毕业设计（论文）-基于ProE的扣盒盖注射模具设计.doc

华北水利水电学院毕业论文毕业设计基于Pro/E的注射模具设计摘 要本文介绍了计算机辅助设计(CAD)技术在注射模具设计中的应用，采用计算机辅助工程(CAE)软件进行注塑成型分析。以扣盒盖为实例，简述了基于Pro/E的三维设计、注射成型工艺分析、模具分型面创建、模具的体积块抽取以及模具的开模仿真过程，并介绍了运用塑料顾问进行模具流动模拟分析的过程，针对分析结果及制品所产生的缺陷，提出一系列的优化方法。通过计算机辅助设计和计算机辅助分析，可以提高塑料制品的成型质量，减少缺陷的产生，降低生产成本，缩短生产周期。关键词：扣盒盖Pro/E 塑料顾问 注塑模具ABSTRACTIn the paper，the application of CAD technology to injection mould design and the analysis of injection molding by CAE software are introduced.Pro/E-based 3D design of a snap-cover was presented as an example, including an analysis on injection process, creation of parting surface, bulk extraction of mould and simulation of mould opening.The use of plastic advisor in simulating the flow process was introduced,and a series of optimization methods were put forward through the analysis of results and product defects. Through computer-aided design and computer-aided analysis, it had an immediate significance in improving molding quality,reducing disfigurement,lowering cost and shortening production cycle.Key words:snap-cover Pro/E plastic advisor injection mould 2目 录摘 要IABSTRACTII第一章 概述11.1 课题背景及意义11.2 注射模具CAD/CAE11.2.1 注射模具CAD11.2.2 注射模具CAE21.2.3 基于CAD/CAE技术的注射模设计流程21.3 本文研究的内容3第二章 模具设计42.1 制件实体造型42.2 塑件分析42.3 模具结构分析42.4 模具成型部分设计52.4.1 加载参照模型52.4.2 创建毛坯工件62.4.3 设置收缩率82.4.4 设计分型面92.4.5 分割模具体积块112.4.6 抽取模具元件112.4.7浇注系统设计112.4.8 填充模具型腔132.4.9 模拟模具开模过程13第三章 注射成型工艺及分析143.1 工艺参数及对成型的影响143.1.1 熔体温度143.1.2 模具温度143.1.3 喷嘴温度153.1.4 塑化压力153.1.5 注射压力153.1.6注射时间163.2 CAE成型分析163.2.1 启动塑料顾问173.2.2 浇口位置分析173.2.3 成型条件分析193.2.4 塑料熔体流动性分析203.2.5 冷却质量分析203.2.6 缺陷分析21第四章 结论23参考文献24附录 外文原文25附录 外文翻译40第一章 概述1.1 课题背景及意义随着塑料制件的广泛应用，塑料模具的设计成为模具工业中极为重要的一个方面。由于塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上要求的日益提高，传统的二维模具设计方法难以适应现代化生产和集成化技术的要求，而且模具设计是一个设计、修改、再设计的反复迭代不断优化的过程。对塑料模进行计算机辅助设计(CAD)和计算机辅助工程(CAE)的技术分析，提高了模具设计水平，缩短了产品研制周期，对于注塑模技术的发展具有重要意义。1.2 注射模具CAD/CAE1.2.1 注射模具CAD注射模具CAD大多采用Pro/E(Engineer)软件作为产品及模具设计的开发平台，Pro/E软件是采用参数化设计的、基于特征的实体模型化系统，设计人员采用具有智能特性的基于特征的功能去生成模型，可对塑料制品进行三维造型设计。利用Pro/E的Mold design模块可进行分型面的定义、抽取模具元件生成模具型腔和型芯、浇注系统的设计、冷却系统设计、生成模具成型零件的三维实体模型；利用Pro/E系统的布局及装配模块，可以进行模具的顶出系统和三维的总装配设计，并最终利用工程图模块生成二维工程图。其间将使用Pro/E的外挂软件EMX4.0来进行模具标准元件的导入，以使设计更快速，修改更方便。由于注射模具结构复杂，要求各部件运动自如，互不干涉，且对模具零件的顺序动作以及行程有严格的控制，Pro/E可对模具开模、合模以及制品被推出的全过程进行仿真，从而检查出模具结构设计的不合理处，并及时更正，以减少修模时间。Pro/E软件的这些功能模块在注射模具设计中的优势体现得更淋漓尽致。1.2.2 注射模具CAE注射模具计算机辅助工程技术主要是利用高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等基本理论，对塑料成型过程进行数值模拟，在模具加工前，通过计算机对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压、冷却等情况，预测模具设计和成型条件对制品的影响，发现可能出现的缺陷，找出缺陷产生的原因并加以改进，为判断模具设计和成型条件是否合理提供科学的依据，提高一次试模的成功率，大大缩短了开发周期，降低了生产成本。塑料成型模拟常采用Pro/E的塑料顾问模块，运用塑料顾问可以优化塑料制品，得到制品的实际最小壁厚，优化制品结构，降低材料成本，缩短生产周期，保证制品能全部充满；可以优化模具结构，得到最佳的浇口数量与位置，合理的流道系统与冷却系统；并对型腔尺寸、浇口尺寸、流道尺寸和冷却系统尺寸进行优化，在计算机上进行试模、修模，大大提高模具质量，减少修模次数；还可以优化注塑工艺参数，确定最佳的注射压力、保压压力、锁模力、模具温度、熔体温度、注射时间、保压时间和冷却时间，以注塑出最佳的塑料制品。即运用塑料顾问对模具结构、注射工艺参数、塑料制品等进行优化分析。1.2.3 基于CAD/CAE技术的注射模设计流程运用CAD/CAE软件设计注射模的具体步骤如下。(1)应用Pro/E软件完成制品的造型(2)成型方案确定后，可进行浇口分析，得出最佳浇口位置。(3)模具初始方案的设计，包括型腔数目、浇注系统、冷却系统管道设计。(4)在模具初始方案确定后，用塑料顾问进行流动、保压、冷却和翘曲等分析，以确定合适的浇注系统、冷却系统等。如果分析结果不能满足生产要求，那么可根据用户的要求修改注射制品的结构或修改模具的设计方案。(5)在完成CAE分析和方案评价后，可用Pro/E软件进行模具的详细结构设计。(6)模拟模具开模、推件、合模的过程，并进行模具的干涉检查。如需要，完成三维图向二维工程图的转换。1.3 本文研究的内容本文主要利用Pro/E(Engineer)软件的Mold design模块进行扣盒盖成型部分的三维设计，包括创建毛坯工件、设置收缩率、设计分型面分割模具体积块、抽取模具元件、浇注系统设计和模拟模具开模过程等，并运用塑料顾问对扣盒盖进行成型工艺分析，包括浇口位置分析，成型条件分析，塑料熔体流动性分析，冷却质量分析和成型缺陷分析。根据模拟结果，针对产生的缺陷，并提出改进方案。第二章 模具设计2.1 制件实体造型 扣盒盖采用Pro/E零件模块的成形实体功能，通过创建拉伸、抽壳、复制、阵列、倒圆角、剪切、加强筋等特征命令建立实体如图2-1。图2-1 制件实体模型2.2 塑件分析扣合盖的材料为ABS，收缩率为0.30.8，中等批量生产，要求塑件表面平整、光洁。塑件壁厚均匀，拐角处均有圆角过渡，拔模斜度为3，塑件质量没有特殊要求，按MT5级精度进行控制。从塑件结构可以看出，件两侧各有两个卡扣，所以在设计模具时需要采用侧向抽芯构。2.3 模具结构分析因塑料件不是大批量生产，故采用一模一腔，模具制造成本不高，能够适应生产的需求；采用双向内侧浇口，塑料流程短，塑件质量好，浇口容易去除，且不会影响塑件表面质量；由于该制品具有拔模斜度，且有卡扣，故取最大截面处为分型面，该分型面既能保证塑件尺寸精度，又不会影响零件外观质量，且产生的飞边容易去除；同时能使塑料完好地成型，使开模后塑料件滞留在动模一侧，有利于脱模；侧向滑块在动模，斜导柱固定在定模，为了防止“干涉”现象发生，可采用弹簧先复位机构；开模后塑料件采用推杆推出。2.4 模具成型部分设计利用Pro/E软件制造模块(CAM)中的模具型腔子模块进行分模设计。2.4.1 加载参照模型 启动Pro/Molddesign模块。在系统菜单栏上依次选择【文件】【新建】命令。 在【新建】对话框的【类型】栏中选取【制造】单选按钮，在【子类型】栏中选取【模具型腔】单选按钮，接着在【名称】文本框中输入文件名“kouhegai”，同时取消对【使用缺省模板】复选框的勾选，然后单击对话框中的【确定】按钮，如图2-2。 系统弹出【新文件选项】对话框，在对话框的【模板】选项组中选择【mmns_mfg_mold】选项，然后单击对话框中的【确定】按钮，即可进入Pro/Molddesign模块，如图2-2。 图2-2 新建模具型腔模具型腔布置。将工件作为参考零件装配到界面上，由于是第一次装配，所以可以用缺省装配，如图2-3。 图2-3 装配参照工件隐藏参照模型上的基准面。在导航区中依次单击【显示】【层树】命令，如图2-4，接着展开【活动层对象选取】列表框，在其中选择参照模型“KOUHEGAI_REF_PRT”，此时参照模型所有图层均在下方的导航区显示出来，选取“01_PRT_DTM_PIN”图层，然后单击鼠标右键，在弹出的快捷菜单中选择【Hide】命令。图2-4隐藏参照模型上的基准面将参照模型自身的基准面隐藏后，在导航区中依次单击【Show】【Mold Tree】命令。 2.4.2 创建毛坯工件如图2-5，在菜单管理器中依次选择【模具模型】【创建】【工件】【手动】命令，系统弹出【原件创建】对话框，在【名称】文本框中输入毛坯工件的名称“WP”，然后单击对话框中的【确定】按钮。 图2-5 手工创建毛坯工件如图2-6，在菜单管理器中依次选取【实体】【伸出项】【拉伸】【实体】【完成】选项。 图2-6 拉伸实体在图形显示上方，系统打开【拉伸】操控板。单击操控板上的【放置】选项，在弹出的下滑面板上单击【定义】按钮，系统弹出【草绘】对话框。在图形显示区中选择MOLD_FRONT基准面作为草绘平面，选择MOLD_RIGHT基准面作为参照，然后单击【草绘】对话中的“草绘”按钮，进入草绘界面。根据塑件的长宽高，并留出冷却系统位置和适当的余量，绘制草图，如图2-7，并确定退出。图2-7 草绘工件截面选择双向拉伸，然后输入拉伸高度为150，生成工件，如图2-8。图2-8 毛坯工件2.4.3 设置收缩率收缩是指制品从温度较高的模具中取出冷却至室温后出现体积缩小的现象。为了补偿这种变化，需要在参照模型上增加一个收缩量。在菜单管理器中依次选择【收缩】【按尺寸】选项，如图2-9。 图2-9 设置收缩率在【按尺寸收缩】的【收缩选项】选项组中，如图2-10，取消【更改设计零件尺寸】复选框的勾选，然后在列表框中输入0.005（材料的收缩率为0.30.8）作为所以尺寸的收缩率，最后确定。图2-10 尺寸收缩2.4.4 设计分型面由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、浇注系统的设计、塑件的结构工艺性及精度、形状以及摧出方法、模具的制造、排气、操作工艺等多种因素的影响，因此在选择分型面时应综合分析。选择分型面时一般应遵循以下几项基本原则：分型面应选在塑件外形最大轮廓处；确定有利的留模方式，便于塑件顺利脱模；保证塑件的精度；满足塑件的外观质量要求；便于模具制造加工；注意对在型面积的影响；对排气效果；对侧抽芯的影响等。在分模过程中，分型面的设计是最为关键。本制件的分型面建构步骤如下：侧滑块分型面设计，通过“复制”“延伸”“合并”和“拉伸”等命令的重复应用，最终生成闭合的分型面，如图2-11，用同样的方法，设计出另一侧的分型面；主分型面的设计，由于牵涉的曲面多而复杂，因此，用“种子边界”的方法进行选取比较简单，“复制”并“粘贴”后，再进行“填充”“合并”和“延伸”，生成主分型面，如图2-12。图2-11 侧分型面图2-12 主分型面2.4.5 分割模具体积块通过对分型面的选取，进而对体积块进行分割，最终创建两个侧抽体积块、型腔积块、型芯体积块，如图2-13。a 侧滑块 b 型腔 c 型芯图2-13 模具体积块2.4.6 抽取模具元件 在菜单管理器中依次选择【模具元件】【抽取】，并在弹出的【创建模具元件】对话框中选择全部内容，确定，就完成了模具元件特征的创建。2.4.7浇注系统设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道。浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节，它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响。 主流道的设计主流道的形状和尺寸最先影响着塑料熔体的流动速度及填充时间，必须使熔体的温度降低和压力降最小，且不损害其把塑料熔体输送到最远位置的能力。在菜单管理器中依次选取【特征】【型腔组件】【实体】【剪切材料】【旋转】【实体】【完成】选项，系统弹出旋转操控板，接着进行草图的绘制，如图2-14，完成后确定。图2-14 主流道草绘截面 分流道的设计分流道的设计应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态，使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔，并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小，能将塑料熔体均衡地分配到各个型腔。在菜单管理器中依次选取【特征】【型腔组件】【实体】【剪切材料】【拉伸】【实体】【完成】选项，系统弹出拉伸操控板，然后进行草图的绘制，此分流道的截面为半倒圆角，流道直径为5mm，完成后确定。 浇口的设计浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、数量、尺寸和位置对塑件质量影响很大。按照模具结构分析，应采用侧浇口的形式，浇口截面如图2-15。图2-15 浇口截面2.4.8 填充模具型腔如图2-16，在菜单管理器中依次选择【制模】【创建】选项，系统弹出如图文本框，在文本框中输入“MOLDING”作为注模零件的名称，并确定。 图2-16 创建注模2.4.9 模拟模具开模过程在菜单管理器中依次选择【模具进料孔】【定义间距】【定义移动】选项，系统弹出【选取】对话框，按照提示选取，并输入合适的移动间距。重复操作，完成四个模具块开模定义，最终结果如图2-17。图2-17 模拟第三章 注射成型工艺及分析本章主要介绍了工艺参数对注射成型的影响，并利用塑料顾问进行注射过程模拟，根据成型过程中出现的问题及对模拟结果的分析，提出一些优化方法。3.1 工艺参数及对成型的影响近代注射工艺日趋完善，为注射工艺参数的调整提供了十分方便的条件。尽管不同的注塑机调节方式各有所异，但对工艺参数的设定和调整项目基本是相同的。在制品和模具确定之后，注射工艺参数的选择和调整将对质量产生直接影响。因此明确各项注射工艺参数在成型中的具体作用，对于流动和保压至关重要。3.1.1 熔体温度熔体流入模具型腔时，因热传导而损失热量，与此同时，因剪切摩擦而产生热量，这部分热量可能较热传导损失的热量多，也可能少，主要取觉于注塑条件。熔体的粘性随温度而变化，低温时粘度大，熔体流动速度低，充满型腔所需的压力高，因此制品中的应力水平也高。若填充应力恒定，在低温时由于熔体粘度大，在流动过程中的压力损失较大，熔体粘性很快降低，使制品中的应力水平迅速下降，制品密度亦迅速降低。进一步提高熔体温度时，型腔内应力变化不大，制品中的应力水平变化亦不大，但材料的裂解率提高，制品质量降低。与此同时，高温时因型腔的应力提高很小，而体积收缩率则较大，制品质量变小，并会出现凹陷痕迹。3.1.2 模具温度模具温度直接影响熔体的充模流动能力、塑件的冷却速度和充型后的塑件性能等。模具温度的高低却觉于塑料是否结晶和结晶度、塑件的结构和尺寸、性能要求和其他工艺条件（熔料温度、注射速度、注射压力和模具周期等）。提高模具温度可以改善熔体在模具型腔内的流动速度，增加塑件的密度和结晶度，减小充模压力和塑件中的应力，但塑件的冷却时间会延长，收缩率和脱模后塑件的翘曲变形会增加，生产率也会因此而下降。降低模具温度，能缩短冷却时间，提高生产率，但在温度过低的情况下，熔体在模具型腔内的流动性能会变差，使塑件产生较大的应力和明显的熔接痕等缺陷。此外，较高的模具温度对降低塑件的表面粗糙度值有一定的好处。3.1.3 喷嘴温度喷嘴温度一般低于料筒的最高温度，目的是防止熔料在喷嘴处产生流涎现象。喷嘴温度也不能太低，否则会使熔体产生早凝，其结果不是阻塞喷嘴孔，就是将冷料冲入模具型腔，最终导致成品缺陷。3.1.4 塑化压力 塑化压力又称为背压，是指采用螺杆式注射机时，螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。注射中，塑化压力的大小是随螺杆的设计、塑件质量的要求以及塑料的种类等的不同而确定的。如果这些情况和螺杆的转速都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，并使熔体的温度均匀、色料混合均匀并排除熔体中的气体。但增加塑化压力，则会降低塑化塑料、延长成型周期，甚至可能导致塑料的讲解。一般操作中，在保证塑件质量的前提下，塑化压力越低越好，其具体数值随所用塑料的品种而定。3.1.5 注射压力注射机的压力是指柱塞或螺杆头部轴向移动是其头部对塑料熔体所施加的压力。注射压力的作用是克服塑料熔体从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔体一定的充型速率以及对熔体进行压实等。注射压力的大小取觉于注射机的类型、速率的品种、模具浇注系统的结构、尺寸与表面粗糙度、模具温度、塑件的壁厚及流程的大小等，关系复杂，目前难以作出具有定量关系的结论。塑料流动阻力的另一决定因素是塑料与模具浇注系统及型腔之间的摩擦系数和熔融粘度，摩擦系数和熔融粘度越大时，注射压力应越高。3.1.6注射时间注射时间是指塑料熔体充满型腔所需的时间，注射时间由注射速率确定。提高注射速率则会缩短注射时间，此时，熔体中的剪应变率也会提高，为了充满型腔所需的注射压力也要提高。注射速率低时，熔体中的剪应变率低，剪切应力小，但热量损失大，使熔体温度减低，粘度提高，从而使注射压力提高。以上两种情况共同作用的结果，使图3-1中的曲线变成”U”形。也就是说，存在着一个最佳的注射时间，采用这个时间，充填压力最小，制品中的应力水平也最低。图 3-13.2 CAE成型分析塑料顾问(Plastic Advisor)是Pro/E中自带的一种分析模块，它具有强大的分析、计算和动态模拟功能。利用塑料顾问可以直观地观测到塑料熔体的流动情况、塑件的填充状态、注射压力变化情况、温度变化情况等，并得到可靠的反馈信息和建议，从而使零件和模具在设计阶段就能得到完善和改进，达到最佳设计要求。3.2.1 启动塑料顾问进入Pro/E系统，打开要分析的制件，选择“应用程序”“塑料顾问(Plastic Advisor)”命令，进入塑料顾问操作界面，如图3-2所示。图3-2 塑料顾问界面3.2.2 浇口位置分析单击图标，进入“Analysis Wixard-Analysis Selection（分析导向-分析选择”对话框。勾择“Gate Location (浇口位置)”选项，单击“下一步”，进入“Analysis Wixard-Selection Material（分析导向-材料选择）”对话框，在“Manufacturer(生产商)”一栏中选择“Generic”，在“Trade name”一栏中选择“ABS-Acrylonitrile-butadiene-styrene(丙烯腈与丁二烯和苯乙烯的三元共聚物)”。单击“Details”按钮，在弹出的“Thermoplastics material(热塑性材料)”对话框中，可以查看该材料的性质。单击“下一步”，按系统建议，设置模具温度为60、熔体温度为230、最大压力为180MPa，其他选项接受系统的默认设置，如图3-3所示。图3-3 成型参数单击“完成”按钮，系统开始有关的分析、计算。分析的结果将用色谱图反映出来，红色区域是最不合适的区域，蓝色区域为最合适的区域。从图3-4中可知扣接处和侧壁 (红色)之外的区域都可设置浇口，最佳浇口位置在上边缘中间和两边台阶区域。但台阶处设置浇口模具结构较复杂，为简化模具结构，并考虑去交道凝料后制件的美观度，故在上边缘采用双向内侧浇口。图3-4 浇口位置分析单击图标，按上述浇口位置分析的结果，将浇口设置在如图3-5所示位图3-5 浇口位置置。3.2.3 成型条件分析对成型工艺条件进行分析，可以得到最佳的成型参数如成型温度及注射时间。单击图标，进入“Analysis Wixard-Analysis Selection（分析导向-分析选择”对话框。勾选“Molding Window (成型条件)”选项，单击“下一步”按钮，在系统弹出的“Analysis Wixard-Molding Window Properties(成型条件参数)”对话框中，选择塑件表面所需的光洁度为“Gloss(中等光洁度)”，单击“完成”，弹出“Results Summary”，再单击“Display Molding Window”，结果显示在弹出的“Molding Window Results(成型条件分析结果)”对话框中，如图3-6，图中垂直方向是温度，水平方向是注射时间，每个点代表一个成型条件，该二维区间图3-6 成型条件被红色、黄色和绿色分为3个区域，绿色区域代表合适的成型条件的集合，红色区域代表会发生严重错误的成型条件的集合。从图3-6中看出该塑件无红色区域，图中的绿色区域的中间位置为最佳的成型参数区域，对应的成型温度和注射时间对实际成型过程具有参考价值。3.2.4 塑料熔体流动性分析单击图标，在“Analysis Wixard-Analysis Selection（分析导向-分析选择）”对话框中选“Plastic Flow(塑料流动)”项，系统开始自动对模型进行填充，如图3-7所示为正在填充的动画。系统将分析结果分别用红、黄、绿三色表示，红色表示质量最差、黄色质量一般、绿色质量最好。从“Confidence of Fill(填充状况)”检查结果可以看到滑轮塑件的颜色全部显绿色，说明没有塑料填充的缺陷，填充状况良好，如图3-8所示。 图3-7 充模模拟 图3-8 填充结果3.2.5 冷却质量分析塑料顾问会计算模型各部分的完全冷却时间，预测由于冷却速度不同而产生缺陷的位置。单击图标，在“Analysis Wixard-Analysis Selection（分析导向-分析选择”对话框中选择“Cooling Quality (冷却质量)”项，分析结果如图3-9所示。系统用红色、黄色、绿色在被分析塑件的表面上分别表示质量最差、质量一般、质图3-9 冷却质量量最好的部分，从“Cooling Quality(冷却质量)”检查结果，可以看到扣盒盖塑件整体呈绿色，说明整个塑件的冷却质量较高。但是卡扣与壳壁连接处出现了黄色和红色，说明局部冷却质量差，因此在模具设计时，应在在这些位置的的附近设置冷却水道，帮助塑件进行冷却。3.2.6 缺陷分析单击图标，在“Analysis Wixard-Analysis Selection（分析导向-分析选择”对话框中选择“Sink Marks (缩痕)”项，在工作区显示“Sink Mark Estimate(缩痕预测)”分析结果，如图3-10所示，根据右侧的颜色对照可以判断相应颜色显示部分的缩痕程度。从图3-10中可以看出，在加强筋等部位会产生收缩，则可采取相应的措施，如从结构上改进筋的尺寸，将筋的端部圆角半径加大或加大厚度等。图3-10 缩痕预测单击图标，可以看到制件产生的熔接痕，如图3-11，从图上可以看到熔接痕主要分布在料流交汇和浇口处，长度不大。如果要减少熔接痕缺陷，可以图3-11 熔接痕适当的增加注射压力，或者提高模具温度。 从图3-12可以看到气孔的分布，主要在料流交汇处和远离浇口的卡扣处，可以在这些位置增加排气系统，利用配合间隙排气或者在分型面上开设排气槽，就能减少甚至消除气孔。图3-12 气孔第四章 结论本论文简述了应用Pro/E软件中的Moldesign模块进行模具成型零部件的设计，通过这种方法的应用，使传统的模具二维设计向三维实体模型的模具设计转变，加快了设计进程，缩短了设计周期。在制造的过程中，利用设计结果，再应用计算机辅助制造（CAM），不仅能缩短制造周期，而且提高了模具制造的成功率。利用Pro/E软件中的塑料顾问模块，对注塑产品进行注射成型工艺分析，可以合理确定模具的浇口位置；通过选择塑件材料及成型初始参数，系统可以提供合理的成型参数集合；可以模拟塑料流动充模，判断填充状况是否良好；计算塑件各部分的表面温度、注射压力及完全冷却时间，预测由于冷却速度不同而产生缺陷(收缩、熔接痕和气泡)的位置和多少等。利用塑料顾问提供的这些分析、计算和动态模拟功能对成型塑件进行分析，能够把制造中将会产生的问题在设计阶段就得到有效解决，为模具设计及成型工艺提供合理的参考,最终缩短塑料模具设计制造的周期，提高塑料产品的质量，降低成本。但是，本文所进行的论述，只是模具设计前期的一部分，并不是完整的模具设计，也只有前期做好充分的准备工作，才能更好的进行完整的设计。另外，由于塑料顾问并不是非常专业的成型分析软件，对于成型工艺过程及成型参数并没有完全包含，所以运用塑料顾问进行分析的结果，只能作为大致的参考，若想得到完美的工艺参数，还是需要在实际的生产过程中做大量实验。参考文献1葛正浩.Pro/Engineer Wildfire塑料模具设计入门与实践.北京：化学工业出版社,2004.2余强,陆斐.Pro/E模具设计基础教程.北京：清华大学出版社,2005.3胡仁喜,肖黎明,刘昌丽.实战Pro/Engineer Wildfire4.0中文模具设计.北京：电子工业出版社,2008.4 詹友刚.Pro/ENGINEER中文野火版4.0模具设计教程.北京：机械工业出版社,2008.5屈华昌.塑料成型工艺与模具设计（第二版）.北京：高等教育出版社,2006.6齐晓杰.塑料成型工艺与模具设计.北京：机械工业出版社,2006.7付士军,李建华,李春艳.基于Pro/E扣盒盖注射模设计.塑料,2009,38(3)：101-102.8刘细芬,张帆.CAD/CAE技术在注射模设计中的应用.现代塑料加工应用,2009,21（4）：55-58.9南欢,葛正浩.基于Pro/E塑料顾问的滑轮制品注射成型工艺分析.模具制造,2007,7：1-3.10齐卫东.简明塑料模具设计手册.北京:北京理工大学出版社,2008.11洪慎章.实用注塑成型及模具设计.北京：机械工业出社200612林清安.PmENGINEER2.O模具设计.北京:子工业出版社.200513邓明.实用模具设计简明手册.北京:机械工业出版社.2006附录 外文原文Filling Processing Simulation of the Injection Mold for the Narrow and Wraparound Plasticwith Embedded PartQianting WANG，Huosheng WANG，Wenzhe CHENDepartment ofMaterials Science and Engineering，Fujian University of Technology,Fuzhou 350014，ChinaE-mah：COCOlark163comAbstract：The narrow and wraparound plastic with embedded part is widely used in the automobile safe glass and some electronic componentsThe embedded part is combinedm itself with the plastic,and it can improve the sealing performance and aesthetic propertv of the plasticBut it is difficult to form since the defects including air bubble and shrinkage mark occur in the flowing and cooling processing usuallyIn order to solve these problems，simulation method was introduced for the plastic quality control in the injection processing in this paperFirstthe key technology was put forward on the basis of the features analysis of the plastic with embedded partThen the flow equations considering the inertia force for the melt plastic in the long and narrow runner was deduced according to some assumptionsAfter analyzing the flowing features of the plastic with embedded part,the resistance coefficients with different section of the runner were obtainedThis theory was realized on the platform of FEM platform with the script wriaen according to the finite difference methodThe results show that the 3-D flow processing of the melt plastic in long，narrow and looped runner can forecast the possible defects in formingIt is valid for the narrow and wraparound plastic with embedded part，and it can be referred for the product and mold designKey words：narrow and wraparound plastic；injection mold；plastic with embedded part；threedimension flow1 IntroductlonNarrow and long plastic are widely found in industry.For instance，PVC ring for packing，belt part for sealing are typical applicationThe difficulties of the production is determination of the processing parameters and the mold structure generallyOn the other hand，The embedded part can improve the sealing performance and aesthetic property of the plasticIf the geometry shape of the product is not straight，the part is usually produced with iniection mold instead of extruded moldIf there is an embedded part in the plastic with different type of materialit is more difficult for its forming because of the change of processing conditionsIn the past researchthe issue how to plan theinjection processing was researchedThe main work includes the processing planning，selection of plastic jetting-moulding machine，and design of gating system，guidance system，coohng system，and so onBut these research objects are the common plastic mostlyIf there is one or more embedded part in the plastic，it is difficult to decide the processing schemeThe difficulties are as follows：1) the theory of the fluid flowing in narrow and long cavity is not complete yet；2)since there is an embedded part in the cavity of the moldthe melt fluid well be divided into different directions，and the product surface quality cannot be controlled easily because of the flowing performance is not known at the division runner3) It is an important issue to place the embedded part in the cavity since it should suffer high fluid pressure and it should be take off eashy combined with the plastic after the mold openingIn this paperthe simulation technology was introduced on the injection processing for the narrow and wraparound plastic with embedded partincluding model setup，flowing theory with division runner，and the processing designne automobhe wrapped glass was taken as an example for all the issues discussed for references of this type of products2 Initial Model and Assumptions2.1 Processing of glass with wrapped plasticThe glass with wrapped plastic is a narrow and long part，as is shown in Fig1)The production processing is as following：1)cut the common annealed glass according to the designed shape，then form and toughen it； 2)put the glass in the mold cavity and position it；3)inject the melt plastic into the cavity along the circumference of the glassWhen the plastic solidifies，it whl paste on the glass firmly as the wrapped bound2.2 Initial modelThe melt plastic flowing in tHe runner is supposed as Non-Newtonian liquid，and it is not isothermal and stationaryThe fluid description equations are obtained based on the necessary and reasonable assumptions and this is the base of tlle sequent analysis aiming to the forming of glass wrapped with plastic2.2.1 Continuity equationContinuity equation describes the conservation law of the flowing liquid massand its tensor formula can be written as （1）where is the density of the fluid， is the flowing velocitv，and is the total differential2.2.2 Equation ofmotionThe equation of motion describes the conservation law of momentum (2)where is the Cauchy stress tensor and is the body force of unit mass respectively2.2.3 Equation ofmotionThe equation of motion describes the conservation law of energy (3)where is the thermal flow in the unit mass is the thermal conductivity， is heat capacity in constant mass volume， is the viscosity heat， and are pressure and temperature respectively2.2.4 Constitutive equationIt is expressed as (4)Where is dynamic viscosity of the fluid， is the material coefficient，and is the strain rate tensor2.2.5 Status equationIf the fluid is condensablethe influence of the thermodynamics status parameters on fluid motion the should be consideredIt is written as (5)2.3 AssumptionsIn order to obtain the distributions