模具优化设计.doc

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1、精品文档你我共享模具优化设计课程论文学生姓名：李成斌学号：6专业班级：材控0802指导教师：耿铁2012年4月7日AAAAAA精品文档你我共享摘要：CAE技术的应用带来的直接好处是省时省力，减少试模、修模次数和模具报废率，缩短模具设计制造周期，降低成本，提高产品质量。本文探讨了注塑模拟CAE软件的原理，介绍了Moldflow系统的结构，分析了塑料的基本力学模型和粘度模型，建立起注射填充过程、保压阶段及冷却阶段的数学模型，确定相应边界条件后，便可对数学模型进行求解。阐述了如何使用CAE优化浇注系统，阐述了塑件浇注系统设计的理论计算方法，包括平衡布置流道系统、非平衡布置和单型腔多浇口模具的流道

2、系统，并就非自然平衡流道系统的情况作了举例分析。还阐述了浇口设计的相关准则，包括浇口的类型选择，浇口尺寸及浇口位置的确定，并举例作了分析。分别讨论了温度、压力、时间等工艺参数对注塑成型的影响以及各参数的确定方法。但不同的塑料制品，不同的模具，其成型过程中出现的问题是不同的，须比较分析才能确定，从而找到解决问题的办法。关键词：CAE注塑模注射成型工艺参数优化设计近年来，由于工程塑料制品的精度和强度等得到很大提高，因而各种工程塑料零件的使用范围在不断扩大。预计今后随着微型计算机的普及和汽车的轻型化，塑料制品的使用范围将会越来越大，尤其在国防和尖端科学技术领域中占有越来越重要的地位。同时，随着世

3、界经济的迅速发展和人民生活水平的不断提高，人们对塑料制品品位的要求越来越高，而且不断地更新换型。成功的产品上市要早，质量要好，价格要合理，在这种情况下，产品的复杂度和精度常常要求很高，而产品的开发时间却越来越短。塑料注射成型是生产塑料制品的主要手段之一。注射模具由于能够一次成型形状复杂、尺寸准确的产品，适用于高效率、大批量的生产方式，使用范围愈来愈广泛。据统计，塑料模具约占模具的38.0%。在成千上万种材料、千变万化的几何造型及各种不同的工艺中，要想找出理想的组合，传统的注射模设计方法是很难在短时间内实现的。长期以来，我国的注射模设计主要依靠设计者的经验和直觉，通过反复试模、修模，不断修正

4、设计方案，缺乏科学依据，具有较大的盲目性，不仅使模具的生产周期长、成本高，而且质量也难以保证,甚至可能因此而失去市场竞争力。计算机辅助设计（ComputerAidedDesignAAAAAA精品文档你我共享，CAD）技术能使模具设计人员从繁重的劳动中解脱出来，多年来，人们一直期望能预测注射成型时塑料熔体在模具型腔中的流动情况及塑料制品在模具型腔内的冷却、固化过程，以便在模具制造之前就能发现设计中存在的问题，修改图纸而不是返修模具。注射模CAE技术的出现，使人们的这一愿望能变为现实。计算机辅助工程（ComputerAidedEngineering，CAE）能迅速完成各种计算和分析。采用CAD

5、/CAE技术，则会事半功倍，取得显著的经济效益。注射模CAE技术就是根据塑料加工流变学和传热学的基本理论，建立塑料熔体在模具型腔中的流动、传热的物理数学模型，利用数值计算理论构造其求解方法，利用计算机图形学技术在计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体的动态充填、冷却过程，定量地给出成型过程的状态参数，如压力、温度、速度等。利用注射模CAE技术可在模具制造之前，在计算机上对模具设计方案进行分析和模拟来代替实际的试模工作。CAE软件的具体作用可概括如下：1、优化塑料制品设计模具设计质量直接关系到塑料制品的质量、成本及生产周期．如果模具设计不合理，则制品可能出现明显的表面熔接痕、充填不足、

6、凹痕、焦斑、翘曲及残余应力过大等缺陷。塑件壁厚、浇口数量及位置、注塑模流道系统的设计等对于塑料制品的成败和质量关系极大。以往完全依赖于设计者个人的经验，用手工方法去实现，往往费力、费时，设计出的制品不尽合理．利用注塑模CAE系统，可以快速地设计出最优的塑料制品。2、优化塑料模具设计每次试模不成功后，往往要修改的是浇注系统。利用注塑模CAE系统，可以对浇口位置及尺寸、流道尺寸、冷却管道尺寸、冷却管道布置及联接方式等进行定量分析，在计算机上模拟试模和修改设计方案，可以大大提高模具质量，减少实际试模次数。3、优化注射工艺参数注塑模CAE系统可以帮助注塑工艺人员确定最佳的注射压力、锁模力、模具温度

7、、熔体温度、注射时间、保压压力和时间、冷却时间等工艺参数，以便注射出最佳的塑料制品来。由于塑料的种类和成型方法很多，塑料模CAEAAAAAA精品文档你我共享技术的应用侧重面有所不同。下面就常用的注射成型、气体辅助注射成型、挤出成型、吹塑成型和热成型等，说明现有塑料模CAE技术的理论方法及对工程实际的指导意义。注射成型注射成型是热塑性塑料成型的一种主要成型方法。注射模CAE技术按成型工艺过程的特点，分为流动、保压、冷却、残