了頂出溫度。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化從制品最高溫度來看：方案一制品最高溫度為137.6℃，方案二查看制件厚度方向溫度曲線，從選擇的幾個(gè)位置來看方案一、二內(nèi)外溫差均在10℃左右；方案三內(nèi)外溫差略低于方案四，且在4℃以內(nèi)。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化查看制件厚度方向溫度曲線，從選擇的幾個(gè)位置來看方案一、二內(nèi)外模具表面溫度如圖所示，方案一、二模具表面溫度不在目標(biāo)模溫上下10℃內(nèi)，方案三、四模具表面溫度在目標(biāo)模溫上下10℃內(nèi)且相差不大，達(dá)到要求的效果。綜合以上分析并結(jié)合模架結(jié)構(gòu)可以得出，方案三即5回路、IPC：自動(dòng)、冷卻液65℃，從模具溫度、溫度曲線制品XY圖、冷卻液介質(zhì)溫度、管壁溫度，制品最高溫度等各項(xiàng)指標(biāo)來看，均滿足要求，制件冷卻較均勻，可作為最終優(yōu)選方案。冷卻系統(tǒng)分析及優(yōu)化模具表面溫度如圖所示，方案一、二模具表面溫度不在目標(biāo)模溫上下保壓分析及優(yōu)化優(yōu)化前體積收縮率3.189%優(yōu)化后體積收縮率1.530%保壓優(yōu)化曲線由圖可見經(jīng)過優(yōu)化后制件主體的體積收縮率從-0.57%到1.53%變化，絕大部分體積收縮率在0.6%到1.45%之間，在2%以內(nèi)，基本達(dá)到保壓要求。保壓分析及優(yōu)化優(yōu)化前體積收縮率3.189%優(yōu)化后體積收縮率1翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化優(yōu)化前變形0.543%翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化優(yōu)化前變形0.543%進(jìn)行保壓曲線的調(diào)整：先10s的80Mpa壓力保壓，而后經(jīng)過9s逐步降至60Mpa保壓，再經(jīng)過10s逐步降至0，再次分析，其總變形量最大0.5349mm，主要發(fā)生在x方向（0.4698mm），相比原始方案有所下降。優(yōu)化后變形0.53%調(diào)整后的保壓曲線翹曲分析及優(yōu)化優(yōu)化進(jìn)行保壓曲線的調(diào)整：先10s的80Mpa壓力保壓，而后經(jīng)過9塑件體積：V塑=67.9cm3，塑件質(zhì)量：m塑=71.3g。由于本模具采用一模四腔的結(jié)構(gòu)，取澆注系統(tǒng)的質(zhì)量為塑件質(zhì)量的80％，則：V總=488.86cm3，總質(zhì)量m總=513.36g。模具設(shè)計(jì)時(shí)，塑件成型所需的塑料熔體的總?cè)萘炕蛸|(zhì)量需在注射機(jī)額定注射80%內(nèi)。由此可得注射機(jī)所需體積最小為：488.86/80%=611.1cm3，所需最小注塑量為：513.36/80%=642g。根據(jù)注射量查《塑料模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》初選用XS-ZY-1000注塑機(jī)，經(jīng)過最大注射量、注射壓力、鎖模力、開模行程校核后符合本模具設(shè)計(jì)要求。注塑機(jī)型號(hào)SZ-1000/300螺桿直徑（mm）85噴嘴前端孔徑（mm）7.5最大理論注射量cm31000注射壓力（Mpa）121注射時(shí)間（S）4模板行程（mm）700最大模厚（mm）700最小模厚（mm）300XS-ZY-1000注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)注塑機(jī)選擇塑件體積：V塑=67.9cm3，塑件質(zhì)量：m塑=71.3分型面確定主分型面?zhèn)然瑝K分型面斜頂抽芯分型面分型面確定主分型面?zhèn)然瑝K分型面斜頂抽芯分型面分型效果分型效果

注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)的噴嘴進(jìn)入模具開始到型腔為止所流經(jīng)的通道。它直接關(guān)系到成型的難易和制品的質(zhì)量。它的作用是將熔體平穩(wěn)、有序地引入模具型腔，并在填充和固化定型過程中，將型腔內(nèi)氣體順利排出，且將壓力傳遞到型腔的各個(gè)部位，以獲得組織致密，外形清晰，表面光潔和尺寸穩(wěn)定的塑件。澆注系統(tǒng)是由主流道、分流道、澆口、冷料穴等組成。澆注系統(tǒng)—主流道設(shè)計(jì)直澆型主流道的基本結(jié)構(gòu)和安裝形式1-注塑機(jī)噴嘴2-定位圈3-澆口套4-定模座板注射模的澆注系統(tǒng)是塑料熔體從注射機(jī)的噴嘴進(jìn)

分流道為主流道和澆口之間的流動(dòng)通道。一般開設(shè)在分型面上，起分流和轉(zhuǎn)向作用，分流道的長度取決于模具型腔的總體布置和澆口位置，分流道的設(shè)計(jì)應(yīng)盡可能短，以減少壓力損失、熱量損失和流道凝料。常用的分流道截面有圓形、梯形、U形和六角形等，不同截面形狀的分流道的效率及性能如下圖所示。本設(shè)計(jì)分流道截面設(shè)計(jì)成圓形截面，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用形式。

通過模流分析建議使用雙澆口，并且可得到最佳澆口的位置范圍，由于采用一模四腔，可采用側(cè)澆口。澆注系統(tǒng)—分流道及澆口設(shè)計(jì)不同截面形狀的分流道的效率及性能分流道為主流道和澆口之間的流動(dòng)通道。一般排氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)

一般有以下幾種排氣方式：（1）排氣槽排氣；（2）分型面排氣；（3）拼鑲件縫隙排氣；（4）頂針間隙排氣；（5）粉末燒結(jié)合金塊排氣；（6）排氣井排氣；（7）強(qiáng)制性排氣；（8）用透氣鋼排氣。本塑件是小型塑件，結(jié)合塑件特點(diǎn)，采用分型面排氣和頂針間隙排氣方式足以排氣，因而不采用其他排氣方式。

導(dǎo)向、定位機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)

導(dǎo)向機(jī)構(gòu)部分分為動(dòng)模與定模之間的導(dǎo)向和推出機(jī)構(gòu)的導(dǎo)向兩類。前者是保證動(dòng)模和