线圈环架注塑模毕业设计说明书.doc

有需要全套模具毕业设计的请联系我QQ1747634299基于Moldflow的线圈环架塑件模具浇注系统优化设计摘 要本次设计分析了线圈环架的塑件工艺特点，并介绍了ABS塑料的成型工艺特点，详细介绍了利用MPI软件，对设计塑件进行注塑成型过程进行充填模拟分析，根据分析结果优化浇注系统，实现多型腔模具浇注系统平衡流动以及线圈环架的结构设计和模具设计的过程以及要点。介绍了线圈骨架的塑件结构的设计方法，分析和阐述了注射机的选择，模具型腔数目的确定，模架的选择方法，模具分型面，浇注系统，排气系统等的设计过程。为了达到线圈骨架光滑表面质量的要求，为此该塑件注射模设计的结构特点是测浇口形式注射模。最后转到AutoCAD2008绘制完整的模具装配总图和主要的模具零件图。在设计过程中，最重要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、合模导向机构的设计、冷却系统的设计等，关键是一模两腔的注射模结构和多顶杆顶出机构，完成后能够自动复位，提高自动化程度，在设计时合理选择模具材料，在保证达到强度要求和节省成本的基础上提高生产效率。关键词：线圈骨架；塑料注射模；MPI；注射模具结构；塑件的成型工艺Optimal Design the Gating System of Coil Gimbal Basd on MoldflowAbstractThe injection technological characteristics of Framework of coil are analyzed, and introduce characteristics of ABS plastic molding process, Details of the use of MPI software design plastic parts for injection molding filling process simulation, optimization of casting system based on the analysis, multi-cavity mold casting system and the balanced flow loop coil frame structure design and mold design process and the points.The design of structure of Framework of coil and the design main points of mould are also introduced. The design method of plastic structure is mainly introduced. the selection of injection machine, the decision of the mould cavity number, The selection of sidewall thickness, and the designing process of the parting plane, the exhaust system,In order to achieve Framework of coil smooth surface quality requirements, The design structure characteristics of the Framework of coil are two times parting planes with side gate style.Finally changes to the AutoCAD2008 plan integrity the mold assembly drawing and the main mold detail drawing .When in the designing it is the most importantly deterministic core and the die space structure, as well as their localization and fastens the way, In addition has also analyzed the mold stress, the drawing of patterns organization design, gathers the mold guidance organization the design, the cooling system design and so on. The key is two cavity with one mold injection mold structures and the movement process design, After completes can the automatic reset .Enhances the automaticity, when design the reasonable choice mold material, in the guarantee achieved the intensity requests and saves the cost in the foundation to enhance the production efficiency.KEY WORD : Framework of coil;Plastic injection mould;MPI;Mould structure;plastic pieces of the molding proce第一章.概述1第二章.注塑成形工艺分析42.1.材料成型工艺分析42.2.塑件的工艺性62.2.1结构分析62.2.2尺寸精度分析62.2.3表面质量分析72.2.4脱模斜度72.2.5塑件壁厚8第三章拟定模具的结构形式93.1明确塑件生产批量93.2估算塑件的体积和重量93.3分析塑件的成型工艺参数初选注射机93.4 选择分型面10第四章.线圈环架浇注系统优化设计1141最佳浇口位置分析114.1.1线圈环架最佳浇口位置分析114.2侧浇口分析与优化154.2.1 填充分析前处理154.2.2 优化方案后的充填204.3潜伏式浇口分析与优化214.3.1填充分析前处理214.3.2 优化方案后的充填254.4 小结26第五章.线圈环架模具设计275.1确定浇注系统275.2选择顶出方式275.3 确定冷却方式275.4模具成型零件尺寸的计算285.5 斜滑块的侧向分型与抽芯机构设计要点295.5 模具模架的设计305.6注射机选用与校核305.6.1浇注系统重量305.6.2注射压力315.6.3锁模力325.7 注射机的校核325.7.1 锁模力的校核325.7.2 注射压力的校核335.7.3 模具厚度校核335.7.4 最大注射量校核335.7.5 开模行程的校核335.8 总装图和零件图的绘制34设计总结37谢 辞38参考文献39IV第一章概述模具是制造业的一种基本工艺装备，它的作用是控制和限制材料（固态或液态）的流动，使之形成所需要的形体。用模具制造零件以其效率高，产品质量好，材料消耗低，生产成本低而广泛应用于制造业中。模具工业是国民经济的基础工业，是国际上公认的关键工业。模具生产技术水平的高低是衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，它在很大程度上决定着产品的质量，效益和新产品的开发能力。振兴和发展我国的模具工业，正日益受到人们的关注。早在1989年3月中国政府颁布的关于当前产业政策要点的决定中，将模具列为机械工业技术改造序列的第一位。模具工业既是高新技术产业的一个组成部分，又是高新技术产业化的重要领域。模具在机械，电子，轻工，汽车，纺织，航空，航天等工业领域里，日益成为使用最广泛的主要工艺装备，它承担了这些工业领域中6090的产品的零件，组件和部件的生产加工。 注塑模具是塑料成型加工的重要装备，随着近年来计算机技术的蓬勃发展及其各个领域的不断渗透，目前国内绝大多数的现代化模具及塑料生产企业都非常重视计算机辅助技术的应用，并基本取代了传统的设计生产方式。利用现代的设计理论方法，同时结合先进的计算机辅助设计技术来进行注塑模的设计和改进，能够大幅度提高产品质量，缩短开发周期，降低生产成本，从而提升企业的核心竞争能力。 塑料模具的设计不但需要采用CAD技术，更需要CAE技术，这是发展的必然趋势。注塑成型分两个阶段，即开发/设计阶段（包括产品设计、模具设计和模具制造）和生产阶段（包括购买材料、试模和成型）。传统的注塑方法是在正式生产前，由于设计人员凭经验与直觉设计模具，模具装配完毕后，通常需要几次试模，发现问题后，不仅需要重新设置工艺参数，甚至还需要修改塑料制品和模具设计，这势必增加生产成本，延长产品开发周期。而利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上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、冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题，及时修改制件和模具设计，而不是等到试模以后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量、降低成本、缩短了开发周期等，都有着重大的技术经济意义1。Moldflow Plastic Insight(MPI)是一个提供深入制件和模具设计分析的软件包，它提供强大的分析功能、可视化功能和项目管理工具。这些工具使客户可以进行深入的分析和优化。 MPI使用户可以对制件的几何形状、材料的选择、模具设计及加工参数设置进行优化以获得高质量的产品。1.集成的用户界面 集成的用户界面使用户可以方便地输入CAD模型、选择和查找材料、建立分析模型、进行一系列的分析，并采用先进的后处理技术使用户方便的观察分析结果、它还可以生成基于INTERNET的分析报告，方便的实现数据共享。2.CAE模型的获取 MPI提供了CAE行业最优秀的CAD集成方案，Moldflow实现了最广泛的几何模型集成。包括线框模型、表面造型、薄壁实体以及难以用中型面来表达的厚壁实体。无论您设计的几何体是什么形式，MPI都提供了易于使用的、稳定的、集成的环境来处理您的模型。 对于线框和表面造型，MPI可以直接读取任何CAD表面模型并进行分析。在用户采用线框和表面造型文件时，MPI可以自动生成中型面网格并准确计算单元厚度，进行精确的分析。MPI的中型面模块用于处理薄壁制件，节省了用户大量的CAE建模时间。使他们致力于CAE分析和优化。对于薄壁实体，MPI的FUSION模块基于Moldflow的独家专利的DaulDomain分析技术，使用户可以直接进行薄壁实体模型分析。这将原来需要几小时甚至几天的建模工作缩短为几分钟，无需进行中型面网格的生成和修改。FUSION可以直接从塑件顾问中读取模型而进行进一步的分析。对于厚壁实体Moldflow的MPI/Flow3D、和MPI/Cool3D模块采用全三维的自适应网格进行全三维分析。这三种方法提供了最广泛的几何设计模型的集成，是其它软件难以匹敌的。3.分析功能简介 注塑流动模拟MPI的流动分析模拟了塑料熔体在整个注塑过程中的流动情况，确保用户获得高质量的制件。使用流动分析用户可以优化浇口位置和加工参数、预测制件可能出现的缺陷、自动确定取得流动平衡的流道系统尺寸。冷却模拟注塑和保压过程得到了优化后，可以进行冷却系统造型：包括流道、模具外形、镶块等，并进行冷却分析。 结构模拟MPI的翘曲分析可以预测塑料制件的收缩和翘曲。可以使用线性和非线性方法来精确预测翘曲的变形量，并指出引起翘曲的主因。MPI的模内残余应力修正算法(CRIMS)使用户可以精确分析Moldflow数据库中500种材料的翘曲情况。MPI应力分析功能可以分析塑件的在外力状态下的结构性能，它提供一个线性分析方法在概念设计阶段，快速预测制件是否符合设计的结构要求。采用非线性方法来确定由于外载荷而导致的永久变形2。本文利用MPI对线圈环架（结构如图21所示）进行模拟分析，通过分析确定浇注系统尺寸，并实现熔体的平衡流动。同时了解此时塑件的充填动情况。39第二章.注塑成形工艺分析2.1 材料成型工艺分析该塑件材料选用的是工程塑料ABS，ABS是广泛使用的工程塑料。ABS属热塑性塑料，微黄色或白色不透明，它是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚而成。它是一种坚韧而有刚性的非结晶性工程塑料。具有良好的综合力学性能，良好的机械强度和一定的成型性、机加工性和耐冲击性，以及较好的韧性和耐温性等。采用ABS成型的塑件有较好的光泽。其密度为1.031.07g/cm3，ABS具有及好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速降解。有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液，不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀。ABS塑料表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀会引起应力开裂。ABS有一定的硬度和尺寸稳定性，易于成型加工。经过调色可配成任何颜色。其缺点是耐热性不高，连续工作温度为70C左右，热变形温度约为93C左右。耐气候性差，在紫外线作用下易变硬发脆。根据ABS中三种组分之间的比例不同，其性能也略有差异，从而适应各种不同的应用。根据应用不同可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。（1）主要用途ABS在机械工业上用来制造齿轮、泵叶轮、轴承、把手、管道、电机壳、仪表壳、仪表盘、水箱外壳等。汽车工业上用ABS制造汽车挡泥板、扶手、热空气调节管、加热器等，还有用ABS夹层板制小轿车车身。ABS还可以用来制作纺织器材、电器零件、文教体育用品、玩具、电子琴及收录机壳体、农药喷雾器及家具等。ABS常用来制造各种壳体和结构件，以及经电镀等表面处理的装饰件。（2）成型特点ABS在升温时粘度增高，所以成型压力较高，塑料上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；易产生熔接痕，模具设计时应尽量减小浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060C，要求塑件光泽和耐热时，应控制在6080C。其成型特点为： a.ABS树脂吸水性较大，在成型前应对ABS树脂进行预干燥处理，使其含水量下降至0.3以下，对于要求表面光泽的零件，塑料在成型前更应进行长时间预热干燥。b.ABS的流动性较好，溢边值为0.04mm左右，易于充模。ABS的最大流动长度与制品的厚度之比为190:1。c.ABS的使用温度为40100，260时即分解产生有毒的挥发性物质，其热变形温度在载荷为1.82MPa时约为93。d.模具设计时要注意浇注系统对料流阻力较小，进口处外观不良，易发生熔接痕，应注意选择进料口位置、形式，顶出力过大或机械加工时表面呈现白“色痕”。注射成型工艺参数： 预热和干燥：8085螺杆转速：3060r/min注射压力：7090MPa模具温度：5070保压压力：5070MPa保压时间：1530S冷却时间：1530S注射时间：35S 总周期：4070S料筒温度前段200210中段210230后段180200其它参数： 相对密度密度收缩率1.021.061.01.1g/cm30.30.8注射成型工艺过程A、预烘干装入料斗预塑化注射装置准备注射注射保压冷却脱模塑件送下工序B、清理模具、涂脱模剂合模注射骨架塑件如图2-1：图2-1 线圈环架塑件ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成，收缩率为0.3%0.8% 。ABS无毒、无味、呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽。从使用性能上看，该塑料具有极好的抗冲击强度，有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。从成型性能上看，该塑料在升温时粘度增高，所以成型压力较高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量减少浇注系统对料流的阻力；在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。在要求塑件精度高时，模具温度可控制在5060，而在强调塑件光泽和耐热时，模具温度应控制在60803。2.2.塑件的工艺性2.2.1结构分析从零件图上分析，该零件总体形状为回转体，在一个直径为38高为17的圆柱中间有一个直径为16高为11和一个直径为19高为6的台阶孔，然后留壁厚为1.5。该塑件有凹槽，因此，模具设计时必须设置侧向分型抽心机构，该零件属于中等复杂程度。2.2.2尺寸精度分析塑件的尺寸精度是指成型后所获得的塑件产品尺寸和图纸中尺寸的符合程度。一般而言，塑件尺寸精度是取决于塑料因材质和工艺条件引起的塑料收缩率范围大小，模具制造精度、型腔型芯的磨损程度以及工艺控制因素。而模具的某些结构特点又在相当大程度的影响塑件的尺寸精度。故而，塑件的精度应尽量选择的低些。此值由文献3表3.10查知：表1-1 精度等级选用推荐值类别塑料品种建议采用的等级高精度一般精度低精度1PS345ABSPC3POM567PPPE低密度4PVC678PE高密度该塑件所有尺寸的精度为4级精度（一般精度，SJ/T10628-95 标准）。2.2.3表面质量分析对该塑件表面没有什么要求，故比较容易实现。综合以上分析，注射时在工艺参数控制的好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。2.2.4脱模斜度塑件冷却时收缩会使它紧紧包紧型芯或型腔中的凸起部分,因此,为了便于从塑件中抽出型芯或从型腔中脱出塑件,防止脱模时拉伤塑件,在设计时必须塑件内外表面沿脱模方向留有足够的斜度。脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下，脱模斜度取决于塑件的形状、壁厚及塑料的收缩率。在不影响塑件的使用前提下，脱模斜度可以取大一些。在开模后塑件留在型腔内，查参考文献8表2-10可知ABS的脱模斜度为：型腔：40120；型芯：351。如果开模后塑件留在型腔内时，塑件内表面的脱模斜度应大于塑件外表面的脱模斜度，即以上值反之。在本次设计的塑件中，设ABS的脱模斜度为：型腔：1，型芯：50。一般情况下，脱模斜度不包括在塑件的公差范围内。2.2.5塑件壁厚 塑料制品应该有一定的厚度，这不仅是为了塑料制品本身在使用中有足够的强度和刚度，而且也是为了塑料在成型时有良好的流动状态。塑件的壁厚对塑件的质量有很大的影响，壁厚过小成型时流动阻力大，大型塑件就难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足一下几方面要求：具有足够的强度和刚度；脱模时能够受推出机构的推出力而不变形；能够受装配时的紧固力。查热塑性塑件最小壁厚及推荐壁厚可知，ABS制件最小壁厚为0.8，中型塑件推荐壁厚为1。同一塑件的壁厚应尽可能一致，否则会因冷却或固化速度不同产生附加内应力，使塑件产生翘曲、缩孔、裂纹甚至开裂。塑件局部过厚会出现凹痕，内部会产生气泡和缺陷，同时也不容易冷却。在要求必需有不同壁厚时，不同壁厚的比例不应超过1:3，且应采用适当的修饰半径以减缓厚薄过度部分的突然变化。综上，根据塑件的使用性能要求，本塑件的壁厚取值本塑件的壁厚为1.5。第三章拟定模具的结构形式3.1明确塑件生产批量该塑件要求大批量生产。3.2估算塑件的体积和重量按照图1.2塑件各部分体积近似计算： 故塑件的体积为：塑件重量为式中为塑料密度(ABS的密度)3.3分析塑件的成型工艺参数初选注射机。 熔化温度：210280；建议温度：245。 模具温度：2570。（模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。 保压：5070MPa。 注射速度：中高速度。根据塑件形状及尺寸采用一模二件的模具结构，考虑外形尺寸及注射时所需的压力情况，参考模具设计手册初选螺杆式注射机：XSZ60。3.4 选择分型面分型面的设计在注射模的设计中占有相当重要的位置，分型面的设计可以对塑件的质量、模具的整体结构、工艺操作的难易程度及模具的制造等都有很大的影响。分型面的设计原则：1）、分型面应选择在塑件外形的最大轮廓处；2）、分型面的选择应有利于塑件的留模及脱模；3）、保证塑件的精度要求。4）、满足塑件外观的要求。5）、便于模具的制造。6）、减小成型面积。7）、增强排气效果。8）、应使侧抽芯行程较短。根据分型面选择的原则，通过表2-1综合分析比较，确定以下的两个方案：单分型面和双分型面。表2-1方案选择方案选择优点缺点双分型面模具进料均匀、平稳增加模具的结构复杂性，增加模具的厚度，而且在制品的外表面易留下点浇口的痕迹，不符合模具的加工经济性单分型面使模具的结构简单化，减小模具的厚度，也节省了模具材料，且在脱模后塑料制件的外表面无浇口的痕迹。进料的距离也大大的缩短了从以上的两个方案进行比较，采用方案二（单分型面）比采用方案一（双分型面）更符合要求，方案二符合了模具的加工经济性，因此，根据塑件的结构特征和使用要求，本模具采用单分型面结构。分型面位置如图3-1：图3-1 分型面位置第四章.线圈环架浇注系统优化设计根据塑件工艺性分析，拟采用两种结构形式：方案一拟采用侧浇口；方案二拟采用潜伏式浇口。两种浇口位置相同。41最佳浇口位置分析优化设计之前首先需要进行最佳浇口位置分析。4.1.1线圈环架最佳浇口位置分析4.1.1.1分析前处理在最佳浇口位置分析前所要完成的前处理工作主要包括以下内容： 项目创建和模型导入； 网格模型的建立； 分析类型的设定； 材料选择和工艺参数的设定。1. 项目创建和模型导入（1） 创建一个新的项目。选择文件新建文件命令.（2） 导入创建好的线圈环架分析模型的igs文件。选择文件导入命令,在弹出的对话框中选择xianquanhuanjia.igs文件，单击打开按扭。选择双层面网格，在分析任务窗口中，线圈环架的基本分析模型被导入4.2. 网格模型的建立. （1）网格的初步划分，选择画分网格命令，会弹出网格生成对话框，在全局网格边长文本框中输入2mm,其他参数设置采用默认值，单击立即换分网格按扭，生成如图4-1：图4-1 线圈环架网格模型（2）网格统计如图4-2：图4-2网格统计由图所示：连通性的个数为1，说明塑件整体连通；在双层面类型网格中，自由边、非交叠边的值均为0；单元定向错误的单元数为0，说明单元定向合理；相互交叉单元数、完全重叠单元个数、重叠的柱体单元个数均为0，说明单元没有交叉、重叠现象；最大纵横比的值为13.53，纵横比合理；匹配率为94.5%85%，对于流动分析来说，满足分析条件，可以进行Moldflow流动分析。网格划分比较好，无需修复。3.分析类型的设定在导入的基本分析模性型中，分析类型设定为最佳浇口位置分析。初步保证熔体在单独腔体内合理的流动和填充过程。4.材料选择线圈环架采用的材料为GE Plastics(Europe)公司的ABS材料，其牌号为UGM ABS GSM.5.工艺过程参数的设置工艺过程参数的设置选用默认设置 模具表面温度-默认设置为50.C。 熔体温度-默认设置为230。C。4.1.1.2结果分析计算结束后，MPI生成的最佳浇口位置的分析结果.1.最佳浇口位置最佳浇口位置的图形显示结果如图4-3所示。图4-3线圈环架最佳浇口位置结果中蓝色的区域是最佳的浇口位置区域，红色的区域是最不理想的浇口位置区域，其他颜色的介于两者之间。小结：从线圈环架的最佳浇口位置分析中看出最佳点都在中间位置，可以在此处创建侧浇口。考虑到中间位置比较隐蔽，第二中方案在塑件的中间部分建潜伏式浇口。 4.2侧浇口分析与优化4.2.1 填充分析前处理4.2.1.1分析前处理（1）型腔的布局和浇注系统组合型腔的布局和浇注系统生成如图1-7，通向线圈环架的分流道杆单元直径尺寸设定为4mm，长度为21mm，浇口的尺寸宽W为2mm，深H为1.2 mm，长L为0.7 mm。主流道尺寸其始直径2.5 mm，终点直径6 mm，长度为50mm。图4-4 组合型腔的布局和浇注系统检查塑件的连通性，全部显示为绿色，说明连通性良好，如图4-5：图4-5浇注系统连通性示意图 （2）分析类型的设定分析类型设定为填充。（3）工艺过程参数的设置工艺过程参数的设置不变Pack/holding control的设置如图4-6：图4-6 Pack/holding control曲线4.2.1.2结果分析 完成了分析前处理，双击任务窗口中的分析解算器开始计算。生成的结果如下：1.填充时间如图4-7所示图4-7充填时间 如果填充不平衡会造成行腔内局部过保压，使塑件各部分收缩不均，在塑件内产生较大的内应力，从而使塑件发生翘曲变形。由图4-7可知，塑件的总充填时间为1.031s。熔胶到达产品对称两端的时间较为接近，分别为0.896s和0.893s，说明制件的两端填充平衡（一模两腔，自然平衡），没有短射现象。2.速度压力转换点压力图4-8速度压力转换点压力速度压力转换点压力分布如图4-8，98.84的时候被充满，V/P 转换点压力为50.24Mpa,未充满部位也表示在图中.两型腔压力平衡。3.浇口位置压力曲线如图4-9所示图4-9浇口位置压力曲线通过时间压力曲线得出浇口位置最大压力为60mpa，而该塑件浇口的最大压力为54mpa，该值小于60mpa.因此浇口位置符合要求。4.熔接痕如图4-10图4-10熔接痕 该图熔接痕出现在两股料流结合的地方，情况比较理想，可以在这位置开设排气槽，减少熔接痕。5.剪切速率，体积如图4-11图 4-11剪切速率，体积剪切速率是速度变化大小的度量，同时它代表塑料被剪切变形的速率，剪切速率值应不超过材料极限值。该材料的极限值为12000/s。虽然从图中可以看出剪切速率在0-153901/s之间，但通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值远小于12000/s。6.壁上剪切应力如图4-12图4-12 壁上剪切应力从图中可以看出壁上剪切应力在0-0.7877Mpa之间，通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值远大于材料的剪切应力最大值0.28Mpa。小结：从以上分析结果来看，该浇注系统充填平衡，型腔压力平衡，熔接痕位置也比较合理，且可以通过开设排气槽，减少熔接痕，体积剪切速率小于材料的极限值。但是壁上剪切速率大于材料极限值，应该对工艺过程参数进行修改，如提高料温，提高模温，或延长充填时间。4.2.2 优化方案后的充填 从上文看出，两个型腔压力平衡，压力曲线跟设定的也相同，无需对方案调整。 在此对工艺参数进行修改。4.2.2.1 工艺参数的修改提高模具表面温度至750，熔体温度至2750。再次进行填充分析：1.壁上剪切应力如图4-13图4-13壁上剪切应力从图中可以看出壁上剪切应力在0-0.6594Mpa之间，通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值小于材料的剪切应力最大值0.28Mpa。4.3潜伏式浇口分析与优化4.3.1填充分析前处理4.3.1.1分析前处理（1）型腔的布局和浇注系统型腔的布局和浇注系统生成如图4-13，通向线圈环架分流道杆单元直径尺寸设定为4mm，长度为18mm。浇口尺寸，小端1mm，大端3mm，倾角30o。主流道尺寸其始直径2.5 mm，终点直径6 mm，长度为50mm（2）分析类型的设定分析类型设定为填充。（3）工艺过程参数的设置工艺过程参数的设置同方案1的填充分析的工艺过程参数的设置图4-14浇注系统检查塑件的连通性，全部显示为绿色，说明连通性良好，如图4-15：图4-15浇注系统连通性示意图4.3.1.2结果分析 完成了分析前处理，双击任务窗口中的分析解算器开始计算。生成的结果如下：1.填充时间如图4-16所示图4-16 充填时间 如果填充不平衡会造成行腔内局部过保压，使塑件各部分收缩不均，在塑件内产生较大的内应力，从而使塑件发生翘曲变形。由图4-16可知，塑件的总充填时间为1.056s。熔胶到达产品对称两端的时间较为接近，分别为0.816s和0.824s，说明制件的两端填充平衡（一模两腔，自然平衡），没有短射现象。2. 速度/压力转换点压力如图4-17图4-17 速度/压力转换点压力V/P switchover 转换点压力分布如图4-17，98.93%的时候被充满，V/P 转换点压力为52.63Mpa,未充满部位也表示在图中. 由图可以看出压力不平衡。3.浇口位置压力曲线如图4-18所示图4-18浇口位置压力曲线浇口位置压力变化曲线如图4-18所示，通过时间压力曲线得出浇口位置最大压力为60mpa，而该塑件浇口的最大压力为56.8mpa，该值小于60mpa.因此浇口位置符合要求。4.熔接痕如图4-19图3-19熔接痕该图熔接痕出现在两股料流结合的地方，情况比较理想，可以在这位置开设排气槽，减少熔接痕。5.剪切速率，体积如图4-20图4-20剪切速率，体积该材料的极限值为12000/s。虽然从图中可以看出剪切速率在0-22328/s之间，但通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值远小于12000/s。6.壁上剪切应力 如图4-21图4-21壁上剪切应力从图中可以看出壁上剪切应力在0-0.8875Mpa之间，通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值远大于材料的剪切应力最大值0.28Mpa。小结：从以上分析结果来看，该浇注系统充填平衡，熔接痕位置也比较合理，且可以通过开设排气槽，减少熔接痕，体积剪切速率小于材料的极限值。但是型腔压力不平衡，壁上剪切速率大于材料极限值，应该进行修改。4.3.2 优化方案后的充填 从上文看出，两个型腔压力不平衡，压力曲线跟设定的也不太相符，根据经验，对设计方案进行适当的调整。 3.3.2.1 工艺参数的设置提高模具表面温度至800，熔体温度至2800。再次进行填充分析：1. 速度/压力转换点压力如图 4-22图4-22速度/压力转换点压力由图可看出型腔压力达到平衡。2.壁上剪切应力 如图4-23图4-23 壁上剪切应力由图中可以看出壁上剪切应力在0-0.6772Mpa之间，通过查询结果命令，点击图中不同位置，发现最大剪切速率值小于材料的剪切应力最大值0.28Mpa。4.4 小结根据以上两种浇口分析，结果优化后都可以满足工程需要，但是潜伏式浇口模具加工困难，且在优化时对模具表面温度及熔料温度要求较高。用侧浇口浇注系统，加工容易，并能随时调整浇口 尺寸，较为方便的达到各型腔的浇口平衡。 所以选择侧浇口方案。第五章.线圈环架模具设计5.1确定浇注系统 (1)根据Mold Flow分析得出，选择侧浇口，浇注系统的尺寸根据模板尺寸定。主流道尺寸其始直径2.5 mm，终点直径6 mm，长度为50mm。通向线圈环架的分流道为圆形，单元直径尺寸设定为4mm， 长度为21 mm。浇口为矩形，尺寸宽W为2mm，深H为1.2 mm，长L为0.7mm。(2) 冷料穴设计冷料穴是用一个井穴将主流道延长以接收冷料，防止冷料进入浇注系统的流道和型腔，把这一用来容纳注射间隔所产生的冷料的井穴称为冷料穴。5.2选择顶出方式 选择顶杆脱模机构，由于该模具使用HALF块，为使斜滑块整体推出，取出塑件，故采用顶杆顶出较合适。5.3 确定冷却方式对于要求模温较低的ABS塑料模具，必须加设冷却装置。使用水冷，在型腔周围和型芯内开设冷却水通道，使水和在其中循环，带走热量，维持所需的温度。单位时间型腔总热量为 1=1式中 W单位时间内注入型腔中的塑料质量，kg/次 N每小时的注射次数 G塑料的注射量,cm3 Q1单位热流量，KJ/Kg 所以 根据热平衡原理,单位时间内塑料熔体凝固释放的热量应等于冷却水所带走的热量,于是有:qV=式中 冷却介质的密度,kg/m3,模具冷却介质进出口温度,冷却介质比热容,kJ/(kg)根据下表表1 冷却水的稳定湍流速度与流量冷却水道直径d/(mm)最低流速v/(m/s)流量qv/(m3/min)81.665.0101.326.2121.107.4150.879.2200.6612.4250.5315.5300.4418.7所以，当冷却水道直径设置为8mm时，符合冷却要求。5.4模具成型零件尺寸的计算常用塑料的收缩率见表2表2常用塑料的收缩率塑料名称聚乙烯（PE）聚丙烯（PP）聚氯乙烯（PVC）聚苯乙烯（PS）尼龙（N6）ABS计算收缩率（%）1.53.61.02.50.61.50.60.80.82.50.30.8平均收缩率： 计算如下表：表3型芯和行腔的计算类别尺寸类型塑件尺寸计算公式型腔或型芯的工作尺寸型腔的计算径向尺寸的计算3822191.5深度尺寸的计算861.5型芯的计算径向尺寸的计算16191.5深度尺寸的计算611型芯中心距尺寸605.5 斜滑块的侧向分型与抽芯机构设计要点 1. 斜滑块的导滑形式。该设计导滑部分采用了矩形形式。2为保证斜滑块的分型面弥合，成型时不至发生溢料，斜滑块底部与模套之间应留有0.20.5mm，同时斜滑块顶出面应高出模套0.20.5mm。3. 斜滑块的导向斜角一般去10o25o，本设计取20o。4.斜滑块的尺寸见图5-3。5.5 模具模架的设计根据浇注系统，模具型腔、冷却水道、推板脱模结构等的布置，确定了模架的主要尺寸,如下：定模座板：20mm定模板：20 mm动模板：50mm动模固定板：30mm垫板：20 mm推板：15 mm推杆固定板：13mm动模座板：20mm5.6注射机选用与校核5.6.1浇注系统重量单件塑件重量 注射机额定注射量Gb，每次注射量不超过最大注射量的80% 即 式中： 型腔数 浇注系统重量() 塑件重量() 注射机额定注射量()浇注系统估算结果： 浇注系统重量设 则得： 总质量：满足注射量： 式中 额定注射()-塑件与浇注系统凝料体积和（）或满足注射量5.6.2注射压力 ABS塑料成型时的注射压力5.6.3锁模力式中：塑料成型时型腔压力ABS塑料的型腔压力，取 A浇注系统和塑件在分型面上的投影面积和分型腔及浇住引流及型腔在分型面上的投影面积 根据以上分析与计算,根据塑料注射机技术规格表4.2塑料成型工艺与模具设计选用XSZ60型注射机5。注射机XSZ60有关技术参数如下: 模具锁模力： 500KN模板最大开合模行程 160模具最大厚度 200模具最小厚度 70喷嘴圆弧半径 12喷嘴孔直径 4拉杆空间 190*3305.7 注射机的校核5.7.1 锁模力的校核模具所需的最大锁模力应小于或等于注塑机的额定锁模力，采用下式子进行校核F锁机P模A式中：F锁机注塑机额定锁模力，KN； P模熔融塑料在型腔内的压力，20MPa40MPa； A塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算为1874.36。 故F锁机P模A=401874.36=74.97(KN)在此选定的注塑机的锁模力为500KN，锁模力校核合格。5.7.2 注射压力的校核 ABS塑料的注塑压力为7090MPa，而注塑机的注塑压力为 106218MPa符合。5.7.3 模具厚度校核 模具厚度必须满足下式：H H H，因为计算得模具厚度为190，70190200满足要求。式中，H所设计的模具厚度195mm； H注塑机所允许的最小模具厚度70 mm；H注塑机所允许的最大模具厚度200mm；5.7.4 最大注射量校核注塑机一次成型的塑料容量通过分析V实=V产品+V浇=4.04+4.04+2.026=10.106cm3所选的注射机XSZ60的实际注射量为