注塑模具范文

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關(guān)鍵詞：汽車 鑄塑 模具設(shè)計(jì) 塑料制品

中圖分類號(hào)：TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（a）-0075-01

在我國(guó)工業(yè)制造上，塑料件的應(yīng)用是不可避免的，甚至可以塑料件目前在工業(yè)制造行業(yè)上的應(yīng)用程度甚至超過的鋼鐵，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展與科學(xué)技術(shù)都取得了進(jìn)一步發(fā)展，塑料制品在質(zhì)量上大勝?gòu)那埃瑹o論其使用壽命還是質(zhì)量或是精度，都取得了較高的突破，但是由于塑料件的成型質(zhì)量完全受到模具的牽制，而對(duì)模具的認(rèn)知面少，應(yīng)用技術(shù)欠缺等一些情況，導(dǎo)致了模具在成產(chǎn)成本上出現(xiàn)了赤字。我們都知道汽車對(duì)塑料件的應(yīng)用是非常依賴的，同時(shí)汽車產(chǎn)品再也更新?lián)Q代，只有掌握模具生產(chǎn)塑料件的重點(diǎn)難點(diǎn)，才能使模具生產(chǎn)滿足汽車行業(yè)的發(fā)展需求。

1 注塑模具設(shè)計(jì)上的基礎(chǔ)

1.1 塑料制品設(shè)計(jì)是重點(diǎn)

塑料制品絕對(duì)是注塑模具設(shè)計(jì)上的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)，對(duì)塑料制品的設(shè)計(jì)，其要求無非就是盡可能的使塑料制品模型簡(jiǎn)化，尤其是凹陷起伏的設(shè)計(jì)最好不要出現(xiàn)在塑料制品的設(shè)計(jì)方案中。塑料制品在設(shè)計(jì)上對(duì)簡(jiǎn)易的要求是一個(gè)大體方向，因?yàn)樗芰现破吩O(shè)計(jì)中有非常多的細(xì)小環(huán)節(jié)，簡(jiǎn)易化設(shè)計(jì)是對(duì)塑料制品每一個(gè)細(xì)化環(huán)節(jié)提出的要求，在該要求的基礎(chǔ)上滿足各個(gè)環(huán)節(jié)的基本要求，比如鑄塑模具的薄厚設(shè)計(jì)上，就要在進(jìn)化的同時(shí)盡可能使模具的壁厚達(dá)到均勻，避免不限薄厚不均的膠位。在剛度和硬度上也需要符合標(biāo)準(zhǔn)，這是保障塑料件質(zhì)量的一個(gè)重點(diǎn)環(huán)節(jié)。

1.2 塑料制品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上的分類

塑料制品的內(nèi)外兩面要具有符合脫模標(biāo)準(zhǔn)的脫模斜度，這樣更利于脫模。為了使其外表圓滑，脫模不受摩擦而出現(xiàn)阻礙，塑料制品盡可能在弧度以及質(zhì)地上做到流線與光滑。塑料制品有著尖銳的邊角，這些邊角都是圓角，針對(duì)弧度問題在塑料制品的內(nèi)外兩側(cè)的周邊轉(zhuǎn)角，弧度的張力應(yīng)該大一些，這是非常必要的。

2 一個(gè)成型模具對(duì)零件的基本要求

在強(qiáng)度與硬度上要達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)，不然經(jīng)受不住摩擦，會(huì)影響施工質(zhì)量，硬度要求最低不能低于HRC35，極個(gè)別特殊要求的在硬度上要求50～52HRC以上，產(chǎn)品在成型后要使其表面有光澤，可以通過拋光來實(shí)現(xiàn)，另外需要拋光的還有型腔部分，產(chǎn)品的樣本不能偏離產(chǎn)品要求，然后通過管理和施工技術(shù)在提升生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。

3 清晰型腔數(shù)量

確定型腔數(shù)量的方法可以利用全部注射機(jī)器，然后通過注射量的多少和注射機(jī)的額定鎖模力來確認(rèn)其數(shù)量的多少。在進(jìn)行型號(hào)腔數(shù)量的過程中還需要結(jié)合其他因素來完成，比如：成型工藝、精度和保養(yǎng)以及經(jīng)濟(jì)性等。

4 認(rèn)準(zhǔn)分形線與模具分型面

分形線的確定方法可以根據(jù)零件的形狀來確定，分形線的作用無非就是使制品分成兩個(gè)部分，分界線一樣的存在。分成的兩個(gè)部分一處位于定模成型，動(dòng)模成型的就是另外一部分。要獲取模具的分型面就可以利用分形線，用分形線在兩處模的四周掃描就可以確定模具的分型面。

4.1 分型面設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

臺(tái)階分型面，在面對(duì)臺(tái)階分型面一般需要有3～5度的插穿傾斜角，角度不能低于1.5度。有時(shí)候一個(gè)分型面中會(huì)同時(shí)出現(xiàn)多個(gè)臺(tái)階面，在這種情況下，用同一角度來作用角度A，這讓能夠使加工變得更為簡(jiǎn)單便捷。模具的分型面有一處需要特別注意，就是要保障每一個(gè)同曲面都有密封距離，同時(shí)還需要保障該距離的有效性，這樣能夠在注射過程中使塑料熔體不輕易外流，封料距離這個(gè)名稱就是因?yàn)檫@個(gè)效能而對(duì)應(yīng)的，可以把料封鎖住。在分型面的創(chuàng)建過程中，如果遇見曲面或者斜面以及臺(tái)階等高度差異比較大的分型面時(shí)，不管是一個(gè)還是多個(gè)，必須對(duì)其設(shè)定基準(zhǔn)平面，這樣可以便于加工和測(cè)量。

4.2 分型面設(shè)計(jì)基礎(chǔ)原則

成型塑料在開模后需要在半模上保留，當(dāng)然這是在有推出機(jī)構(gòu)作為前提的情況下，一般出現(xiàn)推出機(jī)構(gòu)半模都是動(dòng)模，只有極個(gè)別特殊情況下出現(xiàn)的推出機(jī)構(gòu)半模才在定模上。有些塑料制品會(huì)附帶金屬嵌件，由于嵌件不具備收縮包裹凸模的功能，外形型腔設(shè)計(jì)通常在動(dòng)模側(cè)，如果不這樣設(shè)置的話，開模后就會(huì)使塑料制品在定模區(qū)域，一旦發(fā)生這樣的情況，脫模會(huì)變的非常困難。在同軸度結(jié)構(gòu)都在動(dòng)模或者定模內(nèi)部，如果在兩個(gè)模型的兩側(cè)成型，同軸度就難以保證其準(zhǔn)確度，這種情況多是由于制造上的誤差和裝配上的誤差所導(dǎo)致的。模具的鎖緊是有一定要求的，該要求必須給予滿足，為了滿足該要求一般在地動(dòng)定量模的合模處放置塑料制品，放置方向選擇投影面積較小的方向，投影面積大的方向放用于側(cè)向分形面。這樣可以大幅度的降低鎖緊力度，另外，分模面有時(shí)會(huì)出現(xiàn)曲面，當(dāng)這種現(xiàn)象出現(xiàn)時(shí)一定要對(duì)加定位機(jī)構(gòu)，在分型面的選擇上盡可能不要在對(duì)塑料制品外形構(gòu)成影響的部位選擇，如果塑料制品在其外形有菱線和切線的情況下，也不適于分型面的選擇。選擇分型面一定要選擇比較平滑且沒有明顯的尖角處，這樣分割不會(huì)對(duì)質(zhì)量以及外形造成影響，雖然不是絕對(duì)的，但是發(fā)生幾率還是偏大。一定要合理安排內(nèi)模鑲件的大小和數(shù)量。

5 結(jié)語(yǔ)

雖然我國(guó)處于發(fā)展中的國(guó)家，但是我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展的步伐卻非常之快，汽車對(duì)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)有著巨大的推動(dòng)作用，促進(jìn)汽車行業(yè)發(fā)展無疑是使我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)又了更一層的保障，然而汽車行業(yè)要想取得發(fā)展就需要塑料制品來給予支撐，因?yàn)槲闹幸蔡峒斑^無論是汽車行業(yè)還是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，對(duì)塑料件應(yīng)用的范圍是非常廣泛的，這也無形的對(duì)我國(guó)塑料制品質(zhì)量提出高要求，為了滿足發(fā)展需要，塑料制品必須在質(zhì)量以及生產(chǎn)效率上有所加強(qiáng)，決定塑料制品質(zhì)量的就是生產(chǎn)模具，所以本文對(duì)生產(chǎn)模具在模型設(shè)計(jì)上提出了較多的觀點(diǎn)，總而言之，無論是做汽車產(chǎn)品還是其他類別的產(chǎn)品，經(jīng)驗(yàn)的積累是沒理由停歇的，一定要將模具的設(shè)計(jì)想系統(tǒng)化和標(biāo)準(zhǔn)化發(fā)展，只有這樣才能促進(jìn)開發(fā)進(jìn)程走向捷徑，在最短的時(shí)間內(nèi)，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，實(shí)現(xiàn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)發(fā)展建設(shè)的最終目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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篇2

關(guān)鍵詞：模具冷卻 均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn) CFD

中圖分類號(hào)：TG76 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2012）09（a）-0112-02

注塑模具冷卻能力對(duì)塑料產(chǎn)品注塑節(jié)拍有著至關(guān)重要的作用，隨著生產(chǎn)節(jié)拍的加快，就必須提高模具的冷卻效率，降低零件頂出溫度。正常注塑模具影響冷卻效率的3個(gè)工藝參數(shù)是：水路溫度，水路壓力，水路直徑尺寸，由于前兩個(gè)因素可以作為工藝條件來進(jìn)行設(shè)定，容易調(diào)整，但是水路直徑必須在開模確定，必須通過實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)選取合理的值。

均勻分散性使試驗(yàn)點(diǎn)均衡地分布在試驗(yàn)范圍內(nèi)，其原則是通過回歸方程來分析及預(yù)測(cè)，并在預(yù)測(cè)后用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證，從而找到真正的最優(yōu)條件。基于以上優(yōu)點(diǎn)所以選用均勻設(shè)計(jì)來進(jìn)行冷卻效果的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

選取一套PP門板本體模具（如圖1），針對(duì)3因素4水平進(jìn)行設(shè)計(jì)均勻試驗(yàn)，通過MoldFlow分析計(jì)算各方案零件75度頂出時(shí)的冷卻時(shí)間。

使用DPS軟件進(jìn)行3因素4水平的均勻設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，選取實(shí)驗(yàn)數(shù)量為8個(gè)，方案如表1所示。

PP材料選用Basell787，通過MoldFlow計(jì)算，其結(jié)果如表2；使用軟件中的均勻設(shè)計(jì)回歸分析可以針對(duì)上述實(shí)驗(yàn)得到因素顯著水平如表3。

由于p

其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，D為管徑。臨界雷諾數(shù)與流場(chǎng)的參考尺寸有密切關(guān)系。一般管道流雷諾數(shù)Re4000為湍流狀態(tài)，Re=2100～4000為過渡狀態(tài)。水流達(dá)到紊流狀態(tài)后就會(huì)有很好的冷卻效果。以N1因子為例模流分析結(jié)果，可以看到雷諾數(shù)為：9530，已經(jīng)遠(yuǎn)超4000的標(biāo)準(zhǔn)點(diǎn)。

為了驗(yàn)證在10s冷卻時(shí)間下，當(dāng)水流達(dá)到紊流狀態(tài)后再提高水壓對(duì)，對(duì)制品冷卻幫助不大，模具試制時(shí)特地將一臺(tái)冷水機(jī)增加變頻泵；冷水機(jī)的初始?jí)毫?bar變頻可調(diào)范圍為2bar。為了精確測(cè)量零件表面溫度，在制品頂后，立刻使用紅外相機(jī)測(cè)量溫度，5個(gè)區(qū)域的溫度（見圖2）。在17℃，22℃，27℃三個(gè)水溫下，選取2bar，3bar，4bar3種水壓在相同注塑工藝下，進(jìn)行零件注塑；溫度測(cè)量數(shù)據(jù)（圖3）。

從數(shù)據(jù)中可以看到不同水溫下零件頂出溫度有區(qū)別，但是水壓的影響很小；故證明當(dāng)水壓大于2bar后，水流已經(jīng)進(jìn)入紊流狀態(tài)，在水路管徑確定，不同溫度下，即使提高水壓，也不會(huì)顯著提高模具的冷卻效率。

結(jié)語(yǔ)

（1）利于均勻設(shè)計(jì)可以很好的優(yōu)化模具冷卻管路直徑的選擇，可以對(duì)后期工藝調(diào)試提供指導(dǎo)意見。

（2）Mold Flow計(jì)算的雷諾數(shù)很準(zhǔn)確，可以指導(dǎo)生產(chǎn)中的冷卻設(shè)備的壓力范圍選擇，避免選擇大量程設(shè)備造成的經(jīng)濟(jì)浪費(fèi)。

參考文獻(xiàn)

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篇3

關(guān)鍵詞：實(shí)例研究 注塑模具 應(yīng)用研究

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1003-9082（2015）04-0192-01

在注塑模具設(shè)計(jì)和制造過程中，基于實(shí)例推理理論開展注塑模具的研究其實(shí)質(zhì)是根據(jù)問題的描述情況，從實(shí)例問題庫(kù)中找出與提出問題相似的實(shí)際案例，并通過對(duì)實(shí)際案例進(jìn)行必要的修改和參考，最終能夠找到問題的解決對(duì)策。這種方法實(shí)際上就是人類在認(rèn)知過程中進(jìn)行的一種總結(jié)，與基于知識(shí)和規(guī)律的推力技術(shù)十分的相似。基于實(shí)例的注塑模具應(yīng)用研究能夠支持經(jīng)驗(yàn)本身的描述和記憶，而且這種方法還具有很強(qiáng)的適應(yīng)性和推廣性，因此，在進(jìn)行注塑工具研究和分析過程中，基于實(shí)例對(duì)注塑模具進(jìn)行應(yīng)用和分析，是一種十分有效的途徑。這種既能夠全面體現(xiàn)出設(shè)計(jì)專業(yè)的經(jīng)驗(yàn)，同時(shí)又能對(duì)前人設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行借鑒，同時(shí)還能夠有效的縮短設(shè)計(jì)和制造的時(shí)間，提高了注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性。

一、基于實(shí)例推力的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的定義和管理

注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)應(yīng)該根據(jù)塑料制品的形狀來進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)，還要對(duì)模具的工藝要求和生產(chǎn)企業(yè)的實(shí)際生產(chǎn)條件綜合進(jìn)行確定，所以，基于實(shí)例的注塑模具應(yīng)用研究應(yīng)該認(rèn)為是基于塑料制品實(shí)例的設(shè)計(jì)模式進(jìn)行研究和分析。在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，注塑模具設(shè)計(jì)要達(dá)到相應(yīng)的要求。在研究過程中，本文主要抽取了以下幾方面的信息，一種是材料，一種是模具的結(jié)構(gòu)還有就是模具的尺寸、成型和工藝生產(chǎn)條件等幾方面的信息，具體又可以進(jìn)行以下幾個(gè)方面細(xì)致劃分：首先，材料信息。主要包括了塑料拍好的以及生產(chǎn)批量信息；其次，模具的結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸信息。塑料制品外截面的形狀，關(guān)于形狀的要求主要模具外觀的形狀是長(zhǎng)方形、正方形還是其他形狀，然后再確定內(nèi)截面的形狀，并分側(cè)軸心、螺紋、尺紋以及最大的外形尺寸等信息內(nèi)容；最后，成型的工藝生產(chǎn)條件信息。主要確定好成型溫度、壓力、試件以及注射機(jī)型型號(hào)的信息等內(nèi)容。

在進(jìn)行管理過程中，框架是一種面向?qū)ο蟮闹R(shí)表達(dá)方式，是專家系統(tǒng)中一種十分獨(dú)特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，其能夠?qū)?duì)象和對(duì)象之間進(jìn)行有效的描述，采用框架結(jié)構(gòu)對(duì)實(shí)例信息進(jìn)行表述，可以清楚的看到各個(gè)組成部分之間的關(guān)系，能夠具體的描繪出對(duì)框架中的內(nèi)容。當(dāng)確定了表達(dá)方式之后，實(shí)際案例的儲(chǔ)存和提取的效率就成為研究過程中一個(gè)十分重要的問題。這時(shí)我們可以從以下幾個(gè)方面進(jìn)行管理。首先，解決實(shí)際儲(chǔ)存問題應(yīng)該采用是相應(yīng)的方式對(duì)實(shí)例進(jìn)行儲(chǔ)存，其能夠解決大量實(shí)例問題儲(chǔ)存、提取以及實(shí)例數(shù)據(jù)庫(kù)維護(hù)難和效率低的問題；其次，在研究過程中應(yīng)該根據(jù)不同模具的結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的實(shí)例庫(kù)，對(duì)各個(gè)實(shí)力庫(kù)進(jìn)行有效的劃分，這樣能夠在很大程度上提高實(shí)例庫(kù)的檢效率。

二、電流線圈架的模具設(shè)計(jì)及制造

塑料制品如圖1所示，大批量生產(chǎn)，試進(jìn)行塑件的成型工藝和模具設(shè)計(jì)，并選擇模具的主要加工方法與工藝。

1.成型工藝規(guī)程的編制

首先，塑件的原材料分析；其次，塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析。1）結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，該零件總體形狀為長(zhǎng)方形，在寬度方向的一側(cè)有兩個(gè)高度為8.5mm，R5mm的兩個(gè)凸耳，在兩個(gè)高度為12mm、長(zhǎng)、寬分別為17mm和13.5mm的凸臺(tái)上，一個(gè)帶有的凹槽（對(duì)稱分布），另一個(gè)帶有4.lmmXl.2 mm的凸臺(tái)對(duì)稱分布。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。2），尺寸精度分析。該零件重要尺寸如： 12.10-0.12mm、 12.1+0.04+0.02mm、 15.1+0.14+0.02mm、 15.00-0.12mm等精度為3級(jí)（Sj1372～78），次重要尺寸如：13.5±0.1、170-0.2mm、10.5±0.1、140-0.2mm、等的尺寸精度為4～5級(jí)（Sj 1372～78）。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為1.3mm，最小處為0.95mm，壁厚差為0.35mm，較均勻，有利于零件的成型。3）表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實(shí)現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時(shí)在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證；最后，計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量。計(jì)算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機(jī)及確定型腔數(shù)

2.塑件注射工藝參數(shù)的確定

查找附錄1和參考工廠實(shí)際應(yīng)用的情況，增強(qiáng)聚丙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：成型溫度為230～290℃；注射壓力為70～140MPa。必須說明的是，上述工藝參數(shù)在試模時(shí)可作適當(dāng)調(diào)整。

結(jié)語(yǔ)

注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不僅僅需要應(yīng)用到設(shè)計(jì)專家的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)和專業(yè)知識(shí)結(jié)構(gòu)，而且還要對(duì)以往成功的案例進(jìn)行借鑒。運(yùn)用基于案例的注塑模具的應(yīng)用研究，既能夠在一定程度上提高設(shè)計(jì)的效率，減少錯(cuò)誤設(shè)計(jì)的發(fā)生，同時(shí)還能夠節(jié)省很多成本。在研究過程中根據(jù)注塑模具機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)的特殊性，提出了應(yīng)用實(shí)例相結(jié)合的方法，真正提高了注塑模具設(shè)計(jì)的效率和質(zhì)量。

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【關(guān)鍵詞】Moldflow；注塑模具；CAE技術(shù)

注塑模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)工具，隨著注塑模具設(shè)計(jì)的不斷發(fā)展和完善，其所設(shè)計(jì)和制作出來的塑膠產(chǎn)品也在電子、機(jī)械、建筑業(yè)、汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)水平越來越高，其對(duì)于模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計(jì)方法也已經(jīng)無法滿足對(duì)于塑膠產(chǎn)品質(zhì)量的要求。而CAE技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用極大的彌補(bǔ)了傳統(tǒng)注塑模具設(shè)計(jì)的不足，以Moldflow為代表的模擬流動(dòng)分析軟件在新型注塑模具設(shè)計(jì)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值，能夠動(dòng)態(tài)的分布在注塑過程中的各個(gè)工藝流程，從而提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1、注塑模具成型工藝的基本流程

注塑模具的制作一般可以分為三個(gè)階段，分別為：（1）成型前準(zhǔn)備，注射前的一系列準(zhǔn)備對(duì)注塑模具影響重大，其準(zhǔn)備工作有：對(duì)原材料工藝形成的檢測(cè)如塑料色澤、熱穩(wěn)定性、粒度及均勻率、流動(dòng)性等；物料預(yù)熱和干燥；嵌件的預(yù)熱；料筒的清洗；脫模劑的選用；（2）注塑模具成型過程，這個(gè)過程主要包含了原材料加熱、塑化加壓、模具內(nèi)冷卻等工藝；（3）塑件的后續(xù)處理，由于金屬嵌件等的影響可能導(dǎo)致塑化不勻、結(jié)晶和冷卻不勻等，因此結(jié)合塑件性質(zhì)必須做后續(xù)處理，常見的有調(diào)濕處理、退火處理等。

2、Moldflow軟件的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化塑料制品

在Moldflow的輔助分析下，能夠得到與塑料制件在實(shí)際應(yīng)用時(shí)壁厚的最優(yōu)參數(shù)，從而有效的提升塑料制品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并降低生產(chǎn)周期和成本，確保塑料制品實(shí)現(xiàn)充填完全的效果。

2.2 優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)

通過Moldflow分析能求得最優(yōu)化的澆口位置和數(shù)量，還能算出其冷卻系統(tǒng)和流道系統(tǒng)，對(duì)磨具加工中各個(gè)系統(tǒng)的尺寸做優(yōu)化分析，從而減少修模次數(shù)。

2.3 優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)

通過Moldflow還能得出注塑模具設(shè)計(jì)和生產(chǎn)中最優(yōu)的模具溫度、溶體溫度、保壓壓力、注射壓力、保壓時(shí)間等，極大的提升注塑模具生產(chǎn)的質(zhì)量。

3、實(shí)例應(yīng)用分析

這里以一個(gè)簡(jiǎn)單的手機(jī)外殼為例分析其應(yīng)用，通過成型前的準(zhǔn)備和處理，然后分析不同的澆口數(shù)量和位置，對(duì)其制作中的壓力、填充時(shí)間、氣穴分布等進(jìn)行調(diào)整，給出對(duì)應(yīng)的解決方案。

3.1 成型前的準(zhǔn)備

首先通過三維模型通過STL導(dǎo)入到Moldflow中，由于制品為手機(jī)外殼，厚度較薄，采用網(wǎng)絡(luò)模型進(jìn)行劃分，采用默認(rèn)的變長(zhǎng)進(jìn)行劃分，且劃分網(wǎng)格嚴(yán)格禁止出現(xiàn)重疊交叉，利用處理工具中的自動(dòng)修補(bǔ)搜索網(wǎng)格中可能存在的交叉重疊問題，調(diào)整單元縱橫比，并使得相交單元為0。一般來說網(wǎng)格的平均邊長(zhǎng)越小其匹配率和精度也就越高。

網(wǎng)格處理完成后設(shè)置工藝條件，考慮到塑料制品是手機(jī)，所以鑒于功能需求和應(yīng)用要求盡量減少使用中的變形量，材料選擇采用ABS+PC合成材料，塑料模具的表面溫度設(shè)為80℃，溶體溫度為260℃，其他參數(shù)采用默認(rèn)值。

澆口數(shù)量和位置分析，選用Moldflow中澆口位置和分析功能來進(jìn)行分析，從而得出最佳的設(shè)置。澆口數(shù)量和位置分布不同，融化的膠體流動(dòng)的路徑、路程以及阻力都是有區(qū)別的，綜合考慮并分析產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)、外觀以及成型問題，按照分析結(jié)果確定澆口位置和數(shù)量，結(jié)合手機(jī)模具制作選擇了澆口為一、二和四三種注塑形式，澆口位置選擇在塑件中部。

3.2 Moldflow流動(dòng)模擬結(jié)果分析

對(duì)三種不同澆口數(shù)量的注射形式進(jìn)行了分析，研究其對(duì)填充、保壓和翹曲的影響，從而得出最佳的填充狀態(tài)。

3.2.1 對(duì)填充時(shí)間的影響

填充時(shí)間可以通過熔體流動(dòng)的前沿?cái)U(kuò)展來分析，并通過云文圖的形式來更好的呈現(xiàn)出結(jié)果。如果云文圖的間距非常的均勻，那么也顯示熔體在流動(dòng)中速度非常的穩(wěn)定，塑件的填充也非常的平衡。而塑料的溶液到達(dá)型腔末端所用的最短時(shí)間和最長(zhǎng)時(shí)間之間的差值也能直接反映出其在型腔流動(dòng)中的不平衡程度，當(dāng)然了時(shí)間差越大的表示也就越不平衡，因此盡量選擇時(shí)間差較小的，從而在保持熔體在流動(dòng)中保持平衡，采用Moldflow對(duì)三種不同方式的填充時(shí)間進(jìn)行了分析。結(jié)果顯示熔體充滿末端時(shí)間單澆口的為1.02s，而雙澆口為1.16s，而四澆口的則為1.30s。

3.2.2 對(duì)壓力分布的影響

采用Moldflow對(duì)其壓力分布進(jìn)行了模擬分析，顯示結(jié)果也能看出制品所受的壓力分布和沖模壓力的分布情況，在保壓時(shí)，沖模的壓力對(duì)于體積收縮率有較大影響，所以相對(duì)來說保壓情況下模腔中的壓力波動(dòng)不大。模擬結(jié)果顯示，單澆口這種情況下沖模壓力的波動(dòng)空間為（0～55.24）MPa，其在塑件的上端和澆口中間的小區(qū)域內(nèi)的局部壓力下降明顯；而雙澆口的壓力波動(dòng)為（0～49.56）MPa，其在塑件的上端區(qū)域變大較大，但是在澆口位置壓力相對(duì)來說較為穩(wěn)定，變化不大；四澆口的塑件在沖模壓力變化為（0～45.22）MPa，和雙澆口類似，但是上端區(qū)域的壓力有一定變化，但是變化幅度較小。綜合壓力分布可知，壓力變化相對(duì)較小且沖模壓力較低的為四澆口，所以這種注塑形式下制品的體積收縮較小，且對(duì)于制品質(zhì)量的也更加容易控制。

3.2.3 對(duì)氣穴分布的影響

當(dāng)來自不同方向的熔體流向同一個(gè)位置的時(shí)候就可能會(huì)導(dǎo)致氣穴的產(chǎn)生，在塑件中氣穴的出現(xiàn)和熔接痕一樣會(huì)嚴(yán)重的影響制件的質(zhì)量。為此采用Moldflow對(duì)其氣穴分布進(jìn)行了模擬，對(duì)三種注射情況進(jìn)行了分析，結(jié)果顯示三種情況下氣穴出現(xiàn)的位置均可以排出，并不會(huì)影響塑件的外觀。而其他位置的也能通過適當(dāng)調(diào)整注塑時(shí)間、制件壁厚等來去除。

3.2.4 對(duì)溶接痕的影響

對(duì)熔接痕的模擬結(jié)果顯示，單澆口的熔接痕是其中最多的，出現(xiàn)較多的部位分布為按鍵區(qū)域，此類熔接痕產(chǎn)生處理方式可以通過排出模板間隙中的空氣來實(shí)現(xiàn)，盡管出現(xiàn)較大的熔接痕但不至于會(huì)困氣；四澆口的注塑方式所產(chǎn)生的熔接痕數(shù)量顯著降低，但是熔接痕的長(zhǎng)度卻比其他方式增長(zhǎng)了很多，尤其是制件的中間部位，這個(gè)長(zhǎng)度非常的唱，其存在極大的影響了制件的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度；雙澆口的熔接痕較少，且多數(shù)出現(xiàn)在制件的內(nèi)壁，所以并不會(huì)嚴(yán)重的影響制件的外觀和結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.3 結(jié)果分析

從填充時(shí)間、氣血分布以及壓力分布等給出了模擬分析，得出以下結(jié)論：?jiǎn)螡部诓荒軡M足外觀要求，四澆口的制件結(jié)構(gòu)性能不達(dá)標(biāo)，所以綜合分析采用雙澆口的注塑方案，確保外觀和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的均衡。

4、結(jié)語(yǔ)

總之Moldflow是CAE技術(shù)中的關(guān)鍵軟件，適當(dāng)?shù)膽?yīng)用該軟件技術(shù)能夠有效的提高注塑模具的質(zhì)量和效率，通過計(jì)算機(jī)處理和分析準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)和估算注塑模具的壓力、氣穴分布和填充時(shí)間等，今早的發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]曲海霞. 基于PROE的一模多腔注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及Moldflow仿真分析[D].山東大學(xué)，2013.

[2]邱德琴. 基于Pro/E和Moldflow注塑模具設(shè)計(jì)與CAE實(shí)例分析[D].南京理工大學(xué)，2014.

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【關(guān)鍵詞】熱循環(huán)注塑模具；關(guān)鍵技術(shù)；科學(xué)

前言

近年來，為滿足人們對(duì)注塑產(chǎn)品的要求，快速熱循環(huán)注塑成型技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。該技術(shù)是一種表面無缺陷！高光澤度的塑料成型技術(shù)。利用該技術(shù)，可獲得表面無熔接痕、無流痕、無表面浮纖等缺陷的外觀優(yōu)越的塑料制品，既可取消噴涂工藝，顯著減少或完全消除因噴涂造成的污染，又可節(jié)省或省去昂貴的二次加工費(fèi)用，降低生產(chǎn)成本，實(shí)現(xiàn)塑料產(chǎn)品的綠色化生產(chǎn)。因此，該技術(shù)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力強(qiáng)，應(yīng)用前景十分廣闊。

一、快速熱循環(huán)注塑成型的工藝原理

快速熱循環(huán)注塑（RHCM）作為一種新的注塑成型技術(shù)，也可以叫做高光無痕注塑成型。是一種采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動(dòng)態(tài)溫控裝置，并對(duì)模具溫度實(shí)行閉環(huán)控制的注塑成型技術(shù)。

快速熱循環(huán)注塑的工藝過程同傳統(tǒng)常規(guī)注塑的成型周期基本一致，可分為合模、射膠、保壓、冷卻、熔膠、開模、制品取出等7 個(gè)階段。不同的地方在于其可以根據(jù)各工藝階段的特點(diǎn)來調(diào)整模具溫度。其工藝原理是： 在一個(gè)注塑成型周期中，快速熱循環(huán)注塑工藝的模具溫度將在一個(gè)比較大的溫度區(qū)間內(nèi)波動(dòng)變化。在模具的快速加熱階段，首先為了使模具溫度上升到聚合物的熔點(diǎn)或熱變形溫度以上，要通過利用動(dòng)態(tài)溫度控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)。接著，為了保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)，需要將高溫維持一定的時(shí)間。下一個(gè)階段是熔體的注射階段，將聚合物的熔體注射到模具的型腔之中，注射和保壓過程中為了防止熔體的過早冷凝，要一直使模具保持較高的溫度。高壓保持之后將進(jìn)入冷卻階段，快速冷卻已定型的聚合物熔體，將聚合物熔體溫度迅速降低到塑料頂出溫度以下。最后階段，打開模具，取出注塑制品。

二、快速熱循環(huán)注塑技術(shù)的主要特點(diǎn)

快速熱循環(huán)注塑技術(shù)是目前國(guó)際上最前沿的注塑成型技術(shù)，同傳統(tǒng)的注塑技術(shù)相比，其最大特點(diǎn)在于采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動(dòng)態(tài)溫控裝置。其主要特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

（一）高效率

在快速熱循環(huán)注塑成型過程中，其工作的核心部分在于對(duì)模具溫度的動(dòng)態(tài)控制。在整個(gè)注塑過程中，由于采用模具的快速加熱和快速冷卻設(shè)備，可以在很短的時(shí)間內(nèi)完成對(duì)模具的加熱和冷卻，減少注塑時(shí)間。因此，快速熱循環(huán)注塑成型可以大大縮短注塑成型的周期，從而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的成型效率。快速熱循環(huán)注塑可以使厚壁成型注塑周期可降低60%以上。

（二）高質(zhì)量

快速熱循環(huán)注塑技術(shù)采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動(dòng)態(tài)溫控裝置，可以提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量，改善產(chǎn)品性能。首先，快速熱循環(huán)注塑工藝的高模溫注塑可以有效改善熔體的流動(dòng)性，有效避免熔體的過早冷凝，由于冷凝層的消失，顯著提高了熔體的流動(dòng)能力，降低高分子鏈的取向程度。因此可以極大地增強(qiáng)產(chǎn)品表面的光潔度，使塑件表面光潔度可達(dá)到鏡面效果，改善塑件的表面質(zhì)量，從而獲得均質(zhì)性更優(yōu)的注塑產(chǎn)品；其次，可以改善或徹底消除塑件表面縮水現(xiàn)象，尤其是復(fù)雜微型零件應(yīng)用空間大。

三、快速熱循環(huán)注塑工藝關(guān)鍵技術(shù)

（一）注塑模優(yōu)化設(shè)計(jì)技術(shù)

注塑成型制品的質(zhì)量主要取決于材料性能！制品結(jié)構(gòu)！模具設(shè)計(jì)和加工以及成型工藝。傳統(tǒng)的提高制品質(zhì)量的方法主要是用嘗試法通過不斷試模來調(diào)整工藝參數(shù)和改進(jìn)模具設(shè)計(jì)，效率低下。隨著計(jì)算機(jī)模擬技術(shù)的進(jìn)步和智能算法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)等優(yōu)化設(shè)計(jì)理論的發(fā)展，將注塑成型模擬技術(shù)、模具設(shè)計(jì)方法和優(yōu)化設(shè)計(jì)理論有機(jī)結(jié)合，實(shí)現(xiàn)成型過程和模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)問題之一。

（二）快速熱循環(huán)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)

注塑產(chǎn)品的質(zhì)量不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝及其參數(shù)有關(guān)，還取決于產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否符合成型的工藝性要求。結(jié)構(gòu)良好的塑件，不僅能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能減少產(chǎn)品的成型缺陷。RHCM成型工藝雖然能夠消除產(chǎn)品表面的熔接痕、流痕等缺陷，能得到表面光澤度優(yōu)越的高品質(zhì)產(chǎn)品，但是產(chǎn)品表面卻容易產(chǎn)生縮痕（Sink）且成型產(chǎn)品難于脫模。

（三）快速熱循環(huán)模具關(guān)鍵部位設(shè)計(jì)研究

RHCM注塑成型過程中，模具加熱的溫度較高，冷卻時(shí)所需的時(shí)間必然延長(zhǎng)，欲保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，勢(shì)必對(duì)模具結(jié)構(gòu)提出更高的要求”根據(jù)RHCM工藝及其塑件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，研究適合于Rl>CM注塑的模具結(jié)構(gòu)，包括澆注系統(tǒng)、變溫系統(tǒng)和其它影響成型質(zhì)量的關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)方法，既可保證塑件的成型質(zhì)量又可提高生產(chǎn)效率。

（四）快速熱循環(huán)注塑產(chǎn)品質(zhì)量控制研究

目前，快速熱循環(huán)注塑工藝主要應(yīng)用于生產(chǎn)高光、無熔痕等表面質(zhì)量要求較高的塑料制品，如液晶電視機(jī)前殼、數(shù)碼電子產(chǎn)品外殼！汽車內(nèi)飾等薄殼類產(chǎn)品。雖然快速熱循環(huán)注塑技術(shù)可以提高產(chǎn)品的表觀質(zhì)量和強(qiáng)度，但是實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該技術(shù)難以很好地解決制品的縮痕！翹曲變形以及體積收縮等缺陷。隨著對(duì)注塑件品質(zhì)要求的不斷提高，制品的翹曲！縮痕等缺陷同樣備受關(guān)注，尤其是薄壁類塑件尺寸的穩(wěn)定性已成為衡量塑件品質(zhì)的一項(xiàng)重要指標(biāo)”對(duì)于薄壁類塑件，翹曲變形是一種無法避免的注射成型缺陷，會(huì)影響產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和穩(wěn)定性，長(zhǎng)時(shí)間的翹曲還會(huì)導(dǎo)致塑件變形與表面微裂紋，因此在注射成型中應(yīng)盡量減小此類缺陷。

（五）快速熱循環(huán)注塑生產(chǎn)線構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究

RHCM注塑的工藝過程與常規(guī)注塑基本一致，但RHCM注塑增加了模具快速加熱與快速冷卻及溫度動(dòng)態(tài)控制過程。在模具加熱階段，需使模溫升高到塑料的熱變形溫度以上，以保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)；而在冷卻階段，需要向模具內(nèi)部管路中通入低溫冷卻水，以使熔體溫度迅速降低到塑料的頂出溫度以下，減少注塑成型周期。因此，RHCM生產(chǎn)線的建立需綜合考慮模具溫度的動(dòng)態(tài)變化過程和生產(chǎn)中實(shí)施的成本及難易程度。

四、結(jié)論

快速熱循環(huán)注塑模具極大的改變了現(xiàn)代社會(huì)的生活與生產(chǎn)過程，對(duì)于我們的社會(huì)有著極為重要的價(jià)值與意義，是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物。因此，我們應(yīng)該對(duì)該技術(shù)予以充分的研究，促進(jìn)其更好的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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關(guān)鍵詞：注塑模具 常見故障 解決方法

中圖分類號(hào)：TQ320 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）07（b）-0079-01

隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，制造業(yè)也加快了發(fā)展的步法，這對(duì)中國(guó)的模具工業(yè)也提出了更高更快的要求，先進(jìn)的世界模具技術(shù)也推動(dòng)著中國(guó)模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國(guó)工業(yè)生產(chǎn)品種繁多，模具淘汰更新也比較快，這就要求模具技術(shù)的發(fā)展要適應(yīng)這方面的要求，能靈活快速成型。而注塑模具在模具技術(shù)中是一個(gè)重要分支，它的結(jié)構(gòu)及其加工質(zhì)量直接決定塑件制品的質(zhì)量和效率，注塑模具生產(chǎn)和塑料制品生產(chǎn)實(shí)踐中最常見，最常出現(xiàn)的一些模具故障及其主要原因分析如下，下面做詳細(xì)分析。

1 注塑產(chǎn)品發(fā)黑、變色及其原因分析

在部分制成的注塑產(chǎn)品中，出現(xiàn)了黑色斑點(diǎn)、變色問題。這個(gè)問題在注塑產(chǎn)品中是普遍存在的。這是由于塑料在料筒內(nèi)溫度太高引起的，也有可能是塑料長(zhǎng)時(shí)間停留在料筒內(nèi)導(dǎo)致的焦化，最后再隨熔料進(jìn)入成型腔造成了問題的出現(xiàn)。這個(gè)問題的出現(xiàn)一般需要解決幾個(gè)方面的問題，第一，機(jī)臺(tái)。一般設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)，出現(xiàn)上述問題時(shí)，需要先檢查溫控系統(tǒng)，檢查它是否失靈。另外，料筒和螺桿的缺陷也會(huì)引起熔料聚集，長(zhǎng)時(shí)間被加熱，導(dǎo)致發(fā)黑，焦化。還有可能是原料的原因，比如ABS，在筒內(nèi)可能出現(xiàn)交聯(lián)焦化，難以溶解，最終被強(qiáng)行壓碎進(jìn)入制品。第二，模具。一般模具在設(shè)計(jì)時(shí)都有排氣系統(tǒng)，當(dāng)排氣系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，就容易產(chǎn)生焦化。另外，可能是由于和脫模劑使用不正確，導(dǎo)致焦化的產(chǎn)生。第三，原料。一般塑料原料的揮發(fā)比較嚴(yán)重，如果運(yùn)輸、保存不當(dāng)會(huì)造成原料污染，也會(huì)產(chǎn)生焦化。第四，加工過程。部分操作人員缺乏經(jīng)驗(yàn)，使模具壓力、速度、背壓、轉(zhuǎn)速過大，導(dǎo)致原料分解。同時(shí)，料筒不常清潔也會(huì)導(dǎo)致添加劑殘留，不同材料應(yīng)該采用不同的添加劑。

2 分層剝離及其原因分析

部分注塑產(chǎn)品中，制品會(huì)出現(xiàn)分層剝離的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的問題多主要集中在塑料的溫度過低、速度過慢、背壓不足及原料中混入了其他雜質(zhì)等原因。解決這些問題必須使原料控制到規(guī)定的溫度，減少內(nèi)應(yīng)力和熔接縫。當(dāng)注射速度過慢時(shí)，要適當(dāng)提高速度。如果原料中雜質(zhì)過多，必須要篩除或更換。

3 制品零件出現(xiàn)起泡、變形原因及其分析

有些制品在最后脫模后，會(huì)出現(xiàn)部分部位起泡和變形的現(xiàn)象，尤其是特別厚的位置，出現(xiàn)這種問題的原因是熱量釋放不充分引起的氣體膨脹造成的。要解決這個(gè)問題，首先必須要讓成品充分的冷卻，使得模溫、開模時(shí)間降低，同時(shí)可以在加工時(shí)降低加工溫度。如果制品出現(xiàn)這種問題較多時(shí)，還可以延長(zhǎng)保壓時(shí)間。這種問題主要出現(xiàn)在零件特別厚或特別薄的位置，可以在設(shè)計(jì)零件時(shí)減少這些要素的出現(xiàn)。

4 制品出現(xiàn)透光現(xiàn)象及其原因分析

部分制品零件，比如有機(jī)玻璃和聚苯乙烯，在對(duì)光的時(shí)候會(huì)看到發(fā)光裂紋。這個(gè)問題是由于加工過程出現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力拉動(dòng)原料分子的流向，使原料分子聚集不均勻，透過光線會(huì)發(fā)現(xiàn)這些細(xì)小的光紋。解決這個(gè)問題方法是：第一對(duì)塑料原料要充分干燥，去除雜質(zhì)和氣體。第二采用提高模溫，合理調(diào)節(jié)筒溫，降低原料的溫度。第三注射時(shí)，注射壓力要大，但是注射速度要慢。第四疏通模具所有排氣通道，清理噴射嘴，流道，清理所有可能堵塞的通道。第五 可采用退火工藝。這些方法可有效阻止制品透光現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 在注塑過程中，澆口脫料故障

在加工過程中，澆口跟澆口套發(fā)生粘連，脫出困難。開模時(shí)，需要對(duì)噴嘴進(jìn)行敲擊，產(chǎn)生松動(dòng)后才能脫出，不利于生產(chǎn)效率的提高。解決這個(gè)問題的方法要及時(shí)的清理澆口錐孔，使它表面光滑度提高。另外，澆口材料硬度不高，導(dǎo)致加工一段時(shí)間后澆口孔會(huì)出現(xiàn)變形甚至損傷現(xiàn)象。所以澆口必須要采用標(biāo)準(zhǔn)件，不可隨意加工和購(gòu)買澆口錐孔。

6 模具零件導(dǎo)柱出現(xiàn)磨損

導(dǎo)柱在模具加工中發(fā)揮著導(dǎo)向作用，能夠讓型芯跟已成型表面不發(fā)生碰撞，所以在模具設(shè)計(jì)時(shí)不能以導(dǎo)柱定位或者受力。在設(shè)計(jì)時(shí)，塑料件的壁厚和側(cè)面不均勻或者不對(duì)稱時(shí)，原料流過時(shí)，壓力會(huì)隨著壁厚的大小和不對(duì)稱不斷變化，會(huì)讓導(dǎo)柱產(chǎn)生側(cè)向偏移力，使其產(chǎn)生磨損。

7 體積較大模具

工作時(shí)各向沖料，產(chǎn)生的力不一，同時(shí)，大模具本身受力不均勻，會(huì)發(fā)生動(dòng)模、定模的偏移。在注塑過程中會(huì)有較大的側(cè)向偏移力加在導(dǎo)柱上，一旦開模，會(huì)讓導(dǎo)柱產(chǎn)生彎曲，剪斷，拉傷，嚴(yán)重時(shí)可能無法開模。要解決這個(gè)問題，可以在分面上安裝高強(qiáng)度的定位鍵，一般可采用圓柱鍵。加工過程中，定模和動(dòng)模位置要對(duì)準(zhǔn)夾緊，保證同心、同軸、同垂直。在設(shè)計(jì)時(shí)，導(dǎo)柱和導(dǎo)套都要到達(dá)熱處理的要求。

8 加工時(shí)，產(chǎn)生動(dòng)模板的變形

在加工注塑時(shí)，腔體內(nèi)的塑料壓力比較大。有部分模具制造者并不知曉有如此大的力，在設(shè)計(jì)模具零件時(shí)，更改設(shè)計(jì)尺寸，或者用低強(qiáng)度板代替高強(qiáng)度板。解決這個(gè)問題的方法即必須選用質(zhì)量較好的鋼料，足夠的強(qiáng)度和厚度，切勿因?yàn)榻档统杀径档弯摿蠌?qiáng)度。在加工時(shí)，要在動(dòng)模的下面架設(shè)支撐，較小壓力過大產(chǎn)生的腔體壁產(chǎn)生變形。

9 模具零件頂桿的變形，折斷

目前市場(chǎng)上的頂桿標(biāo)準(zhǔn)件價(jià)格便宜，但是質(zhì)量很差，但這個(gè)零件在制造中容易彎曲、斷裂。也有的頂桿和孔之間的間隙過大，原料會(huì)從孔隙中漏出。但是間隙有不能太小，太小會(huì)使模具溫度升高，會(huì)讓頂桿卡死，更嚴(yán)重的，有部分頂桿頂出后折斷且不能復(fù)位而頂壞凹模。如何解決這個(gè)問題呢，首先，為了提高頂桿的質(zhì)量，可以自制一個(gè)質(zhì)量比較好的頂桿，但是成本較高。頂桿在裝配后，檢查間隙，間隙要能在合理的范圍中，一般在0.03～0.06 mm之間，這樣能保證頂桿在運(yùn)動(dòng)過程中伸縮自如。

10 冷卻不到位，水道漏水

充分而有效的冷卻直接決定著模具制品的質(zhì)量。如果制品冷卻不充分，不均勻，會(huì)出現(xiàn)翹起面等很多缺陷。另外，在設(shè)計(jì)模具零件時(shí)，要特別注意冷卻系統(tǒng)的設(shè)置，不能讓模具在工作過程中部分過熱，更不能因?yàn)槟＞咴O(shè)計(jì)比較復(fù)雜而圖省事，忽略這個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。

11 模具設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)時(shí)要充分考慮塑件質(zhì)量，產(chǎn)量大小，制造的期限等問題

要使模具在結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單，在功能上有能完成制品要求。最后還要考慮造價(jià)的問題，易于加工等。

綜上所述，目前，很多注塑模具在加工中會(huì)出現(xiàn)各種問題，還有很多無法適應(yīng)模具制造業(yè)的需要。還有很多制造商在模具出現(xiàn)很多問題后放棄了國(guó)產(chǎn)模具，采用國(guó)外先進(jìn)的模具。這就需要我國(guó)模具工作者能在研發(fā)等方面多投入，向國(guó)外優(yōu)秀的模具企業(yè)學(xué)習(xí)他們先進(jìn)的制造工藝和制造方法，同時(shí)也要深入企業(yè)，發(fā)現(xiàn)模具在加工時(shí)發(fā)生的問題，及時(shí)解決問題，如此，我國(guó)的模具工業(yè)才會(huì)得到大力發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1] 李惠民.模具先進(jìn)制造技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005.

篇7

本文對(duì)大型模具設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)方面應(yīng)該注意的問題以及設(shè)計(jì)要點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析和研究，根據(jù)目前大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀對(duì)其發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行的預(yù)測(cè)，力求通過合理的設(shè)計(jì)以及對(duì)大型注塑模具的應(yīng)用技術(shù)的改良和提高，促進(jìn)制造業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：

大型注塑模具；設(shè)計(jì)；應(yīng)用技術(shù)

1如何對(duì)大型注塑模具進(jìn)行合理設(shè)計(jì)

1.1大型注塑模具設(shè)計(jì)特點(diǎn)及應(yīng)用

大型注塑模具在日常生活中被廣泛應(yīng)用，我們常見的冰箱、洗衣機(jī)、電視機(jī)等無一不是以大型注塑模具為基礎(chǔ)來進(jìn)行生產(chǎn)的。而大型注塑模具在設(shè)計(jì)方面是具有一定難度的，與小型注塑模具相比，對(duì)設(shè)計(jì)的周密性、仔細(xì)性和可靠性要求更高。在大型注塑模具進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)結(jié)合其實(shí)際應(yīng)用的特點(diǎn)，根據(jù)所允許的變形量來計(jì)算凹模側(cè)壁的厚度，以避免由于強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致產(chǎn)品損壞，給企業(yè)帶來經(jīng)濟(jì)損失，甚至威脅到操作人員的生命安全。

1.2大型注塑模具設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該注意的問題

在大型注塑模具的設(shè)計(jì)方面，我國(guó)的發(fā)展水平與國(guó)外一些發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然處于相對(duì)落后的狀態(tài)。特別是相對(duì)于德國(guó)、日本等制造業(yè)較為發(fā)達(dá)的國(guó)家來說，我國(guó)在大型注塑模具的設(shè)計(jì)方面，設(shè)計(jì)觀念還不夠創(chuàng)新、相關(guān)的設(shè)計(jì)資料也還不夠先進(jìn)，設(shè)計(jì)水平較低。在設(shè)計(jì)資源方面，雖然國(guó)外有很多先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)值得我們學(xué)習(xí)，但是由于專利、國(guó)籍等因素的限制，使得各個(gè)國(guó)家的先進(jìn)技術(shù)和設(shè)計(jì)理念不能進(jìn)行資源共享，更加阻礙了中國(guó)大型注塑模具的設(shè)計(jì)，這種種的因素都制約了我國(guó)大型注塑模具設(shè)計(jì)水平的提高，應(yīng)該引起注意。

1.3大型注塑模具設(shè)計(jì)的意義

大型注塑模具的設(shè)計(jì)具有十分重要的意義，首先是在滿足人民的需求方面，由于大型注塑模具的應(yīng)用十分廣泛，關(guān)系到了人民的衣食住行的各個(gè)方面，使得人民對(duì)其有著極大的需求。只有對(duì)大型注塑模具進(jìn)行合理設(shè)計(jì)才能保證制造出來的產(chǎn)品安全、耐用，有利于提高人民的生活水平。而對(duì)相關(guān)產(chǎn)品的需求也推動(dòng)了研究人員在此方面的研究，從而使得設(shè)計(jì)觀念得到更新，設(shè)計(jì)方法得以不斷改善，推動(dòng)了需求量的增加，如此良性循環(huán)，促進(jìn)使得設(shè)計(jì)水平得以提升。而對(duì)于產(chǎn)品本身，只有大型注塑模具設(shè)計(jì)的科學(xué)合理，才能保證成品的產(chǎn)量高、使用壽命長(zhǎng)，同時(shí)減少安全隱患，保障了操作人員的生命安全。

2大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)

2.1大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的基本介紹

在大型注塑模具的技術(shù)應(yīng)用方面，我國(guó)主要采用的方式包括注塑成型技術(shù)、注塑模CAE技術(shù)。值得一提的是，后者在節(jié)約時(shí)間和降低制造成本方面具有重要作用，尤其對(duì)于一些較為大型的復(fù)雜模具來說，注塑模CAE技術(shù)的優(yōu)越性十分明顯。注塑模CAE技術(shù)根據(jù)介質(zhì)力學(xué)以及傳熱學(xué)基本理論等原理，經(jīng)過三個(gè)部分的程序處理，使得熔體的冷卻過程得以完整呈現(xiàn)。特別應(yīng)該注意的是，在注塑模CAE技術(shù)的應(yīng)用過程中，還應(yīng)該結(jié)合數(shù)字化的管理方式，利用專業(yè)的操作軟件，對(duì)塑模的過程進(jìn)行數(shù)字化的分析和記錄，并通過準(zhǔn)確的數(shù)字記錄對(duì)有可能或者已經(jīng)存在的隱患進(jìn)行預(yù)防和排除，力求通過科學(xué)的、理論性的依據(jù)對(duì)熔體的冷卻過程進(jìn)行動(dòng)態(tài)模擬，從而有效改善成品的質(zhì)量。

2.2大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的要點(diǎn)

在大型注塑模具技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該按照一定的方式和順序來進(jìn)行，才能保證產(chǎn)品的順利成型。在進(jìn)行實(shí)際操作之前，要對(duì)注塑模具的性質(zhì)以及相關(guān)特點(diǎn)進(jìn)行分析和記錄，并且針對(duì)其特點(diǎn)采取恰當(dāng)?shù)膽?yīng)用技術(shù)。還應(yīng)利用相關(guān)的軟件、根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)對(duì)各個(gè)步驟進(jìn)行模擬，從而為實(shí)際操作提供有效的參數(shù)。在進(jìn)行過程模擬之后，還應(yīng)該對(duì)模擬過程中所記錄的相關(guān)參數(shù)，例如最佳澆口是否合理、充填過程是否準(zhǔn)確等進(jìn)行分析和研究。通過與正常參數(shù)的比較，分析方案是否可行，在確定可行的情況下，再進(jìn)行接下來的工作。

2.3大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

安全問題是最普遍也是最重要的問題，在注塑成型技術(shù)、注塑模CAE技術(shù)，或是其他各種應(yīng)用技術(shù)的操作過程中，安全隱患還是隨處可見的。安全管理作為一切應(yīng)用技術(shù)的前提，是大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。此外，當(dāng)今社會(huì)已經(jīng)進(jìn)入了信息化時(shí)代，各行各業(yè)都更加推崇數(shù)字化管理的理念并且逐漸應(yīng)用到實(shí)際操作當(dāng)中。大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)如果想要得到更有效、合理的應(yīng)用以及更好更快的發(fā)展，實(shí)施數(shù)字化操作和管理是其必然的發(fā)展趨勢(shì)。首先，是在相關(guān)操作軟件的開發(fā)和使用方面，眾所周知，為了避免由于設(shè)計(jì)不合理或者是數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等客觀、主觀因素引起的重復(fù)返工，造成資源浪費(fèi)，在實(shí)際操作之前，都要對(duì)大型注塑模具的成型過程進(jìn)行模擬，而這種模擬與專業(yè)的軟件分析是密不可分的，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，有利于充分發(fā)揮大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的潛力。

3結(jié)語(yǔ)

大型注塑模具的設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)水平直接關(guān)系到了機(jī)械制造、醫(yī)學(xué)、化工等方面的產(chǎn)品開發(fā)是否順利進(jìn)行，能否滿足人民日益增長(zhǎng)的需求。不僅有利于相關(guān)企業(yè)的健康有序發(fā)展，還可增加其經(jīng)濟(jì)效益。另外，在對(duì)大型模具設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)的研究過程中，還可以通過對(duì)其存在的問題及相關(guān)隱患進(jìn)行排除，從而使國(guó)內(nèi)相關(guān)行業(yè)的設(shè)計(jì)以及制造技術(shù)能夠更加先進(jìn)，以適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展。

作者：趙晶 單位：長(zhǎng)春理工大學(xué)光電信息學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

篇8

Abstract： In this paper， injection mould design based on the UG software was discussed， injection molding simulation analysis was carried out using Moldflow software， and die sinking， die assembly as well as the process of production were simulated with CAD technology， so as to reduce time for repairing mould， and provide effective way for injection mould design and manufacture. We should corrected unreasonable aspect of the mold structure design timely.

關(guān)鍵詞： CAD/CAE；注塑模具；Moldflow

Key words： CAD/CAE；injection mould；Moldflow

中圖分類號(hào)：TP39；TH16 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2012）33-0036-02

0 引言

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和社會(huì)的高速發(fā)展，設(shè)計(jì)人員必須花費(fèi)大量的時(shí)間來繪制模架、頂桿、滑塊等部件，為了表達(dá)清楚設(shè)計(jì)意圖，設(shè)計(jì)人員必須隨時(shí)緊跟產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。目前，CAD/CAE的發(fā)展，大大提高了模具設(shè)計(jì)和制造的水平，縮短塑件研制周期，特別是近幾年來，模具CAD/CAE技術(shù)發(fā)展很快，為廣大模具設(shè)計(jì)人員提供了方便。應(yīng)用范圍日益擴(kuò)大，并取得了可觀的經(jīng)濟(jì)效益。

1 CAD/CAE技術(shù)的概念

1.1 CAD概念 運(yùn)用CAD技術(shù)使模具設(shè)計(jì)師從繁瑣、冗長(zhǎng)的手工繪圖和人工計(jì)算中解放出來，幫助廣大模具設(shè)計(jì)人員由注塑制品的零件圖迅速設(shè)計(jì)出該制品的全套模具圖，將精力集中于方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性工作。

1.2 CAE概念 CAE技術(shù)分析型腔中塑料的流動(dòng)、保壓和冷卻過程，借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計(jì)算方法，計(jì)算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測(cè)制品的翹曲變形，以達(dá)到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成型工藝參數(shù)的目的，由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)對(duì)制品質(zhì)量的影響。塑料注射成型CAE軟件主要包括翹曲預(yù)測(cè)、模具剛度強(qiáng)度分析和應(yīng)力計(jì)算、冷卻模擬、流道平衡分析、流動(dòng)保壓模擬等功能。

圖1為注塑模具流程圖。

2 CAD/CAE技術(shù)在模具設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的發(fā)展，CAD/CAE技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的模具設(shè)計(jì)理念和設(shè)計(jì)方法，這種技術(shù)使得模具在進(jìn)行真實(shí)的生產(chǎn)（包括樣品生產(chǎn)）之前就已經(jīng)通過了計(jì)算機(jī)應(yīng)用軟件進(jìn)行了精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)分析以及成形仿真過程。

2.1 注塑模CAD

2.1.1 參數(shù)化設(shè)計(jì) 參數(shù)化設(shè)計(jì)是隨著約束的概念引入CAD技術(shù)而出現(xiàn)的，又叫做尺寸驅(qū)動(dòng)，是指對(duì)零件上各種特征施加各種約束形式，各個(gè)特征的幾何形狀與尺寸大小用變量的方式來表示，這個(gè)變量不僅可以是常數(shù)，而且可以是某種代數(shù)式，如果定義某個(gè)特征的變量發(fā)生了改變，則零件的這個(gè)特征的幾何形狀或尺寸大小將隨著參數(shù)的改變而改變，隨之刷新該特征及其相關(guān)聯(lián)的各個(gè)特征，而不需要再重新畫圖。參數(shù)化設(shè)計(jì)技術(shù)為初始設(shè)計(jì)、產(chǎn)品模型的修改、系列零件族的生成、多方案比較等提供了強(qiáng)大的手段。參數(shù)分為尺寸約束參數(shù)和幾何約束參數(shù)兩種。

參數(shù)化設(shè)計(jì)的方法主要有兩種：①程序參數(shù)化設(shè)計(jì)：這種方法的程序編制量大，柔性差，直觀性不好，僅在早期的CAD系統(tǒng)中運(yùn)用。②交互參數(shù)化設(shè)計(jì)：無需考慮設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)盡快地畫出零件草圖，經(jīng)過對(duì)草圖的反復(fù)修改來得到所需的設(shè)計(jì)，而且還可改變約束參數(shù)來更新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)的方法有幾何推理法，作圖規(guī)則匹配法，變量幾何法等。

2.1.2 建模技術(shù) CAD技術(shù)的核心是幾何形體的構(gòu)造，即通常所說的幾何建模。在CAD技術(shù)的發(fā)展過程中，幾何形體的構(gòu)造由簡(jiǎn)單到復(fù)雜，所包含的信息也由貧乏到豐富，到目前為止，主要有四種建模方法：線框模型、表面模型、實(shí)體模型、特征建模。

2.2 注塑模CAE 模具設(shè)計(jì)已經(jīng)擴(kuò)展到對(duì)模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域，不再僅僅停留在對(duì)外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)上，對(duì)已經(jīng)設(shè)計(jì)出的模具，運(yùn)用CAE軟件。通過分析檢驗(yàn)前面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)是否合理，對(duì)其進(jìn)行強(qiáng)度、剛度、抗沖擊試驗(yàn)?zāi)M、跌落試驗(yàn)?zāi)M，分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和位置，最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)，在CAE軟件中進(jìn)行各種性能檢測(cè)，在CAD軟件中進(jìn)行相應(yīng)的修改等等。

2.2.1 疲勞和蠕變分析 對(duì)于那些處于低溫或者高溫條件工作的模具產(chǎn)品，或那些可能在集中載荷、循環(huán)載荷和常值位移作用下的模具，在模具設(shè)計(jì)中，要進(jìn)行初步的疲勞分析和蠕變分析，這種分析的結(jié)果具有很大的參考價(jià)值，因?yàn)樗恍枰紤]外部的每一個(gè)條件，同時(shí)如果出現(xiàn)不合理的情況，也可以進(jìn)行隨時(shí)的更改，沒有必要到最后一步，才進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)，那樣會(huì)耗費(fèi)大量的人力物力。

2.2.2 散熱能力分析 通過傳導(dǎo)、對(duì)流和輻射散發(fā)出的熱量或通過模擬大功率電子元件產(chǎn)生的能量，來確定模具的熱分布，現(xiàn)在的CAE技術(shù)可以模擬模具中的溫度分布，然后再對(duì)各種材質(zhì)模具的散熱能力進(jìn)行初步分析。

2.2.3 跌落試驗(yàn)?zāi)M CAE技術(shù)也可以用于分析剛度性質(zhì)、抗沖擊性能、防爆性能等，或由于碰撞或跌落產(chǎn)生的力、變形、應(yīng)力、位移，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和完整性做出定量評(píng)估，對(duì)振動(dòng)響應(yīng)、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、聯(lián)接設(shè)計(jì)作出相應(yīng)的評(píng)價(jià)。

2.2.4 抗沖擊試驗(yàn)?zāi)M CAE技術(shù)能夠用于分析隨時(shí)間變化的載荷，為分析產(chǎn)品提供了完整的評(píng)估與解決方案，研究在特殊與惡劣的環(huán)境和工作條件下的物理響應(yīng)、可靠性與耐用性，如CAE技術(shù)對(duì)瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析，和交變載荷、沖擊載荷、隨機(jī)載荷和其它瞬態(tài)力等對(duì)結(jié)構(gòu)的影響等。

2.2.5 強(qiáng)度和剛度分析 運(yùn)用CAE技術(shù)，分析模具的強(qiáng)度和剛度是否達(dá)到規(guī)定要求，通過對(duì)模具施加約束等外部條件來模擬模具的真實(shí)應(yīng)用情況，強(qiáng)度和剛度主要是模具設(shè)計(jì)中最重要的一項(xiàng)性能要求。模具CAE技術(shù)經(jīng)過短暫的時(shí)間，已經(jīng)在實(shí)際中指導(dǎo)生產(chǎn)，例如沖壓模、擠壓模、壓鑄模、鍛模、注塑模等模具的優(yōu)化問題，在工程實(shí)際中，一般應(yīng)用ANSYS、ALGOR、DEFORM等進(jìn)行分析計(jì)算。

3 注塑模具流動(dòng)模擬軟件分析結(jié)果的指導(dǎo)作用

它能夠輔助模具設(shè)計(jì)者優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)與工藝，注射模流動(dòng)模擬軟件的指導(dǎo)意義十分廣泛，指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計(jì)者從工藝的角度改進(jìn)產(chǎn)品形狀，當(dāng)變更塑料品種時(shí)對(duì)現(xiàn)有模具的可行性做出判斷，選擇最佳性能的塑料，幫助模具制造者選擇合適的注射機(jī)，分析現(xiàn)有模具設(shè)計(jì)弊病，把握熔體流動(dòng)的基本原則，能夠幫助模具工作者熟悉熔體在型腔內(nèi)的流動(dòng)行為。下面逐項(xiàng)分析三維流動(dòng)軟件的主要輸出結(jié)果是如何用來指導(dǎo)設(shè)計(jì)的。

3.1 多澆口的平衡 為不影響制品的表面質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的完整性，得到理想的簡(jiǎn)單流動(dòng)，當(dāng)采用多澆口時(shí)，有一種避免各澆口的充填不平衡的方法，即根據(jù)情況及時(shí)調(diào)整澆口的位置，來自不同澆口的熔體相互匯合，可能造成流動(dòng)的停滯和轉(zhuǎn)向。這一方法就很好地避免了這一現(xiàn)象。

流動(dòng)模擬軟件在優(yōu)化設(shè)計(jì)方案更顯優(yōu)勢(shì)。可以獲得最佳的成型質(zhì)量，通過對(duì)不同方案的模擬結(jié)果的比較，可以輔助設(shè)計(jì)人員選擇較優(yōu)的方案。

3.2 熔合紋/氣穴 熔合紋不僅影響外觀，而且材料結(jié)構(gòu)性能也受到削弱。在單澆口時(shí)，由于制品的幾何形狀以及熔體的流動(dòng)情況，很容易會(huì)出現(xiàn)裂紋。在多澆口方案中熔合紋也是不可避的，因?yàn)樵趦蓚€(gè)流動(dòng)前沿相遇時(shí)極易形成熔合紋，改變流動(dòng)條件使其處于制品低感光區(qū)和應(yīng)力不敏感區(qū)，可以控制熔合紋的位置，主要是在非“關(guān)鍵”部位。而氣穴為熔體流動(dòng)推動(dòng)空氣最后聚集的部位，此時(shí)就應(yīng)該加設(shè)排氣裝置，局部過熱、氣泡、甚至充填不足等缺陷，都是因?yàn)樵摬课慌艢獠粫吃斐傻模ＷC這個(gè)部位的通暢由此就顯得極為重要，流動(dòng)模擬軟件可以為用戶準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)熔合紋和氣穴的位置。

3.3 剪切應(yīng)力 剪切應(yīng)力值大，殘余應(yīng)力值也大。熔體的剪切應(yīng)力值不要過大，剪切應(yīng)力也是影響制品質(zhì)量的一個(gè)重要因素，以避免制品翹曲或開裂。

3.4 剪切速率 該值對(duì)熔體的流動(dòng)過程影響甚大。剪貼速率又稱應(yīng)變速率或者速度梯度。流動(dòng)軟件能給出不同填充時(shí)刻型腔各處的熔體剪切速率，能判斷熔體的最大剪切速率是否超過該材料所允許的極限值，有助于用戶判斷在該設(shè)計(jì)方案下預(yù)測(cè)的剪切速率是否與推薦值接近。剪切速率分布不均勻會(huì)使熔體各處分子產(chǎn)生不同程度的取向，剪切速率過大將使熔體過熱，導(dǎo)致聚合物降解或產(chǎn)生熔體破裂等弊病。通過調(diào)整注射時(shí)間可以改變剪切速率。因此避免因收縮不同，而導(dǎo)致制品翹曲的現(xiàn)象。

3.5 熔體溫度 流動(dòng)模擬軟件可鑒別在填充過程中熔體是否存在著因剪貼發(fā)熱而形成的局部熱點(diǎn)，提供型腔內(nèi)熔體在填充過程中的溫度場(chǎng)。能避免易產(chǎn)生表面黑點(diǎn)、條紋等并引起機(jī)械性能下降等問題，溫差太大是引起翹曲的主要原因，判斷熔體的溫度分布是否均勻，熔體接合點(diǎn)的溫度還可幫助判斷熔合紋的相對(duì)強(qiáng)度，判斷熔體的平均溫度是否太低（引起注射壓力增大）等。

3.6 型腔壓力 在填充過程中最大的型腔壓力值能幫助判斷，何處最可能產(chǎn)生飛邊，在各個(gè)流動(dòng)方向上單位長(zhǎng)度的壓力差是否接近相等，在指定的注射機(jī)上熔體能否順利充滿型腔（是否短射），是否存在局部過壓（容易引起翹曲），最有效的流動(dòng)形式其實(shí)是沿著每個(gè)流動(dòng)分支熔體的壓力梯度相等。流動(dòng)模擬軟件還能給出在熔體填充模具所需的最大鎖模力，以便用戶選擇注射機(jī)。

3.7 熔體流動(dòng)前沿動(dòng)態(tài)顯示 三維流動(dòng)模擬軟件可以判斷熔體的流動(dòng)是否較理想，它能顯示熔體從進(jìn)料口逐漸充滿型腔的動(dòng)態(tài)過程。若熔體的填充過程不理想，可以改變進(jìn)料口的尺寸，經(jīng)過幾次修改，得到較為滿意的流道設(shè)計(jì)就好，對(duì)數(shù)量和位置，反復(fù)進(jìn)行軟件模擬，一直到獲得理想的流動(dòng)形式為止，最后再運(yùn)行非等溫三維流動(dòng)分析。

4 結(jié)束語(yǔ)

在產(chǎn)品設(shè)計(jì)、模具設(shè)計(jì)中應(yīng)用UG軟件建立產(chǎn)品實(shí)體模型，建立好模具結(jié)構(gòu)后將相關(guān)信息轉(zhuǎn)到Moldflow中進(jìn)行分析，使其集成形成一體化技術(shù)。同時(shí)根據(jù)產(chǎn)品模型生成模具型芯、型腔及裝配圖等模具結(jié)構(gòu)關(guān)系，根據(jù)分析結(jié)果對(duì)注塑模CAD進(jìn)行優(yōu)化，再進(jìn)行仿真加工，CAD/CAE是模具設(shè)計(jì)、制造的發(fā)展方向。縮短了產(chǎn)品的開發(fā)和制造周期，提高了設(shè)計(jì)質(zhì)量。

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篇9

塑件結(jié)構(gòu)，材料為ABS+PC塑料合金。ABS+PC塑料合金可提高ABS的耐熱溫度，一般可達(dá)120℃左右，還可適當(dāng)提高強(qiáng)度和硬度等力學(xué)性能，尤其是沖擊強(qiáng)度提高更大。塑件外形為盒殼形，底面平整，側(cè)面拔模斜度約26°，長(zhǎng)×寬×高為227mm×207mm×39mm，壁厚2mm，體積為1.29×102cm3，壁厚較大質(zhì)量偏重，為135.56g。整個(gè)制品該塑料制品側(cè)孔和內(nèi)凹非常多，對(duì)側(cè)分型抽芯要求比較高，共需五個(gè)內(nèi)部抽芯。塑件的外觀要求平整、光潔、無裂紋、無雜質(zhì)、無凹痕，并且要求有較高的力學(xué)強(qiáng)度和較好的介電性能。

2分型面設(shè)計(jì)

本制品由于涉及內(nèi)部抽芯，先設(shè)計(jì)主分型面，其次設(shè)計(jì)五個(gè)次分型面。考慮到上述因素及成型時(shí)的側(cè)抽與脫模斜度，選制品的上表面作為主分型面。制品的內(nèi)部有五個(gè)不同的側(cè)凹，需要有五個(gè)內(nèi)部側(cè)抽，這五個(gè)內(nèi)部的側(cè)凹采用斜桿導(dǎo)滑式內(nèi)側(cè)抽芯。

3電話機(jī)后蓋注塑成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及工作尺寸的計(jì)算

成型零部件主要由型腔，型芯和頂出斜滑塊組成。型腔用于成型塑件的外表面，該塑件分型面設(shè)在接近下表面處，結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，型腔可設(shè)計(jì)成整體式的。型芯主要用于成型制件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，型芯上帶有較多的側(cè)抽芯，使得型芯結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要設(shè)計(jì)成組合式型芯，可節(jié)省體積、降低加工難度。開模時(shí)讓動(dòng)模提前分型帶動(dòng)斜滑塊側(cè)向分型。整個(gè)制品該塑料制品側(cè)孔和內(nèi)凹非常多，對(duì)側(cè)分型抽芯要求比較高，共需五個(gè)內(nèi)部抽芯。由于模具結(jié)構(gòu)較大，側(cè)抽芯滑塊采用鑲塊結(jié)構(gòu)。采用斜桿導(dǎo)滑來做滑塊內(nèi)抽芯，斜滑塊的頭部是成型制品的內(nèi)側(cè)凹，斜滑塊安裝在動(dòng)模墊板上開設(shè)的斜孔內(nèi)，在推出過程中斜桿要向模具中心靠攏，其下端安裝有滾輪，在推板上滑動(dòng)，脫模時(shí)制件一面離開主型芯，同時(shí)完成抽芯動(dòng)作。

4結(jié)束語(yǔ)

篇10

1．1型腔的分布根據(jù)注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求、經(jīng)濟(jì)性，選擇模具的型腔的數(shù)目為8個(gè)。綜合考慮到模具的復(fù)雜程度擬采用圖3所示的型腔排列方式。1．2分型面的確定分型面的合理選擇對(duì)塑件的成型、脫模、模具結(jié)構(gòu)和制造成本都有影響，選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較［3］。通過對(duì)塑件的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，結(jié)合分型面的選擇原則，該塑件分型面的選擇如圖4所示。1．3澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)根據(jù)塑件的原料及尺寸、型腔的數(shù)目及布置，采用普通澆注系統(tǒng)，由于是多型腔模，必須設(shè)置分澆道，用側(cè)澆口從零件的分型面處進(jìn)料。1．3．1主流道設(shè)計(jì)主流道是一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動(dòng)通道。主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的澆口套。本設(shè)計(jì)中澆口套結(jié)構(gòu)如圖5所示。1．3．2分流道設(shè)計(jì)分流道的截面采用圓形截面，結(jié)構(gòu)采用平衡進(jìn)料的分流道形式，為了保證各個(gè)進(jìn)料口同時(shí)均衡的進(jìn)料，分流道與澆口的連接設(shè)計(jì)為圓形分流道與圓形澆口的連接形式。1．3．3澆口設(shè)計(jì)針對(duì)摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的具體結(jié)構(gòu)，澆口選擇在燈蓋一側(cè)的側(cè)澆口，這種澆口可以簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu)，減少澆注塑料的消耗量，提高生產(chǎn)效率。1．4凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)1．4．1凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)凹模用來成型塑件外表面，多裝在注塑機(jī)的固定板上。該設(shè)計(jì)的凹模用整體嵌入式。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、牢固，不易變形，可單獨(dú)加工;型腔形狀與尺寸一致性好，用于塑件尺寸不大的多腔模;并且塑件無拼縫痕跡。結(jié)構(gòu)如圖6所示。1．4．2凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)凸模用于成型塑件內(nèi)表面，通常安裝在注射機(jī)動(dòng)模板上。由于注塑成型中，常讓塑件留在凸模上，所以凸模上常裝有頂出機(jī)構(gòu)，以方便塑件脫模，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

2模具總體結(jié)構(gòu)及工作原理

2．1模具總體結(jié)構(gòu)該塑件的模具總體結(jié)構(gòu)如圖8所示。2．2模具的工作原理圖8為該摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的模具總裝配圖。它采用雙層型腔注射模，采用的是可以拉斷分離的兩級(jí)主流道和側(cè)澆澆口，兩層分流道開設(shè)在型芯固定板8上面，來自注射機(jī)噴嘴的熔料，在經(jīng)過第一級(jí)主流道和上層分流道注入到上層型腔的同時(shí)，通過第二級(jí)主流道及下層分流道注入下層型腔完成充模。開模時(shí)，在擺鉤26和掛塊27的限制及彈簧23的作用下，首先從Ⅰ面分型。由于塑件對(duì)型芯的包緊力，上層塑件及流道的凝料留在定模推件板11的一側(cè)，Ⅰ面分型時(shí)將上層澆口及主流道細(xì)頸處拉斷，實(shí)現(xiàn)上層塑件與分流道及第二級(jí)主流道的自動(dòng)分離。Ⅰ面分型至限位螺釘19限定的距離時(shí)，型腔固定板8繼續(xù)移動(dòng)，并拉動(dòng)定模推件板11，在Ⅱ處分型，將上層塑件及流道凝料脫落。此時(shí)由于限距拉板9的作用，型腔固定板8停止移動(dòng)，同時(shí)壓板22迫使擺鉤26與掛塊27脫離。由于塑件對(duì)型芯34的包緊力，使下層塑件、流道凝料及推件板30一起隨動(dòng)模移動(dòng)，Ⅲ面開始分型，同時(shí)拉斷下層澆口。繼續(xù)開模，注射機(jī)頂桿頂住模具頂出機(jī)構(gòu)，并限制推件板移動(dòng)，此時(shí)Ⅳ面打開，將下層塑件及流道凝料脫落。模具重新閉合，即開始下一個(gè)成型周期。

3結(jié)語(yǔ)