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导管注塑模具设计【1张CAD图纸和说明书】

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关键词：: 导管注塑模具设计 cad 图纸以及说明书仿单

资源描述：

摘要

注塑成型是塑件生产最常用的方法之一。本设计通过注塑模具产品，利用实体模型测量产品的尺寸，对实体进行建模，并对塑件的材料和塑件结构进行分析，并对塑件的模具进行设计，包括塑件成品的设计、工艺参数的分析与计算、工作部分的设计、模具结构的设计和加工方案的制定，确定塑件的最佳浇注位置，并通过实际情况进行调整，从而得到对实际生产来说最合理的浇注位置。在确定模具型腔数目后，分析产品的气穴、熔接痕、充填时间、充填结束时的体积温度、流动前沿处的温度、速度/时间转换点压力、充填结束时的压力、注射位置处压力等，可确定注塑模具的合理性。

该模具采用普通浇注系统，由于采用一模两腔的注射结构，必须设置分流道，用点浇口形式从零件端部进料。

此次设计中，最关键的是确定型芯和型腔的结构，此外还分析了模具受力，脱模机构的设计、冷却系统的设计等。

关键词：型腔;熔接痕;分流道;点浇口

Catheter injection mold design

Abstract

Injection molding is one of the most commonly used method of plastic parts production.This design, injection mold products, measuring the size of the entity model, entity modeling, and materials of plastic parts and plastic parts of the structure of analysis, mold design and plastic parts, including the design of the finished plastic parts,analysis and calculation of the process parameters, the design of the working part of the mold structure design and processing programs to develop, to determine the plastic parts of the casting position and adjust the actual situation, in order to get the most reasonable for the actual production of casting position.Determine the number of mold cavity, the cavitation analysis products, Weld, filling time, filling the end of the volume of temperature at the temperature of the flow front velocity / time conversion point pressure, the pressure in the filling at the end of the injection site at the pressurecan determine the rationality of the injection mold.

The mold using a common gating system, using a two cavity mold injection structure must be set to shunt feed the latent form of point gate from inside the part.

This design, the most critical is to determine the structure of the core and cavity, in addition to analysis of the mold by force, the design of mold release, and the cooling system design.

Key Words:cavity; weld; shunt; point gate

1绪论 1

1.1 塑料成型与注塑模具 1

1.2 国内外相关发展状况 1

1.2.1国内发展状况 1

1.2.2国外发展状况 2

1.3塑料模具发展走势 2

2塑件材料分析与方案论证 4

2.1塑件的工艺分析 4

2.1.1塑件的材料 4

2.1.2尼龙的基本特性 4

2.1.3尼龙的成型特点 4

2.1.4尼龙的主要用途 5

2.1.5尼龙的注射成型工艺参数 5

2.2 塑件的成型工艺 5

2.2.1注射成型的原理 5

2.2.2注射成型的工艺过程 6

2.2.3注射成型工艺参数 7

2.2.4注塑模的机构组成 8

2.3方案论证 8

3注射成型机的选择 11

3.1估算塑件体积 11

3.2估算塑件质量 11

3.3注塑机的注射容量 11

3.4锁模力 11

3.5选择注塑机及注塑机的主要参数 12

3.5.1注射机的选择 12

3.5.2 XS-ZY-125型注塑机的主要参数 12

3.6注塑机的校核 12

4浇注系统设计 14

4.1浇注系统的功能 14

4.1.1浇注系统的组成 14

4.1.2浇注系统设计原则 14

4.1.3浇注系统布置 14

4.2 流道系统设计 14

4.2.1主流道设计 15

4.2.2冷料井设计 16

4.2.3分流道设计 16

4.2.4浇口设计 17

5成型零件设计 19

5.1分型面的设计 19

5.2成型零件应具备的特能 19

5.3成型零件的结构设计 20

5.3.1凹模（型腔）结构设计 20

5.3.2型芯的结构设计 20

5.4成型零件工作尺寸计算 21

5.4.1影响塑件尺寸和精度的因素 21

5.4.2成型零件工作尺寸的计算 22

5.4.3模具型腔侧壁和底板厚度的计算 23

6导向机构的设计 26

6.1导向机构的作用 26

6.2导柱导向机构 26

6.2.1导向机构的总体设计 26

6.2.2导柱的设计 27

6.2.3导套的设计 27

7脱模机构的设计 28

7.1脱模机构的结构组成 28

7.1.1脱模机构的设计原则 28

7.1.2脱模机构的结构 28

7.1.3脱模机构的分类 28

7.2脱模力的计算 29

7.3简单脱模机构 29

7.3.1推件板脱模机构的设计要点 29

7.3.2推件板的形状 31

7.3.3顶杆强度的计算 31

7.4复位装置 31

8侧向分型与抽芯机构设计 32

8.1侧向分型与抽芯机构的分类 32

8.2斜导柱侧向分型与抽芯机构 32

8.2.1斜导柱侧向分型与抽芯机构设计要点 32

8.2.2斜导柱侧向分型与抽芯机构的工作原理及其类型 33

8.2.3斜导柱抽心距的计算 33

8.2.4开模行程和拉杆尺寸的确定 33

9温度调节系统的设计 35

9.1温度调节系统的作用 35

9.1.1温度调节系统的要求 35

9.1.2温度调节系统对塑件质量的影响 35

9.2冷却系统的机构 36

9.2.1模具冷却系统的设计原则 36

9.2.2模具冷却系统的结构 36

10塑料模具用钢 38

10.1注塑模材料应具备的要求 38

10.2模具材料选用的一般原则 38

10.3本模具所选钢材及热处理 38

11模具工作过程 40

12模具可行性分析 42

12.1本模具的特点 42

12.2市场效益及经济效益分析 42

13总结 43

致谢 44

参考文献 45

毕业设计（论文）知识产权声明 46

毕业设计（论文）独创性声明 47

1 绪论

1.1塑料成型与注塑模具

塑料工业是由塑料原料和塑料制品生产两大系统组成，二者相辅相成，缺一不可，而塑料制品生产是实现塑料原料自身价值的唯一手段。塑料制品生产的目的就是根据各种塑料的性能，利用各种工艺方法，使其成为具有一定形状而又有使用价值的物品或定型材料。塑料制品生产主要由成型、机械加工、表面装饰、装配等环节组成，其重要一环就是塑料成型。

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内容简介：: 毕业设计（论文）中期报告题目导管注塑模具设计系别机电信息系专业机械设计制造及其自动化班级姓名学号导师2013年3月20日1、设计（论文）进展状况本次设计的塑料件为一圆筒形导管，产品特点为端盖外表面必须光滑，且无明显浇口痕迹；导管底部有一侧抽芯。在结构设计时需考虑型芯在侧抽芯处的脱模，及模具总体结构的合理性。图1三维零件图图2二维零件图11在开题的基础上进行了更详细的计算和设计，已优化了结构方案，进一步的完成了模具装配草图的绘制。12通过计算塑料件的体积及查阅相关模具设计手册完成了注塑机的选型为XSZY125型。相关参数如下理论注射量125CM3最大注射面积320CM2最大模具厚度300MM锁模力900KN最小模具厚度200MM定位空直径100MM模板行程300MM拉杆空间290260MM喷嘴球半径12MM喷嘴孔径4MM13确定主流道、分流道的形式和尺寸。其浇口套的尺寸如图3所示。分流道截面形状及尺寸如图4所示。图3浇口套形式与尺寸图4分流道截面形状14确定模腔数量及其排列方式、浇口形式。导管外形尺寸不大，为了我降低注射成本，根据所选注塑机的注射量，采用一模两腔的模具。为了满足较高的外观要求，确定采用点浇口。其选用的点浇口结构形式如图5所示。图5点浇口结构形式15计算并校核型腔部分的强度和刚度，根据导管的高度确定型腔板的侧壁厚度，型芯固定板的厚度。并确动模板、顶出板，支块厚度及其模具安装方法。16完成了对模具工作部分尺寸及公差进行设计计算。17完成了模具零件结构设计。比如导柱、导套、拉料杆、复位杆、顶杆、滑块、推板导柱导套等等。18初步绘制导管的模具装配图如图6所示。图6模具装配图19绘制了部分零件图。2、存在问题及解决措施21没有将螺钉和弹簧进行安装和校核。解决措施进行螺钉和弹簧的安装和校核。22没有考虑模具在注塑机上的安装。解决措施查阅相关资料学习安装。23中间型芯的固定存在问题，未限制周向转动。解决措施在老师的指导下，查阅了相关手册，在动模固定板和型芯的交界处安装骑缝螺钉，防止其周向转动。3、后期工作安排9周12周完善模具结构装配图，并完成所有零件图的绘制工作，完成模具零件的选材、工艺规程的编制。13周14周对所有图纸进行校核，编写设计说明书，所有资料提请指导教师检查。15周准备答辩；注1、正文宋体小四号字，行距20磅。2、中期报告装订入毕业设计（论文）附件册。指导老师签字年月日SINGLEGATEOPTIMIZATIONFORPLASTICINJECTIONMOLDLIJIQUAN,LIDEQUN,GUOZHIYING,LVHAIYUANDEPARTMENTOFPLASTICITYTECHNOLOGY,SHANGHAIJIAOTONGUNIVERSITY,SHANGHAI200030,CHINAEMAILHUTLI163COMRECEIVEDNOV22,2006REVISIONACCEPTEDMAR19,2007ABSTRACTTHISPAPERDEALSWITHAMETHODOLOGYFORSINGLEGATELOCATIONOPTIMIZATIONFORPLASTICINJECTIONMOLDTHEOBJECTIVEOFTHEGATEOPTIMIZATIONISTOMINIMIZETHEWARPAGEOFINJECTIONMOLDEDPARTS,BECAUSEWARPAGEISACRUCIALQUALITYISSUEFORMOSTINJECTIONMOLDEDPARTSWHILEITISINFLUENCEDGREATLYBYTHEGATELOCATIONFEATUREWARPAGEISDEFINEDASTHERATIOOFMAXIMUMDISPLACEMENTONTHEFEATURESURFACETOTHEPROJECTEDLENGTHOFTHEFEATURESURFACETODESCRIBEPARTWARPAGETHEOPTIMIZATIONISCOMBINEDWITHTHENUMERICALSIMULATIONTECHNOLOGYTOFINDTHEOPTIMALGATELOCATION,INWHICHTHESIMULATEDANNEALINGALGORITHMISUSEDTOSEARCHFORTHEOPTIMUMFINALLY,ANEXAMPLEISDISCUSSEDINTHEPAPERANDITCANBECONCLUDEDTHATTHEPROPOSEDMETHODISEFFECTIVEKEYWORDSINJECTIONMOLD,GATELOCATION,OPTIMIZATION,FEATUREWARPAGEDOI101631/JZUS2007A1077DOCUMENTCODEACLCNUMBERTQ32066INTRODUCTIONPLASTICINJECTIONMOLDINGISAWIDELYUSED,COMPLEXBUTHIGHLYEFFICIENTTECHNIQUEFORPRODUCINGALARGEVARIETYOFPLASTICPRODUCTS,PARTICULARLYTHOSEWITHHIGHPRODUCTIONREQUIREMENT,TIGHTTOLERANCE,ANDCOMPLEXSHAPESTHEQUALITYOFINJECTIONMOLDEDPARTSISAFUNCTIONOFPLASTICMATERIAL,PARTGEOMETRY,MOLDSTRUCTUREANDPROCESSCONDITIONSTHEMOSTIMPORTANTPARTOFANINJECTIONMOLDBASICALLYISTHEFOLLOWINGTHREESETSOFCOMPONENTSCAVITIES,GATESANDRUNNERS,ANDCOOLINGSYSTEMLAMANDSEOW2000ANDJINANDLAM2002ACHIEVEDCAVITYBALANCINGBYVARYINGTHEWALLTHICKNESSOFTHEPARTABALANCEFILLINGPROCESSWITHINTHECAVITYGIVESANEVENLYDISTRIBUTEDPRESSUREANDTEMPERATUREWHICHCANDRASTICALLYREDUCETHEWARPAGEOFTHEPARTBUTTHECAVITYBALANCINGISONLYONEOFTHEIMPORTANTINFLUENCINGFACTORSOFPARTQUALITIESESPECIALLY,THEPARTHASITSFUNCTIONALREQUIREMENTS,ANDITSTHICKNESSESSHOULDNOTBEVARIEDUSUALLYFROMTHEPOINTVIEWOFTHEINJECTIONMOLDDESIGN,AGATEISCHARACTERIZEDBYITSSIZEANDLOCATION,ANDTHERUNNERSYSTEMBYTHESIZEANDLAYOUTTHEGATESIZEANDRUNNERLAYOUTAREUSUALLYDETERMINEDASCONSTANTSRELATIVELY,GATELOCATIONSANDRUNNERSIZESAREMOREFLEXIBLE,WHICHCANBEVARIEDTOINFLUENCETHEQUALITYOFTHEPARTASARESULT,THEYAREOFTENTHEDESIGNPARAMETERSFOROPTIMIZATIONLEEANDKIM1996AOPTIMIZEDTHESIZESOFRUNNERSANDGATESTOBALANCERUNNERSYSTEMFORMULTIPLEINJECTIONCAVITIESTHERUNNERBALANCINGWASDESCRIBEDASTHEDIFFERENCESOFENTRANCEPRESSURESFORAMULTICAVITYMOLDWITHIDENTICALCAVITIES,ANDASDIFFERENCESOFPRESSURESATTHEENDOFTHEMELTFLOWPATHINEACHCAVITYFORAFAMILYMOLDWITHDIFFERENTCAVITYVOLUMESANDGEOMETRIESTHEMETHODOLOGYHASSHOWNUNIFORMPRESSUREDISTRIBUTIONSAMONGTHECAVITIESDURINGTHEENTIREMOLDINGCYCLEOFMULTIPLECAVITIESMOLDZHAIETAL2005APRESENTEDTHETWOGATELOCATIONOPTIMIZATIONOFONEMOLDINGCAVITYBYANEFFICIENTSEARCHMETHODBASEDONPRESSUREGRADIENTPGSS,ANDSUBSEQUENTLYPOSITIONEDWELDLINESTOTHEDESIREDLOCATIONSBYVARYINGRUNNERSIZESFORMULTIGATEPARTSZHAIETAL,2006ASLARGEVOLUMEPART,MULTIPLEGATESARENEEDEDTOSHORTENTHEMAXIMUMFLOWPATH,WITHACORRESPONDINGDECREASEININJECTIONPRESSURETHEMETHODISPROMISINGFORDESIGNOFGATESANDRUNNERSFORASINGLECAVITYWITHMULTIPLEGATESMANYOFINJECTIONMOLDEDPARTSAREPRODUCEDWITHONEGATE,WHETHERINSINGLECAVITYMOLDORINMULTIPLECAVITIESMOLDTHEREFORE,THEGATELOCATIONOFASINGLEGATEISTHEMOSTCOMMONDESIGNPARAMETERFOROPTIMIZATIONASHAPEANALYSISAPPROACHWASPRESENTEDBYCOURBEBAISSEANDGARCIA2002,BYWHICHTHEBESTGATELOCATIONOFINJECTIONMOLDINGWASESTIMATEDSUBSEQUENTLY,THEYDEVELOPEDTHISMETHODOLOGYFURTHERANDAPPLIEDITTOSINGLEGATELOCATIONOPTIMIZATIONOFANLSHAPEEXAMPLECOURBEBAISSE,2005ITISEASYTOUSEANDNOTTIMECONSUMING,WHILEITONLYSERVESTHETURNINGOFSIMPLEFLATPARTSWITHUNIFORMTHICKNESSPANDELIDISANDZOU1990PRESENTEDTHEOPTIMIZATIONOFGATELOCATION,BYINDIRECTQUALITYMEASURESRELEVANTTOWARPAGEANDMATERIALDEGRADATION,WHICHISREPRESENTEDASWEIGHTEDSUMOFATEMPERATUREDIFFERENTIALTERM,ANOVERPACKTERM,ANDAFRICTIONALOVERHEATINGTERMWARPAGEISINFLUENCEDBYTHEABOVEFACTORS,BUTTHERELATIONSHIPBETWEENTHEMISNOTCLEARTHEREFORE,THEOPTIMIZATIONEFFECTISRESTRICTEDBYTHEDETERMINATIONOFTHEWEIGHTINGFACTORSLEEANDKIM1996BDEVELOPEDANAUTOMATEDELECTIONMETHODOFGATELOCATION,INWHICHASETOFINITIALGATELOCATIONSWEREPROPOSEDBYADESIGNERANDHENTHEOPTIMALGATEWASLOCATEDBYTHEADJACENTNODEEVALUATIONMETHODTHECONCLUSIONTOAGREATEXTENTDEPENDSMUCHONTHEHUMANDESIGNERSINTUITION,BECAUSETHEFIRSTSTEPOFTHEMETHODISBASEDONTHEDESIGNERSPROPOSITIONSOTHERESULTISTOALARGEEXTENTLIMITEDTOTHEDESIGNERSEXPERIENCEDEFINITIONOFFEATUREWARPAGETOAPPLYOPTIMIZATIONTHEORYTOTHEGATEDESIGN,QUALITYMEASURESOFTHEPARTMUSTBESPECIFIEDINTHEFIRSTINSTANCETHETERM“QUALITY”MAYBEREFERREDTOMANYPRODUCTPROPERTIES,SUCHASMECHANICAL,THERMAL,ELECTRICAL,OPTICAL,ERGONOMICALORGEOMETRICALPROPERTIESTHEREARETWOTYPESOFPARTQUALITYMEASURESDIRECTANDINDIRECTAMODELTHATPREDICTSTHEPROPERTIESFROMNUMERICALSIMULATIONRESULTSWOULDBECHARACTERIZEDASADIRECTQUALITYMEASUREINCONTRAST,ANINDIRECTMEASUREOFPARTQUALITYISCORRELATEDWITHTARGETQUALITY,BUTITCANNOTPROVIDEADIRECTESTIMATEOFTHATQUALITYFORWARPAGE,THEINDIRECTQUALITYMEASURESINRELATEDWORKSAREONEOFPERFORMANCESOFINJECTIONMOLDINGFLOWINGBEHAVIORORWEIGHTEDSUMOFTHOSETHEPERFORMANCESAREPRESENTEDASFILLINGTIMEDIFFERENTIALALONGDIFFERENTFLOWPATHS,TEMPERATUREDIFFERENTIAL,OVERPACKPERCENTAGE,ANDSOONITISOBVIOUSTHATWARPAGEISINFLUENCEDBYTHESEPERFORMANCES,BUTTHERELATIONSHIPBETWEENWARPAGEANDTHESEPERFORMANCESISNOTCLEARANDTHEDETERMINATIONOFTHESEWEIGHTINGFACTORSISRATHERDIFFICULTTHEREFORE,THEOPTIMIZATIONWITHTHEABOVEOBJECTIVEFUNCTIONPROBABLYWILLNOTMINIMIZEPARTWARPAGEEVENWITHPERFECTOPTIMIZATIONTECHNIQUESOMETIMES,IMPROPERWEIGHTINGFACTORSWILLRESULTINABSOLUTELYWRONGRESULTSININDUSTRY,DESIGNERSANDMANUFACTURERSUSUALLYPAYMOREATTENTIONTOTHEDEGREEOFPARTWARPAGEONSOMESPECIFICFEATURESTHANTHEWHOLEDEFORMATIONOFTHEINJECTIONMOLDEDPARTSINTHISSTUDY,FEATUREWARPAGEISDEFINEDTODESCRIBETHEDEFORMATIONOFTHEINJECTIONPARTSTHEFEATUREWARPAGEISTHERATIOOFTHEMAXIMUMDISPLACEMENTOFTHEFEATURESURFACETOTHEPROJECTEDLENGTHOFTHEFEATURESURFACEFIG11LH10WHEREISTHEFEATUREWARPAGE,HISTHEMAXIMUMDISPLACEMENTONTHEFEATURESURFACEDEVIATINGFROMTHEREFERENCEPLATFORM,ANDLISTHEPROJECTEDLENGTHOFTHEFEATURESURFACEONAREFERENCEDIRECTIONPARALLELINGTHEREFERENCEPLATFORMEVALUATIONOFFEATUREWARPAGEAFTERTHEDETERMINATIONOFTARGETFEATURECOMBINEDWITHCORRESPONDINGREFERENCEPLANEANDPROJECTIONDIRECTION,THEVALUEOFLCANBECALCULATEDIMMEDIATELYFROMTHEPARTWITHTHECALCULATINGMETHODOFANALYTICGEOMETRYFIG2LISACONSTANTFORANYPARTONTHESPECIFIEDFEATURESURFACEANDPROJECTEDDIRECTIONBUTTHEEVALUATIONOFHISMORECOMPLICATEDTHANTHATOFLSIMULATIONOFINJECTIONMOLDINGPROCESSISACOMMONTECHNIQUETOFORECASTTHEQUALITYOFPARTDESIGN,MOLDDESIGNANDPROCESSSETTINGSTHERESULTSOFWARPAGESIMULATIONAREEXPRESSEDASTHENODALDEFLECTIONSONX,Y,ZCOMPONENTWX,WY,WZ,ANDTHENODALDISPLACEMENTWWISTHEVECTORLENGTHOFVECTORSUMOFWXI,WYJ,ANDWZK,WHEREI,J,KARETHEUNITVECTORSONX,Y,ZCOMPONENTTHEHISTHEMAXIMUMDISPLACEMENTOFTHENODESONTHEFEATURESURFACE,WHICHISCORRELATEDWITHTHENORMALORIENTATIONOFTHEREFERENCEPLANE,ANDCANBEDERIVEDFROMTHERESULTSOFWARPAGESIMULATIONTOCALCULATEH,THEDEFLECTIONOFITHNODEISEVALUATEDFIRSTLYASFOLLOWSWHEREWIISTHEDEFLECTIONINTHENORMALDIRECTIONOFTHEREFERENCEPLANEOFITHNODEWIX,WIY,WIZARETHEDEFLECTIONSONX,Y,ZCOMPONENTOFITHNODE,ARETHEANGLESOFNORMALVECTOROFTHEREFERENCEAANDBARETHETERMINALNODESOFTHEFEATURETOPROJECTINGDIRECTIONFIG2WAANDWBARETHEDEFLECTIONSOFNODESAANDBAPPLICATIONANDDISCUSSIONTHEAPPLICATIONTOACOMPLEXINDUSTRIALPARTISPRESENTEDINTHISSECTIONTOILLUSTRATETHEPROPOSEDQUALITYMEASUREANDOPTIMIZATIONMETHODOLOGYTHEPARTISPROVIDEDBYAMANUFACTURER,ASSHOWNINFIG4INTHISPART,THEFLATNESSOFBASALSURFACEISTHEMOSTIMPORTANTPROFILEPRECISIONREQUIREMENTTHEREFORE,THEFEATUREWARPAGEISDISCUSSEDONBASALSURFACE,INWHICHREFERENCEPLATFORMISSPECIFIEDASAHORIZONTALPLANEATTACHEDTOTHEBASALSURFACE,ANDTHELONGITUDINALDIRECTIONISSPECIFIEDASPROJECTEDREFERENCEDIRECTIONTHEPARAMETERHISTHEMAXIMUMBASALSURFACEDEFLECTIONONTHENORMALDIRECTION,NAMELYTHEVERTICALDIRECTION,ANDTHEPARAMETERLISTHEPROJECTEDLENGTHOFTHEBASALSURFACETOTHELONGITUDINALDIRECTIONTHEMATERIALOFTHEPARTISNYLONZYTEL101L30EGF,DUPONTENGINEERINGPOLYMERTHEMOLDINGCONDITIONSINTHESIMULATIONARELISTEDINTABLE1FIG5SHOWSTHEFINITEELEMENTMESHMODELOFTHEPARTEMPLOYEDINTHENUMERICALSIMULATIONITHAS1469NODESAND2492ELEMENTSMPIISTHEMOSTEXTENSIVESOFTWAREFORTHEINJECTIONMOLDINGSIMULATION,WHICHCANRECOMMENDTHEBESTGATELOCATIONBASEDONBALANCEDFLOWGATELOCATIONANALYSISISANEFFECTIVETOOLFORGATELOCATIONDESIGNBESIDESEMPIRICALMETHODFORTHISPART,THEGATELOCATIONANALYSISOFMPIRECOMMENDSTHATTHEBESTGATELOCATIONISNEARNODEN7459,ASSHOWNINFIG5THEPARTWARPAGEISSIMULATEDBASEDONTHISRECOMMENDEDGATEANDTHUSTHEFEATUREWARPAGEISEVALUATED515,WHICHISAGREATVALUEINTRIALMANUFACTURING,PARTWARPAGEISVISIBLEONTHESAMPLEWORKPIECETHISISUNACCEPTABLEFORTHEMANUFACTURERTHEGREATWARPAGEONBASALSURFACEISCAUSEDBYTHEUNEVENORIENTATIONDISTRIBUTIONOFTHEGLASSFIBER,ASSHOWNINFIG6AFIG6ASHOWSTHATTHEGLASSFIBERORIENTATIONCHANGESFROMNEGATIVEDIRECTIONTOPOSITIVEDIRECTIONBECAUSEOFTHELOCATIONOFTHEGATE,PARTICULARLYTHEGREATESTCHANGEOFTHEFIBERORIENTATIONAPPEARSNEARTHEGATETHEGREATDIVERSIFICATIONOFFIBERORIENTATIONCAUSEDBYGATELOCATIONINTRODUCESSERIOUSDIFFERENTIALSHRINKAGEACCORDINGLY,THEFEATUREWARPAGEISNOTABLEANDTHEGATELOCATIONMUSTBEOPTIMIZEDTOREDUCEPARTWARPAGETOOPTIMIZETHEGATELOCATION,THESIMULATEDANNEALINGSEARCHINGDISCUSSEDINTHESECTION“SIMULATEDANNEALINGALGORITHM”ISAPPLIEDTOTHISPARTTHEMAXIMUMNUMBEROFITERATIONSISCHOSENAS30TOENSURETHEPRECISIONOFTHEOPTIMIZATION,ANDTHEMAXIMUMNUMBEROFRANDOMTRIALSALLOWEDFOREACHITERATIONISCHOSENAS10TODECREASETHEPROBABILITYOFNULLITERATIONWITHOUTANITERATIVESOLUTIONNODEN7379FIG5ISFOUNDTOBETHEOPTIMUMGATELOCATIONTHEFEATUREWARPAGEISEVALUATEDFROMTHEWARPAGESIMULATIONRESULTSFX097,WHICHISLESSTHANTHATOFTHERECOMMENDEDGATEBYMPIANDTHEPARTWARPAGEMEETSTHEMANUFACTURERSREQUIREMENTSINTRIALMANUFACTURINGFIG6BSHOWSTHEFIBERORIENTATIONINTHESIMULATIONITISSEENTHATTHEOPTIMALGATELOCATIONRESULTSINTHEEVENGLASSFIBERORIENTATION,ANDTHUSINTRODUCESGREATREDUCTIONOFSHRINKAGEDIFFERENCEONTHEVERTICALDIRECTIONALONGTHELONGITUDINALDIRECTIONACCORDINGLY,THEFEATUREWARPAGEISREDUCEDCONCLUSIONFEATUREWARPAGEISDEFINEDTODESCRIBETHEWARPAGEOFINJECTIONMOLDEDPARTSANDISEVALUATEDBASEDONTHENUMERICALSIMULATIONSOFTWAREMPIINTHISINVESTIGATIONTHEFEATUREWARPAGEEVALUATIONBASEDONNUMERICALSIMULATIONISCOMBINEDWITHSIMULATEDANNEALINGALGORITHMTOOPTIMIZETHESINGLEGATELOCATIONFORPLASTICINJECTIONMOLDANINDUSTRIALPARTISTAKENASANEXAMPLETOILLUSTRATETHEPROPOSEDMETHODTHEMETHODRESULTSINANOPTIMALGATELOCATION,BYWHICHTHEPARTISSATISFACTORYFORTHEMANUFACTURERTHISMETHODISALSOSUITABLETOOTHEROPTIMIZATIONPROBLEMSFORWARPAGEMINIMIZATION,SUCHASLOCATIONOPTIMIZATIONFORMULTIPLEGATES,RUNNERSYSTEMBALANCING,ANDOPTIONOFANISOTROPICMATERIALSREFRENCESCOURBEBAISSE,G,2005NUMERICALSIMULATIONOFINJECTIONMOULDINGPROCESSANDTHEPREMOULDINGCONCEPTCOMPUTATIONALMATERIALSSCIENCE,344397405DOI101016/JCOMMATSCI200411004COURBEBAISSE,G,GARCIA,D,2002SHAPEANALYSISANDINJECTIONMOLDINGOPTIMIZATIONCOMPUTATIONALMATERIALSSCIENCE,254547553DOI101016/S0927025602003336JIN,S,LAM,YC,200225DCAVITYBALANCINGJOURNALOFINJECTIONMOLDINGTECHNOLOGY,64284296KIRKPATRICK,S,GERLATT,CDJR,VECCHI,MP,1983OPTIMIZATIONBYSIMULATEDANNEALINGSCIENCE,2204598671680DOI101126/SCIENCE2204598671LAM,YC,SEOW,LW,2000CAVITYBALANCEFORPLASTICINJECTIONMOLDINGPOLYMERENGINEERINGANDSCIENCE,40612731280DOI101002/PEN11255LAM,YC,JIN,S,2001OPTIMIZATIONOFGATELOCATIONFORPLASTICINJECTIONMOLDINGJOURNALOFINJECTIONMOLDINGTECHNOLOGY,53180192LEE,BH,KIM,BH,1995OPTIMIZATIONOFPARTWALLTHICKNESSESTOREDUCEWARPAGEOFINJECTIONMOLDEDPARTSBASEDONTHEMODIFIEDCOMPLEXMETHODPOLYMERPLASTICSTECHNOLOGYANDENGINEERING,345793811LEE,BH,KIM,BH,1996AAUTOMATEDDESIGNFORTHERUNNERSYSTEMOFINJECTIONMOLDSBASEDONPACKINGSIMULATIONPOLYMERPLASTICSTECHNOLOGYANDENGINEERING,351147168LEE,BH,KIM,BH,1996BAUTOMATEDSELECTIONOFGATELOCATIONBASEDONDESIREDQUALITYOFINJECTIONMOLDEDPARTPOLYMERPLASTICSTECHNOLOGYANDENGINEERING,352253269METROPOLIS,N,ROSENBLUTH,AW,ROSENBLUTH,MN,TELLER,AH,TELLER,E,1953EQUATIONSOFSTATECALCULATIONSBYFASTCOMPUTINGMACHINESJOURNALOFCHEMICALPHYSICS,21610871092DOI101063/11699114PANDELIDIS,I,ZOU,Q,1990OPTIMIZATIONOFINJECTIONMOLDINGDESIGNPARTIGATELOCATIONOPTIMIZATIONPOLYMERENGINEERINGANDSCIENCE,3015873882DOI101002/PEN760301502PINCUS,M,1970AMONTECARLOMETHODFORTHEAPPROXIMATESOLUTIONOFCERTAINTYPESOFCONSTRAINEDOPTIMIZATIONPROBLEMSOPERATIONSRESEARCH,1812251228SHEN,CY,YU,XR,WANG,LX,TIAN,Z,2004AGATELOCATIONOPTIMIZATIONOFPLASTICINJECTIONMOLDINGJOURNALOFCHEMICALINDUSTRYANDENGINEERING,553445449INCHINESESHEN,CY,YU,XR,LI,Q,LI,HM,2004BGATELOCATIONOPTIMIZATIONININJECTIONMOLDINGBYUSINGMODIFIEDHILLCLIMBINGALGORITHMPOLYMERPLASTICSTECHNOLOGYANDENGINEERING,433649659DOI101081/PPT120038056ZHAI,M,LAM,LC,AU,CK,2005AALGORITHMSFORTWOGATEOPTIMIZATIONININJECTIONMOLDINGINTERNATIONALPOLYMERPROCESSING,2011418ZHAI,M,LAM,LC,AU,CK,LIU,DS,2005BAUTOMATEDSELECTIONOFGATELOCATIONFORPLASTICINJECTIONMOLDINGPROCESSINGPOLYMERPLASTICSTECHNOLOGYANDENGINEERING,442229242ZHAI,M,LAM,LC,AU,CK,2006RUNNERSIZINGANDWELDLINEPOSITIONINGFORPLASTICSINJECTIONMOLDINGWITHMULTIPLEGATESENGINEERINGWITHCOMPUTERS,213218224DOI101007/S0036600500066单一的塑料注塑模具浇口的优化李集泉，立德群，郭志颖，吕海元（塑性技术系，上海交通大学，上海200030，中国）电子邮件HUTLI163COM2006年11月22日收到2007年3月19日修改接受；摘要本文对单一浇口注塑模具的优化方法进行分析。浇口的优化目标是最小化注塑件翘曲变形，因为对于大多数注塑件是一个关键的质量问题，它是受浇口位置的影响很大。特征翘曲度被定义为最大位移特征表面上的投影长度的比值来描述零件翘曲。最好的优化方法是与数值模拟技术相结合，找到最佳的浇口位置，其中以模拟退火算法是用来寻找最佳。最后，用一实例说明了用平面特征上的翘曲度评价翘曲变形的有效性。关键词注塑成形，浇口位置，优化，特征翘曲度DOI101631/JZUS2007A1077文献标识码A中图分类号TQ32066引言塑料注射成型是一种广泛使用的，复杂的但高效生产大量各种塑料制品的技术，特别是用于生产那些生产要求高，精度高，和复杂形状的塑件。注塑件的质量是由塑料材料，零件的几何形状，模具结构和工艺条件决定的。注塑模具的最重要的组成部分，主要是以下三部分组成形腔，浇口，流道，和冷却系统。LAM，SEOW（2000）和LAM（2002）通过改变形腔的部分壁厚达到平衡。一个平衡充填过程的空腔内均匀分布的压力和温度，可大大减少塑件热变形。但形腔平衡是影响部分质量的重要因素。特别是部分有其功能要求，其厚度通常不应改变。从模具设计的角度来看，一个浇口的特点是由它的大小，位置，和浇注系统的尺寸和布局决定。浇口尺寸、流道布局通常确定为常数。相对而言，浇口位置、流道尺寸更灵活，可以多种多样来影响零件的质量。因此，他们通常是优化设计的参数。LEE和KIM（1996）优化流道和浇口的尺寸为多点喷射腔浇注系统的平衡。流道平衡被描述为一个具有相同的腔模多腔入口压力的差异，在熔体的流动路径中的每个腔不同空腔体积和几何形状的一个底模压力存在差异。在多腔模具整个成型周期中，该方法已显示出空腔中的压力可以均匀分布。翟等人（2005年）提出了同一个压力梯度的基础上成型腔的两个浇口位置优化的搜索方法（PGSS），并随后通过改变流道尺寸多闸部件定位焊线到所需的位置（翟等人。2006年）。体积大的部分，在注射压力相应减小的同时，多浇口需要缩短最大流道。该方法是有前途的单腔多浇口和流道设计。许多注塑件无论是在单型腔或多腔模具是单浇口生产，。因此，一个单一浇口的位置优化是最常见的设计参数。形状分析方法是通过COURBEBAISSE和加西亚提出的（2002年），来确定注射成型最佳浇口位置。随后，他们改善了这一方法，进一步应用到一个L形如单浇口位置优化（COURBEBAISSE，2005）。这是易于使用和不费时的，而它仅是简单的平面部分厚度的均匀过度。LANDSLIDES和邹（1990年）提出的浇口位置的优化，以解决变形过大和过热降解问题，这是代表一个温度微分项的加权总和，一组参数，和摩擦过热的参数。热变形是由上述因素的影响，但它们之间的关系是不明确的。因此，优化的效果是通过加权因子的确定来决定。LEE和KIM（1996）开发了一个浇口位置自动选择方法，其中一组初始的浇口位置是由设计师提出在最佳浇口的相邻节点处。结论在很大程度上取决于设计师的直觉，因为该方法的第一步是根据设计者的构想来确定。这样的结果是在很大程度上授之于设计师的经验。特征翘曲的定义翘曲变形是指注塑制品的形状在脱模后或稍后一段时间内产生的旋转和扭曲现象。在现有的以翘曲变形为目标的优化研究中，目标函数的描述可分为直接法和间接法两

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