基于Moldflow的塑料旋钮成型分析毕业论文

南 京 工 程 学 院 专 接 本毕业设计说明书(论文)作 者： 徐曹颖 学 号： 学院（系、部）： 苏州工业职业技术学院 专 业： 数控加工与模具设计 题 目： 基于 Moldflow 的塑料旋钮成型分析 指导者： 沈小强 评阅者： 2014 年 4 月 南 京南京工程学院毕业设计说明书（论文）I【摘要】Moldflow 软 件 是 美 国 Moldflow 公 司 的 产 品 ， Moldflow 的 产 品 用 于 优 化 制件 和 模 具 设 计 的 整 个 过 程 ， 提 供 了 一 个 整 体 解 决 方 案 。 为 了 了 解 塑 料 制 品 流 动分 析 的 流 程 、 方 法 及 操 作 技 巧 ， 本 文 通 过 导 入 模 型 、 划 分 网 格 及 网 格 处 理 、 浇注 系 统 与 冷 却 系 统 设 计 、 选 择 分 析 类 型 和 材 料 、 设 置 工 艺 参 数 、 结 果 分 析 及 优化 等 方 面 的 内 容 ， 结 和 实 际 详 细 介 绍 了 充 填 分 析 。 流 动 分 析 、 冷 却 分 析 、 翘 曲分 析 、 收 缩 分 析 流 道 平 衡 分 析 等 。本 课 题 以 实 际 用 的 塑 料 旋 钮 为 研 究 对 象 可 以 培 养 学 生 对 有 限 元 软 件 的 了 解 ，能 通 过 注 塑 模 拟 软 件 对 塑 件 成 型 过 程 进 行 模 拟 分 析 ， 从 而 熟 悉 模 流 分 析 的 方 法 ，更 重 要 的 是 让 学 生 学 会 自 己 去 分 析 塑 料 件 ， 从 分 析 结 果 中 查 找 出 现 各 种 缺 陷 的原 因 ， 并 且 找 到 解 决 问 题 的 思 路 及 方 法 。【 关 键 词 】 ： 塑 料 旋 钮 ； Moldflow； 模 流 分 析 ； 优 化南京工程学院毕业设计说明书（论文）IIBased on analysis of forming the Moldflow plastics knobAbstractMoldflow software Moldflow in the United States companys products, products are used in optimization of Moldflow parts and the whole process of mold design, provides a whole solution. In order to understand the plastic flow analysis process, method and operation skill, grid and grid was divided by importing the model in this paper, processing, design of gating system and cooling system, type and material selection analysis, setting processing parameters, the results analysis and optimization of content, and actual filling analysis was introduced in detail. Flow, cooling analysis, buckling analysis, contraction flow balance analysis, etc. This topic as the research object in actual use plastic knob can cultivate students understanding of the finite element software, can through the simulation software for plastic injection molding process simulation analysis, to be familiar with the mold flow analysis method, more important is to let students learn to analysis of plastic parts, from the analysis results to find the reasons for various defects, and find the thought and method to solve the problem.【key words 】: plastic knob; Moldflow ;Flow analysis;optimization南京工程学院毕业设计说明书（论文）III南京工程学院毕业设计说明书（论文）IV目录引言 1一、 零 件 分 析 2二 、 软 件 简 介 与 功 能 2（ 一 ） 软 件 简 介 2（ 二 ） 软 件 功 能 3三 、 模 型 导 入 4四 、 网 格 划 分 4（ 一 ） 网 格 的 类 型 5（ 二 ） 网 格 的 划 分 6五 、 网 格 诊 断 与 修 复 7（ 一 ） 网 格 诊 断 7（ 二 ） 网 格 修 复 8六 、 型 腔 布 局 10七 、 最 佳 浇 口 位 置 分 析 10（ 一 ） 交 口 位 置 及 其 特 点 10（ 二 ） 交 口 位 置 分 析 11八 、 浇 注 系 统 的 创 建 12（ 一 ） 浇 注 系 统 介 绍 13（ 二 ） 浇 口 的 设 计 13（ 三 ） 点 浇 口 的 创 建 16九 、 成 型 窗 口 分 析 19（ 一 ） 选 择 分 析 类 型 19（ 二 ） 设 置 注 射 位 置 19（ 三 ） 设置工艺参数 20（ 四 ） 成 型 窗 口 分 析 结 果 20十 、 充 填 分 析 22（ 一 ） 充 填 分 析 简 介 22（ 二 ） 充 填 分 析 模 拟 22（ 三 ） 初 始 充 填 分 析 结 果 23南京工程学院毕业设计说明书（论文）V（三 ） 优 化 充 填 分 析 25（ 四 ） 优 化 后 充 填 分 析 结 果 25十一、流动分析 26（一 ） 流 动 分 析 简 介 26（二）初 始 分 析 方 案 27（三）进行分析 28（四）流 动 分 析 结 果 29（五）优化保压方案 32十二、冷却分析 35（一）冷 却 分 析 简 介 35（二）初 始 冷 却 分 析 36（三）初 始 冷 却 分 析 38（四）初始冷却分析结果 39总结 42参考文献 43谢辞 44南京工程学院毕业设计说明书（论文）1引言Moldflow 是 全 球 领 先 的 塑 料 成 型 生 产 解 决 方 案 计 算 机 设 计 软 件 公 司 和 咨 询公 司 。 该 公 司 宣 布 ， 推 出 新 的 设 计 软 件 ： Moldflow Plastics Insight6.1,这是 目 前 世 界 上 功 能 最 强 大 也 是 应 用 范 围 最 广 计 算 机 辅 助 工 程 分 析 软 件 。 它 采 用了 最 新 的 技 术 并 且 在 原 有 的 软 件 基 础 上 添 加 了 很 多 关 键 性 功 能 ， 可 以 帮 助 使 用者 调 查 和 解 决 潜 在 的 设 计 难 题 。 同 时 ， 比 CAE 软 件 具 有 更 好 的 操 作 界 面 ， 能 减少 设 计 的 时 间 ， 提 高 工 作 效 率 。Moldflow 是 从 事 塑 料 制 品 计 算 机 辅 助 工 程 设 计 的 CAE 软 件 的 先 驱 者 ， 自发 行 世 界 第 一 套 流 动 分 析 软 件 以 来 ， 一 直 主 导 着 塑 料 CAE 软 件 市 场 。Moldflow 软 件 可 以 形 象 地 展 现 熔 融 塑 料 在 腔 体 内 的 流 动 行 为 以 及 在 不 同 的 流 动行 为 下 出 现 的 成 型 问 题 ， 从 而 使 模 具 工 程 人 员 在 模 具 设 计 阶 段 就 能 根 据 模 流 分析 结 果 对 产 品 结 构 或 模 具 结 构 进 行 优 化 避 免 的 成 型 问 题 。塑 料 成 型 是 制 造 业 中 一 个 主 要 组 成 部 分 ， 而 流 动 模 拟 对 塑 件 成 型 具 有 重 要 意义 ； 运 用 流 动 模 拟 能 帮 助 设 计 人 员 优 化 成 型 工 艺 与 模 具 结 构 ， 指 导 设 计 人 员 从成 型 工 艺 的 角 度 改 进 产 品 工 艺 和 各 项 技 术 参 数 ， 分 析 可 能 出 现 的 问 题 ， 达 到 降低 成 本 缩 短 模 具 开 发 周 期 的 目 的 ， 从 而 取 得 显 著 的 经 济 效 益 。本 文 的 性 质 是 对 比 较 简 单 的 塑 件 旋 钮 采 用 Moldflow 软 件 进 行 工 艺 仿 真 。通 过 零 件 分 析 了 解 旋 钮 结 构 及 其 相 关 技 术 要 求 ， 然 后 采 用 Moldflow 软 件 对 浇注 系 统 和 冷 却 系 统 以 及 各 个 技 术 参 数 做 粗 略 设 置 。 然 后 对 整 个 注 射 成 型 过 程 进行 模 拟 分 析 ， 预 测 出 熔 体 的 填 充 、 保 压 、 冷 却 、 制 品 的 收 缩 和 翘 曲 变 形 等 情 况从 而 制 定 出 最 佳 成 型 工 艺 方 。 本 文 以 实 际 用 的 塑 料 件 为 研 究 对 象 ， 可 以 培 养 学生 的 对 有 限 元 软 件 的 了 解 ， 能 通 过 注 塑 模 拟 软 件 对 注 塑 成 型 过 程 进 行 模 拟 分 析 ，从 而 熟 悉 模 流 分 析 方 法 。 更 重 要 的 是 让 学 生 学 会 自 己 去 分 析 塑 料 件 ， 并 从 分 析结 果 中 查 找 塑 料 件 出 现 各 种 缺 陷 的 原 因 ， 并 且 找 到 解 决 问 题 的 思 路 及 方 法 。南京工程学院毕业设计说明书（论文）2一、 零 件 分 析如 图 1.1 所 示 该 旋 钮 结 构 比 较 简 单 ， 既 无 通 孔 又 无 侧 向 凹 凸 ； 成 型 塑 产 品的 模 具 结 构 也 比 较 简 单 。材 料 ： ABS。生 产 批 量 ： 中 小 批 量 。产 品 精 度 ： 未 注 公 差 取 MT5 级 精 度 ； 产 品 外 表 面 光 滑 ， 无 明 显 陷 。图 1.1 零 件 图在 UG 中 建 立 产 品 实 体 体 模 型 ， 旋 钮 草 图 与 实 体 如 图 1.2 所 示 。B|图 1.2 草 图 与 实 体二 、 软 件 简 介 与 功 能（ 一 ） 软 件 简 介南京工程学院毕业设计说明书（论文）3塑 料 产 品 从 设 计 到 成 型 生 产 是 一 个 十 分 复 杂 的 过 程 ， 它 包 括 塑 件 设 计 、 模 具结 构 设 计 、 模 具 加 工 制 造 和 模 具 生 产 等 几 个 主 要 方 面 ， 它 需 要 产 品 设 计 师 、 模具 设 计 师 、 模 具 加 工 工 艺 师 及 熟 练 操 作 工 人 协 同 努 力 来 完 成 ， 它 是 一 个 设 计 、修 改 、 在 设 计 的 反 复 迭 代 、 不 断 优 化 的 过 程 。 模 具 是 生 产 各 工 业 产 品 的 重 要 工艺 装 备 ， 随 着 塑 料 工 业 的 迅 速 发 展 ， 以 及 塑 件 在 航 空 、 电 子 、 机 械 、 船 舶 和 汽车 、 等 工 业 部 门 的 推 广 应 用 ， 对 模 具 设 计 的 要 求 也 越 来 越 高 ， 传 统 的 模 具 方法 已 无 法 适 应 当 今 的 要 求 。 与 传 统 的 模 具 设 计 相 比 ， 计 算 机 辅 助 工 程 技 术 无 论是 在 提 高 生 产 效 率 、 保 证 产 品 质 量 方 面 ， 还 是 在 降 低 成 本 、 减 轻 劳 动 强 度 方 面都 具 有 极 大 的 效 用 。Moldflow 是 一 款 用 于 塑 料 产 品 、 模 具 的 设 计 与 制 造 的 行 业 软 件 。Moldflow 为 企 业 产 品 的 设 计 与 制 造 的 优 化 提 供 了 整 体 的 解 决 方 案 ， 帮 助 工 程 人员 轻 松 的 完 成 整 个 流 程 中 各 个 关 键 点 的 优 化 工 作 。 它 可 以 模 拟 整 个 注 射 过 程 及这 一 过 程 对 注 射 成 型 产 品 的 影 响 。 Moldflow 软 件 工 具 中 融 合 了 一 套 设 计 原 理 ，可 以 评 价 和 优 化 组 合 整 个 生 产 过 程 ， 可 以 再 模 具 制 造 以 前 对 塑 料 产 品 的 设 计 、生 产 和 质 量 进 行 优 化 。 在 产 品 的 设 计 和 制 造 环 节 ， 提 供 俩 大 模 拟 分 析 软 件 ：AMA（ Moldflow 塑 件 顾 问 ） 和 AMI（ Moldflow 高 级 成 型 分 析 专 家 ） 。 AMA 简 便易 用 能 快 速 影 响 设 计 者 的 分 析 变 更 ， 因 此 主 要 针 对 注 射 设 计 工 程 师 ， 项 目 工 程师 和 模 具 工 程 师 ， 用 于 产 品 开 发 早 期 快 速 验 证 产 品 的 制 造 可 行 性 ， AMA 主 要关 注 外 观 质 量 （ 熔 接 线 、 气 穴 等 ） 、 材 料 选 择 、 结 构 优 化 （ 壁 厚 等 ） 、 浇 口 位置 和 流 道 优 化 等 问 题 。 AMI 用 于 注 塑 成 型 的 深 入 分 析 和 优 化 ， 是 全 球 应 用 最 广泛 的 模 流 分 析 软 件 。 企 业 通 过 AMI 这 一 有 效 的 优 化 设 计 制 造 的 工 具 ， 可 将 优 化设 计 贯 穿 于 设 计 制 造 的 过 程 ， 彻 底 改 变 传 统 的 依 靠 经 验 的 设 计 模 式 ， 是 产 品 设计 和 制