雪花片零件的Moldflow分析（全套含CAD图纸）
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任务书一、课题来源、目标及意义本课题源：当今社会上，我国家庭越来越重视开发孩子智力。雪花片是儿童的童年必不可少的一种玩具，也是开发孩子的智力的一种玩具，所以本文以雪花片为对象，进行模具设计的分析。目标及意义: Moldflow专门对注塑成型过程进行模拟分析的软件,它主要是以塑料件成型过程为对象，借着计算机为载体。它能快速的对塑料成型过程进行模拟，模拟的结果可为在生产过程中作为参考。采用Moldflow软件进行分析，从而确定雪花片进行网格划分和浇口位置的确定，以及浇注系统的和冷却方式。从而得到成型参数，在对比的情况下得到最优方案。二、毕业设计（论文）内容及要求论文的基本内容，首先应该进行网格的划分、网格的诊断与修复，紧接着充填分析，包括材料的选择、浇口位置的确定。然后浇注系统的建立与分析，分析点浇口的一模两腔和侧浇口的一模两腔的参数，接着进一步创建一模两腔和一模四腔的浇注系统，分析最佳的一模两腔与一模四腔对比，确定最终的浇注方式。最后进行冷却系统四根冷却水管和六根冷却水管的方案进行对比分析，确定最佳的冷却方式，从而得到最优的方案。三、毕业设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段名称计划时间1确定毕业设计（论文）选题并完成选题审批表2017.3.8前2依据任务书，学生进行准备工作，调研及资料收集2017.3.9-3.163撰写并完成开题报告2017.3.17-3.244完成毕业设计（论文）初稿；填写周记2017.3.25-4.245根据指导教师的建议，完成对毕业设计（论文）修改工作，通过毕业设计（论文）的查重，整理并完善毕业设计（论文）相关资料，上交毕业设计（论文）所有资料（包含纸质档和电子文档，周记不得少于5次），并准备答辩2017.4.25-5.46答辩小组的评阅教师审核并量化打分2017.5.5-5.127学生毕业设计（论文）答辩2017.5.13四、参考书及参考文献1 王刚. Moldflow模具分析应用实例.北京：清华大学出版社，20052 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势J.模具工业，2005. 3 陈燕霞. Moldflow从入门到精通.北京：电子工业出版社，20154 程钢. UG NX 8.0+Moldflow 2012模具设计与模流分析.北京：北京大学出版社，20145 李代叙. Moldflow模流分析从入门到精通.北京：清华大学出版社，20126 张金标.注塑CAE及Moldflow软件应用.北京：机械工业出版社，20077 吴梦陵,张珑. Moldflow模具分析实用教程.北京：电子工业出版社，20138 史艳艳. 新编中文版Moldflow 2012标准教程. 北京：中国海洋出版社,20139 沈洪雷,刘峰.Moldflow注射成型过程模拟实例教程.北京: 电子工业出版社,2014指导教师（签字）: 院（系）主任（签字）: 毕业设计（论文）周记专业 模具设计与制造 班级 学号 姓名周次1日期2017-3-10课题毕业论文题目的确定工作内容摘要通过自己专业确定论文题目为：雪花片零件的Moldflow分析。本课题是模具设计与制造专业学生在毕业时的任务，其作用主要为验证我们在学校所学的知识，并通过此课题的编写，让我们对在校所学的知识进行一次综合的应用，为今后的实践工作打下基础，在分析过程中，不断的发现问题，并解决问题。培养我们的自我学习能力和自我解决能力。周次2日期2017-3-24课题确定论文的框架工作内容摘要1.运用提供的有限资源，选用合理的配作方法。2.论文的主要描述为一下四个方面。（1）分析前期（2）充填分析及优化（3）浇注系统的建立和分析（4）一模两腔和一模四腔的分析与比较（5）冷却系统及优化3.根据现有设备，综合运用所学基础理论、专业知识和基本技能，进行分析和解决实际问题，把所学的理论及基础知识运用到实际生产，实现知识与工作岗位零距离。即使遇到问题，也可以及时请教师傅或老师。专业 模具设计与制造 班级 学号姓名周次3日期2017-4-7课题整理论文所需的资料工作内容摘要1.查阅的问题包括：（1）Moldflow分析的流程。（2）零件的工艺分析。2.查阅的路径包括：（1）查阅相关的家电书籍或网上的视频资料。（2）运用自己的知识解决一些基础的问题。（3）去公司查相关的数据，和请教技术人员。（4）遇到不懂的问题可以请教实习指导老师或同学。周次4日期2017-4-14课题整理论文的初稿工作内容摘要（1） 摘要内容需要修改，行间距需要调整。（2） 论文没有目录。（3） 前言内容没有层次感，段落行距没有按要求修改。（4） 正文内容排版没有按照要求排，段落、行距有问题，首行空两格不是段落设置出来的，而是空格敲出来的。（5） 图片有序列号，但是没有内容说明。（6） 论文内容还要修改。（7） 编程轨迹图、零件加工图都要有，最好能在一张表格中体现出。（8） 结论内容还需要进一步的修改完善。（9） 整片论文还需下功夫修改。专业 模具设计与制造 班级 学号140301111124 姓名 周次5日期2017-4-21课题修改论文工作内容摘要依照老师给的范文再做一些补充说明和修改，再进一步完善论文，并且通过老师的网站查看论文的相似度，做到论文的进一步正确。不断地完善论文，减少错误。通过老师的范文，老师审阅查找出的问题来改正自己论文中的不足和错误处，并且通过一些资料进行对比，以此来改正自己论文中一些不足之处，并将最终修改好的论文再次检查一遍，准确无误后进行打印并且装订好交给老师。周次6日期2017-4-28课题论文的确定与总结工作内容摘要核对毕业设计作品的数量是否达到毕业设计任务书的要求;作品的完成情况是否专业规范、无明显错误；先期完成的作品是否由于保管不当出现破损或残缺；整体审视作品是否存在需要弥补的缺憾；检查已刻录的光盘是否能够顺利打开、浏览和演示；查阅电子文档是否有遗漏的内容；如果存在问题应及时改正用半天的时间对毕业答辩的过程进行周密的安排对作品的展示、设计过程介绍、回答教师提问、致谢词的时间作出合理分配等等很多的方面都要想到。这是最后一周了过完这一周大家就各奔东西了还真是舍不得三年的大学生活。大家加油！开题报告一、课题来源、选题依据、课题研究目的、应用价值本课题源：当今社会上，我国家庭越来越重视开发孩子智力。雪花片是儿童的童年必不可少的一种玩具，也是开发孩子的智力的一种玩具，所以本文以雪花片为对象，进行模具设计的分析。选题依据: Moldflow专门对注塑成型过程进行模拟分析的软件,它主要是以塑料件成型过程为对象，借着计算机为载体。它能快速的对塑料成型过程进行模拟，模拟的结果可为在生产过程中作为参考。目的：采用Moldflow软件进行分析，从而确定雪花片进行网格划分和浇口位置的确定，以及浇注系统的和冷却方式。从而得到成型参数，在对比的情况下得到最优方案。应用价值：Moldflow是注塑成型一个重要的分析软件，它可以分析塑料件的制品设计、模具的设计和注塑成型，分析塑料制品的设计，它包括分析塑件的最小壁厚，减少成本。进而保证零件的质量，而且提高生产率和减低成本。二、课题研究的基本思路、研究的关键问题和研究手段（途径）基本思路：首先先进行网格的划分、网格的诊断与修复与修复，诊断的内容包括三角形单元数量，连通区域，自由边及交叉边，匹配百分比等等。接着充填分析，包括材料的选择、浇口位置的确定和充填分析。然后浇注系统的建立与分析，分析点浇口的一模两腔和侧浇口的一模两腔的参数，接着进一步创建一模两腔和一模四腔的浇注系统，分析最佳的一模两腔与一模四腔对比，确定最终的浇注方式。最后创建冷却系统四根冷却水管和六根冷却水管进行分析，确定最佳的冷却方式，从而的到最优的方案。研究关键问题：划分网格和修复网格、确定最佳浇口位置、选择雪花片材料、对雪花片的浇注系统的建立以及分析、分析一模两腔和一模四腔的分析与比较以及冷却系统的创建及优化。难点：网格的修复、浇注系统和冷却系统的确定。三、论文的主体框架和主要内容概述本文主题框架：（1）确定零件的材料以及网格的划分（2）充填分析及优化（3）浇注系统的建立和分析（4）一模两腔和一模四腔的分析与比较（5）冷却系统的创建及优化主要内容概述：首先先进行网格的划分、网格的诊断与修复与修复，诊断的内容包括三角形单元数量，连通区域，自由边及交叉边，匹配百分比等等。接着充填分析，包括材料的选择、浇口位置的确定和充填分析。然后浇注系统的建立与分析，分析点浇口的一模两腔和侧浇口的一模两腔的参数，接着进一步创建一模两腔和一模四腔的浇注系统，分析最佳的一模两腔与一模四腔对比，确定最终的浇注方式。最后创建冷却系统四根冷却水管和六根冷却水管进行分析，确定最佳的冷却方式，从而的到最优的方案。四、论文工作进度与安排起讫日期工作内容达到要求2017.3.8前确定毕业设计（论文）选题并完成选题审批表2017.3.9-3.16依据任务书，学生进行准备工作，调研及资料收集2017.3.17-3.24撰写并完成开题报告2017.3.25-4.24完成毕业设计（论文）初稿；填写周记2017.4.25-5.4根据指导教师的建议，完成对毕业设计（论文）修改工作，通过毕业设计（论文）的查重，整理并完善毕业设计（论文）相关资料，上交毕业设计（论文）所有资料（包含纸质档和电子文档，周记不得少于5次），并准备答辩2017.5.5-5.12答辩小组的评阅教师审核并量化打分2017.5.13学生毕业设计（论文）答辩五、指导教师意见 指导教师： 年 月 日六、所在专业负责人审查意见 专业负责人：年 月 日七、参考文献阅读清单（要求8篇以上）序号题 目（及作者）出处（书籍及出版社、期刊名及期刊卷期号等）1Moldflow模具分析应用实例(王刚)北京：清华大学出版社，20052模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势（李德群，肖祥芷）模具工业，2005.3Moldflow从入门到精通（陈燕霞）北京: 电子工业出版社,20154UG NX 8.0+Moldflow 2012模流分析（程钢）北京：北京大学出版社，20145Moldflow模流分析从入门到精通（李代叙）北京: 清华大学出版社,20126注塑CAE及Moldflow软件应用（张金标）北京: 机械工业出版社,20077Moldflow模具分析实用教程（吴梦陵,张珑）北京: 电子工业出版社,20138新编中文版Moldflow 2012教程（史艳艳）北京: 中国海洋出版社,20139Moldflow注射成型过程模拟实例教程（沈洪雷）北京: 电子工业出版社,201410Moldflow高效低成本模具开发与分析（肖辉）北京: 中国青年出版,2008苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（指导教师用）学生： 设计（论文）题目：雪花片零件的Moldflow分析评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。02难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。03理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。05综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。06研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。07实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。08创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。10结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。11要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。12成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。综合意见指导教师签字：时间： 年 月 日 2016 届学生毕业设计（论文）材料袋题 目：雪花片零件的Moldflow分析学生姓名：学 号：院（系）：专业班级：指导教师：职 称：材 料 目 录序号名 称数量备注1毕业设计（论文）选题审批表12毕业设计（论文）任务书13毕业设计（论文）开题报告14毕业设计（论文）指导教师评阅表15毕业设计（论文）评阅教师评阅表16毕业设计（论文）答辩记录17毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表18毕业设计（论文）（附所有电子资料）1双面打印、装订（封面用牛皮纸）9其它材料（如大学生论文检测报告单等） 2017年5月4日毕业设计（论文）答辩审查及成绩评定表设计(论文)题目雪花片零件的Moldflow分析毕业设计（论文）答辩资格审查以下各项，已完成的打“”，否则打“”任务书、开题报告、评阅表等材料齐全已完成任务书基本要求无严重违纪现象（如：旷课达1/3者、论文检测总文字复制比大于50%、违反规定造成重大损失者）审查结果指导教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日评阅教师意见：同意答辩 暂缓答辩 签字： 年 月 日毕业设计（论文）答辩成绩答辩小组评审意见：成 绩（百分制）：组长（签字）：年 月 日答辩委员会评定成绩组成部分分值比例指导教师评阅分30%评阅教师评阅分30%答辩成绩40%最终得分毕业设计等第（五级分制）：答辩委员会主席（签章）：年 月 日毕业设计（论文）答辩记录毕业设计（论文）题目雪花片零件的Moldflow分析指导教师职 称工作单位苏州健雄职业技术学院答辩日期、时间 年 月 日答辩组成员（签字）：答辩记录：记录人（签字）：年 月 日答辩组组长（签字）：年 月 日摘 要本文通过moldflow软件对注塑成型雪花片零件进行模拟分析。首先根据雪花片的尺寸在UG软件中画出雪花片零件的模型，然后在moldflow软件中创建新的工程，导入提前画好的模型 。整个分析过程，通过网格的划分，充填分析，浇注系统的建立，一模两腔与一模四腔的分析与比较，确定最终的冷却系统，从而模拟出最佳的方案。关键词：Moldflow软件；注塑成型；冷却系统目 录前 言11 分析前期21.1 零件的介绍21.1.1 零件的尺寸21.2 创建工程项目31.2.1 导入模型31.3 划分网格32 充填分析及优化62.1 分析类型的选择62.2 材料的选择62.3 浇口匹配性62.4 充填分析72.4.1 充填时间72.4.2 气穴72.4.3 锁模力83 浇注系统的建立和分析83.1浇注系统的定义83.2 浇注系统的选择方案93.3 点浇口93.3.1 创建浇注系统93.3.2 点浇口参数分析93.4 侧浇口113.4.1 创建浇注系统113.4.2 侧浇口参数分析113.5 浇口与侧浇口比较124 一模两腔和一模四腔的分析与比较134.1 点浇口的一模四腔134.1.1 创建一模四腔浇注系统134.1.2一模四腔参数分析134.2一模两腔与一模四腔的分析比较155 冷却系统及优化165.1冷却系统的构建与分析165.2冷却系统的参数分析176 结论20致 谢21参考文献22前 言随着社会的发展，时代的进步，人们消费水平的提高，需要的产品也在不断更新，产品更新代表一个新系列的产品的出现。传统的手工设计渐渐被智能的机器所取代，CAE系统智能化发展，被许多企业和工厂用于新产品开发。其中Moldflow软件专门用于对注塑成型过程进行模拟分析的软件，模拟的结果可作为生产过程中重要的参考。Moldflow软件是注塑成型一个重要的分析软件，它可以分析塑料件的的设计过程，模拟设计和注塑成型的过程，减少设计成本，同时又很省时。选择最优流道系统设计缩短成型周期。如果不用它来分析，只靠制品设计员的经验来设计，通常都是费时、费事的。反过来，采用Moldflow软件的分析，可以减少产品的设计所用的时间，加快最优的方案，从而降低成本。本文雪花片是注塑成型的塑料制品，采用Moldflow软件进行分析。对雪花片进行网格划分和浇口位置的确定，以及浇注系统的和冷却方式的确定。从而得到成型参数，在对比的情况下得到最优方案。1 分析前期1.1 零件的介绍雪花片是家长给孩子开发智力的一种玩具，材料的选用是ABS，周围开有八个槽，可以互相对接。雪花片根据现象叠成各种各样的形状，如建筑物、机器人以及各种各样的模型，是孩子童年必不可少的一种玩具，通过玩雪花片玩具可以提高其思维能力。1.1.1 零件的尺寸雪花片的尺寸如图1-1，外圆尺寸半径为22.5，内圆半径为4.5，厚度为3。根据尺寸画出零件图如图1-2.（单位：mm）图 1-1 零件尺寸图 1-2 零件图1.2 创建工程项目打开Moldflow软件，创建一个新的工程，此时会弹出如图1-3所示的对话框，在工程名称中输入新工程“雪花片 moldflow”。选择创建位置，单击“确定”选项。图1-3 创建新工程1.2.1 导入模型在新工程中导入雪花片零件。单击“导入”，在弹出的对话框中选择之前画好的雪花片零件图，再单击“打开”。1.3 划分网格网格的划分是做moldflow分析的基础，网格的划分对分析的精度有着很大的影响。雪花片零件，结构简单不复杂，所以采用立即划分网格的方式划分。依次点击“网格”，“生成网格”，弹示网格对话框，如图1-4。然后单击立即划分网格， 生成的模型如图1-5。系统将对模型进行划分与匹配，通过网络日志了解到网格的类型，曲面上的全局边长等。如下图1-6所示。点击工具栏中的网格统计，显示如下图1-7所示。图1-4 生成网格图1-5 网格模型图1-6 网格生成信息图2-4 网格统计信息2 充填分析及优化2.1 分析类型的选择网格划分之后，根据任务列表，将是设置分析序列。如图2-1所示。选择浇口位置。图2-1 选择分析类型2.2 材料的选择根据任务列表，设置分析序列之后，将是选择原材料。已知雪花片的材料是ABS，于是搜索材料的输入ABS。如图2-2。 选择制造商UMG ABS Ltd，牌号GSM.图2-2 选择材料 2.3 浇口匹配性选择分析类型与材料之后立即进行分析，等待分析完成。如图2-3所示，可以查看匹配结果，显示模型各处的匹配性。依靠图中颜色条可以清楚的看出，蓝色区匹配性最好，而红色区匹配性最差。 图2-3最佳浇口位置2.4 充填分析2.4.1 充填时间依靠最佳的浇口位置的确定，能够分析得到充填时间如图2-4所示，得出直流道浇注系统充填时间为0.5147s.图2-4冲填时间2.4.2 气穴如图2-5所示，气穴位置主要出现在雪花片的边缘位置，处于分型面上，所以排气不存在问题。图2-5 气穴2.4.3 锁模力如图2-6所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在0.75T.,图2-6 锁模力变化曲线3 浇注系统的建立和分析3.1浇注系统的定义浇注系统(gating system)是为了将熔体引入铸型型腔而在铸型内开设的通道。一般的浇注系统由浇口杯、直浇口、横浇口和内浇口四部分组成。3.2 浇注系统的选择方案因为雪花片比较小，于是我采用一模两腔的设计方案，通过点浇口与侧浇口两种不同方案的对比，来选择最好的方案。3.3 点浇口3.3.1 创建浇注系统首先，单击“几何”命令，选择“型腔重复”，出现对话框，将“型腔数”设置为2。下一步，选择一个零件靠近最佳点浇口位置上创建直线。先创建点，复制点坐标，Z轴方向向上平移8个单位。在另一零件上重复上一步，浇口线完成。再次创建线，连接两条浇口线的顶点，冷流道线完成。然后在冷流道线中间创建节点，根据节点，复制中间点坐标，Z轴方向向上平移20个单位，冷主流道线完成。接着设置冷主流道线、冷流道线和浇口线参数以及浇口属性，最后划分网格。点浇口的浇注系统创建完成，如图3-1. 图3-1浇注系统3.3.2 点浇口参数分析得到浇注系统后，点击开始分析，在分析日志中得到如图3-2所示的充填时间，得到结论，完成两个雪花片总的充填过程时间为0.7063s.图3-2点浇口的充填时间气穴位置结果告诉设计者设置的制品排气位置应该在什么位置。设计的产品的气穴位置在雪花片的四周，也就是在零件的分型面上，所以不需要安排排气系统。如图3-3.图3-3 点浇口的气穴位置如图3-4所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在5.760T.图3-4点浇口的锁模力：XY图3.4 侧浇口3.4.1 创建浇注系统侧浇口浇注系统的设定，将浇口位置放在雪花片边缘侧边中间，接着把另一个零件创建冷浇口。创建线连接冷浇口的两个点，创建冷流道线。然后在两点中间创建节点，复制中间点坐标，Z轴方向向上平移20个单位，创建冷主流道线。接着设置冷主流道线和冷分流道以及浇口参数，最后划分网格，侧浇口的浇注系统创建完成，如图3-5.图3-5侧浇口的浇注系统3.4.2 侧浇口参数分析得到浇注系统后，点击开始分析，在分析日志中得到如图3-6所示的充填时间，得到结论，完成两个雪花片总的充填过程时间为2.705s.图3-6 侧浇口的充填时间如图3-7所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在4.0855T.图3-7 侧浇口的锁模力：XY图3.5 浇口与侧浇口比较通过以上两组数据的充填时间、气穴、锁模力等数据的对比，可以发现点浇口的充填时间比侧浇口的充填时间短1.9987s。而侧浇口的锁模力比点浇口锁模力小1.6745T。两者之间各有优缺点。因为点浇口充填快，且锁模力也较小。点浇口的充填的时间0.7063s，气穴的位置在分型面上，锁模力最大值为5.760T，不存在熔接痕。所以点浇口与侧浇口两个方案我选择点浇口。4 一模两腔和一模四腔的分析与比较4.1 点浇口的一模四腔4.1.1 创建一模四腔浇注系统在一模两腔的基础上，完成浇注系统创建，点击划分网格，完成网格的划分。得到的模型如图4-1.图4-1一模四腔点浇口的浇注系统4.1.2一模四腔参数分析一模四腔点浇口的填充时间，如图4-2，完成一个充填整个过程需要0.7322s，比一模两腔的充填时间大0.0259s.图4-2一模四腔的点浇口的充填时间根据图4-3锁模力最大为15.8494T,比一模两腔的大10.0854T.图4-3 一模四腔的点浇口的锁模力：XY图4.2一模两腔与一模四腔的分析比较通过点浇口的一模四腔与一模两腔的对比，虽然点浇口的一模两腔在填充时间和锁模力都占优势，但是点浇口的一模四腔的效率比之较高。一模两腔做四个零件，需要1.4126s，而一模四腔只需要0.7322s。考虑到效率以及经济收益，最终选择一模四腔。点浇口的一模四腔的充填时间0.7322s，锁模力最大为15.8494T，气穴位置也在分型面上，不存在熔接痕。5 冷却系统及优化5.1冷却系统的构建与分析 首先设置冷却系统进浇口，然后工艺过程参数的设置，设置了两种方案，四根冷却水管与六根水管分别是方案一与方案二。如图5-1和5-2.图5-1 四根水管的冷却系统图5-2 六根水管的冷却系统5.2冷却系统的参数分析零件最高温度是零件冷却后零件上的最高温度，如图5-3和5-4。方案一与方案二的最高温度值分别是是65.65C与64.44C。图5-3 方案一的零件最高温度图5-4 方案二的零件最高温度回路冷却液温度是冷却周期结束时的冷却系统中冷却液的温度，如图5-5和5-6所示，方案一与方案二的最高冷却液温度分别是是23.53C与25.56C。图5-5 方案一的回路冷却液温度图5-6 方案二的回路冷却液温度方案一与方案二的最高温度值分别是是65.65C与64.44C，回路冷却液温度分别是25.53 C与25.56C，所以方案一比方案二的最高温度高1.21C，回路冷却液温度低0.03C。两者之间差别不大，各有优缺点。但从经济的角度出发，相比较，选择四根水管的冷却系统与六根水管的冷却系统，明显方案一更加的节约成本。所以最终选择四根冷却水管的冷却系统，零件最高温度65.65C，回路冷却液最高温度25.53C.6 总结在此次毕业设计中，我设计的是在生活中很常见的儿童玩具雪花片，此次设计中我要将这个零件进行彻底的分析，moldflow分析，可以减少生产成本，提高零件质量，达到一边设计一边修改的最佳效果。首先，对Moldflow软件有一定的了解，熟悉它的功能与应用，然后创建新的工程，导入雪花片零件的模型，而后用Moldflow软件对雪花片零件进行分析。其次进行网格的划分。网格的划分是做moldflow分析的基础，对分析的精度有着很大的影响。然后对网格多方面修复。其次选择材料，接着分析最佳浇口位置，最佳浇口位置靠近节点15553.接着创建浇注系统，通过点浇口和侧浇口的充填时间、气穴、锁模力等数据的对比，最后选择了点浇口。所用的充填的时间0.7063s，气穴的位置在分型面上，锁模力最大值为5.760T。接下来通过点浇口的一模四腔与一模两腔的对比，虽然点浇口的一模两腔在填充时间和锁模力都占优势，但是点浇口的一模四腔的效率比之较高。一模两腔做四个零件，需要1.4126s，而一模四腔只需要0.7322s。考虑到效率以及经济收益，最终选择一模四腔。点浇口的一模四腔的充填时间0.7322s，锁模力最大为15.8494T，气穴位置也在分型面上，不存在熔接痕。最后创建冷却系统，设计了四个管道和六根管道两个方案，进行对比得出四个管道的冷却系统更加适合雪花片零件。所以最终选择四根冷却水管的冷却系统，零件最高温度65.65C，回路冷却液最高温度25.53C.一步步的对比与一次次最合理的选择，是一个最完美的模流分析过程。致 谢此论文从刚开始的选题，到接下来收集材料，以及方案论证与研讨，再到最后的结束。整个过程，让我了解了moldflow以及熟悉了操作的流程。可以这么说，刚开始决定做moldflow分析的时候，我对软件还不是很熟悉，甚至于有点操作我还不会，中途遇到了很多问题，让我一度想要放弃使用moldflow软件。经过老师无私的帮助，以及同学们热情的帮忙，我从一个不能熟练操作软件，到渐渐的熟悉，甚至最后可以熟练的操作，每一步都是离不开我亲爱的老师与可爱的同学们。感谢我的指导老师，您在我三年学习生涯与平时的生活中，每次对我悉心的引导与关怀，都让我能够取得或大或小的进步，在我的专业领域里能更好的发挥我的价值，找到自己对自己正确的定位。最后，感谢所有帮助我的老师以及同学们。没有你们，我的毕业论文不会做的那么丰富、完善。当然，我也要感谢我的学校苏州健雄职业技术学院，你给我们提供了很多学习的机会，以及一个良好的学习环境，让我的校园生活丰富而多彩，谢谢你们！参考文献1 王刚. Moldflow模具分析应用实例.北京：清华大学出版社，20052 李德群，肖祥芷.模具CAD/CAE/CAM的发展概况及趋势J.模具工业，2005. 3 陈燕霞. Moldflow从入门到精通.北京：电子工业出版社，20154 程钢. UG NX 8.0+Moldflow 2012模具设计与模流分析.北京：北京大学出版社，20145 李代叙. Moldflow模流分析从入门到精通.北京：清华大学出版社，20126 张金标.注塑CAE及Moldflow软件应用.北京：机械工业出版社，20077 吴梦陵,张珑. Moldflow模具分析实用教程.北京：电子工业出版社，20138 史艳艳. 新编中文版Moldflow 2012标准教程. 北京：中国海洋出版社,20139 沈洪雷,刘峰.Moldflow注射成型过程模拟实例教程.北京: 电子工业出版社,201410 肖辉.Pro/ENGINEER+Moldflow高效低成本模具开发与分析全过程.北京：中国青年出版社，200821苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）评价表（评阅教师用）学生： 设计（论文）题目：雪花片零件的Moldflow分析评价项目评价要素评价内涵成绩评定满分得分检查选题质量01选题方向和范围符合本专业的培养目标，基本达到科学研究和实践能力培养和锻炼的目的。02难易度满足专业教学计划中对素质、能力和知识结构的要求，有一定难度，工作量适当。03理论意义和实际应用价值选题符合本学科专业的发展，符合科技、经济和社会发展的需要，解决理论或实际工作中的问题，并能理论联系实际，具有一定的科技、应用的参考价值。能力水平04查阅和应用文献资料能力基本掌握检索中外文献资料的方法，对资料进行初步分析、综合、归纳等整理，并能适当应用。05综合运用知识能力能够综合应用所学知识，对课题所研究问题进行分析，研究目标明确，内容具体，且具有一定的深度。06研究方法与手段较熟练运用本专业的方法、手段和工具开展课题的分析、设计和实施工作。07实验技能和实践能力已基本掌握了专业技能和研究设计方法，实践能力较强。08创新意识能够在前人工作的基础上，进行科学的分析与综合，提出问题，探索解决问题的方法、手段有一定的特色或新意，结论有新见解。设计（论文）质量09内容与写作较完整地反映实际完成的工作，概念清楚，内容基本正确，数据可靠，结果可信。10结构与水平结构较严谨，语言通顺，立论正确，论据充分，分析较深入，结论基本正确。11要求与规范化程度符合本院的毕设工作的规范要求，论文中的术语、格式、图表、数据、公式、引用、标注及参考文献均符合规范。12成果与成效有一定的实用价值；有实物作品、实际运行的原型系统；初步得到应用或具有应用前景的成果。综合意见评阅教师签字：时间： 2017届学生毕业设计（论文）选题审批表姓 名选题教师姓 名周晓刚学 号专业技术职 务高级中级初级院（系）专 业申报课题名称雪花片零件的Moldflow分析课题类别设计论文其它课题来源生产实践科研实验室建设自拟课题简介选择儿童常用的玩具雪花片作为研究对象，将运用Moldflow软件的基础知识，并查阅有关参考文献，分析注塑件的性能要求，选择合适的注塑件材料，根据软件分析报告得出结论，优化模具设计。设计（论文）要求（包括应具备的条件）1.论文内容有条理，格式规范，字数超过4000；2.设计方案合理，工艺计算完整正确；3.自主攥写设计，论文检测总文字复制比大于50%；4.查阅参考文献不少于10篇；课题预计工作量大小大适中小课题预计难易程度难一般易是否是新拟课题是否所在项目团队主任审定意见：负责人（签名）：年 月 日注：1.该表作为学生毕业设计（论文）课题申报时专用,由选题教师填写,经所在专业有关人员讨论,负责人签名后生效;2.该表的填写针对1名学生毕业设计（论文）时选择使用,如同一课题由2名及2名以上同学选择,应在申报课题的名称上加以区别(加副标题),并且在设计(论文)要求一栏中加以体现;3.课题简介一栏主要指研究设计该课题的背景介绍及目的、主要内容、意义；4.“设计（论文）要求（包括应具备的条件）”一栏：主要指本课题技术方面的要求，而“条件”指从事该课题必须具备的基本条件（如仪器设备、场地、文献资料等）；5.课题一旦被学生选定，此表须放在学生“毕业设计（论文）材料袋”中存档。包含有CAD图纸和说明书,咨询Q 197216396摘 要本文通过moldflow软件对注塑成型雪花片零件进行模拟分析。首先根据雪花片的尺寸在UG软件中画出雪花片零件的模型，然后在moldflow软件中创建新的工程，导入提前画好的模型 。整个分析过程，通过网格的划分，充填分析，浇注系统的建立，一模两腔与一模四腔的分析与比较，确定最终的冷却系统，从而模拟出最佳的方案。关键词：Moldflow软件；注塑成型；冷却系统目 录前 言11 分析前期21.1 零件的介绍21.1.1 零件的尺寸21.2 创建工程项目31.2.1 导入模型31.3 划分网格32 充填分析及优化62.1 分析类型的选择62.2 材料的选择62.3 浇口匹配性62.4 充填分析72.4.1 充填时间72.4.2 气穴72.4.3 锁模力83 浇注系统的建立和分析83.1浇注系统的定义83.2 浇注系统的选择方案93.3 点浇口93.3.1 创建浇注系统93.3.2 点浇口参数分析93.4 侧浇口113.4.1 创建浇注系统113.4.2 侧浇口参数分析113.5 浇口与侧浇口比较124 一模两腔和一模四腔的分析与比较134.1 点浇口的一模四腔134.1.1 创建一模四腔浇注系统134.1.2一模四腔参数分析134.2一模两腔与一模四腔的分析比较155 冷却系统及优化165.1冷却系统的构建与分析165.2冷却系统的参数分析176 结论20致 谢21参考文献22前 言随着社会的发展，时代的进步，人们消费水平的提高，需要的产品也在不断更新，产品更新代表一个新系列的产品的出现。传统的手工设计渐渐被智能的机器所取代，CAE系统智能化发展，被许多企业和工厂用于新产品开发。其中Moldflow软件专门用于对注塑成型过程进行模拟分析的软件，模拟的结果可作为生产过程中重要的参考。Moldflow软件是注塑成型一个重要的分析软件，它可以分析塑料件的的设计过程，模拟设计和注塑成型的过程，减少设计成本，同时又很省时。选择最优流道系统设计缩短成型周期。如果不用它来分析，只靠制品设计员的经验来设计，通常都是费时、费事的。反过来，采用Moldflow软件的分析，可以减少产品的设计所用的时间，加快最优的方案，从而降低成本。本文雪花片是注塑成型的塑料制品，采用Moldflow软件进行分析。对雪花片进行网格划分和浇口位置的确定，以及浇注系统的和冷却方式的确定。从而得到成型参数，在对比的情况下得到最优方案。1 分析前期1.1 零件的介绍雪花片是家长给孩子开发智力的一种玩具，材料的选用是ABS，周围开有八个槽，可以互相对接。雪花片根据现象叠成各种各样的形状，如建筑物、机器人以及各种各样的模型，是孩子童年必不可少的一种玩具，通过玩雪花片玩具可以提高其思维能力。1.1.1 零件的尺寸雪花片的尺寸如图1-1，外圆尺寸半径为22.5，内圆半径为4.5，厚度为3。根据尺寸画出零件图如图1-2.（单位：mm）图 1-1 零件尺寸图 1-2 零件图1.2 创建工程项目打开Moldflow软件，创建一个新的工程，此时会弹出如图1-3所示的对话框，在工程名称中输入新工程“雪花片 moldflow”。选择创建位置，单击“确定”选项。图1-3 创建新工程1.2.1 导入模型在新工程中导入雪花片零件。单击“导入”，在弹出的对话框中选择之前画好的雪花片零件图，再单击“打开”。1.3 划分网格网格的划分是做moldflow分析的基础，网格的划分对分析的精度有着很大的影响。雪花片零件，结构简单不复杂，所以采用立即划分网格的方式划分。依次点击“网格”，“生成网格”，弹示网格对话框，如图1-4。然后单击立即划分网格， 生成的模型如图1-5。系统将对模型进行划分与匹配，通过网络日志了解到网格的类型，曲面上的全局边长等。如下图1-6所示。点击工具栏中的网格统计，显示如下图1-7所示。图1-4 生成网格图1-5 网格模型图1-6 网格生成信息图2-4 网格统计信息2 充填分析及优化2.1 分析类型的选择网格划分之后，根据任务列表，将是设置分析序列。如图2-1所示。选择浇口位置。图2-1 选择分析类型2.2 材料的选择根据任务列表，设置分析序列之后，将是选择原材料。已知雪花片的材料是ABS，于是搜索材料的输入ABS。如图2-2。 选择制造商UMG ABS Ltd，牌号GSM.图2-2 选择材料 2.3 浇口匹配性选择分析类型与材料之后立即进行分析，等待分析完成。如图2-3所示，可以查看匹配结果，显示模型各处的匹配性。依靠图中颜色条可以清楚的看出，蓝色区匹配性最好，而红色区匹配性最差。 图2-3最佳浇口位置2.4 充填分析2.4.1 充填时间依靠最佳的浇口位置的确定，能够分析得到充填时间如图2-4所示，得出直流道浇注系统充填时间为0.5147s.图2-4冲填时间2.4.2 气穴如图2-5所示，气穴位置主要出现在雪花片的边缘位置，处于分型面上，所以排气不存在问题。图2-5 气穴2.4.3 锁模力如图2-6所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在0.75T.,图2-6 锁模力变化曲线3 浇注系统的建立和分析3.1浇注系统的定义浇注系统(gating system)是为了将熔体引入铸型型腔而在铸型内开设的通道。一般的浇注系统由浇口杯、直浇口、横浇口和内浇口四部分组成。3.2 浇注系统的选择方案因为雪花片比较小，于是我采用一模两腔的设计方案，通过点浇口与侧浇口两种不同方案的对比，来选择最好的方案。3.3 点浇口3.3.1 创建浇注系统首先，单击“几何”命令，选择“型腔重复”，出现对话框，将“型腔数”设置为2。下一步，选择一个零件靠近最佳点浇口位置上创建直线。先创建点，复制点坐标，Z轴方向向上平移8个单位。在另一零件上重复上一步，浇口线完成。再次创建线，连接两条浇口线的顶点，冷流道线完成。然后在冷流道线中间创建节点，根据节点，复制中间点坐标，Z轴方向向上平移20个单位，冷主流道线完成。接着设置冷主流道线、冷流道线和浇口线参数以及浇口属性，最后划分网格。点浇口的浇注系统创建完成，如图3-1. 图3-1浇注系统3.3.2 点浇口参数分析得到浇注系统后，点击开始分析，在分析日志中得到如图3-2所示的充填时间，得到结论，完成两个雪花片总的充填过程时间为0.7063s.图3-2点浇口的充填时间气穴位置结果告诉设计者设置的制品排气位置应该在什么位置。设计的产品的气穴位置在雪花片的四周，也就是在零件的分型面上，所以不需要安排排气系统。如图3-3.图3-3 点浇口的气穴位置如图3-4所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在5.760T.图3-4点浇口的锁模力：XY图3.4 侧浇口3.4.1 创建浇注系统侧浇口浇注系统的设定，将浇口位置放在雪花片边缘侧边中间，接着把另一个零件创建冷浇口。创建线连接冷浇口的两个点，创建冷流道线。然后在两点中间创建节点，复制中间点坐标，Z轴方向向上平移20个单位，创建冷主流道线。接着设置冷主流道线和冷分流道以及浇口参数，最后划分网格，侧浇口的浇注系统创建完成，如图3-5.图3-5侧浇口的浇注系统3.4.2 侧浇口参数分析得到浇注系统后，点击开始分析，在分析日志中得到如图3-6所示的充填时间，得到结论，完成两个雪花片总的充填过程时间为2.705s.图3-6 侧浇口的充填时间如图3-7所示，填充过程中，每个时间点所对应的锁模力大小不同，最大锁模力在4.0855T.图3-7 侧浇口的锁模力：XY图3.5 浇口与侧浇口比较通过以上两组数据的充填时间、气穴、锁模力等数据的对比，可以发现点浇口的充填时间比侧浇口的充填时间短1.9987s。而侧浇口的锁模力比点浇口锁模力小1.6745T。两者之间各有优缺点。因为点浇口充填快，且锁模力也较小。点浇口的充填的时间0.7063s，气穴的位置在分型面上，锁模力最大值为5.760T，不存在熔接痕。所以点浇口与侧浇口两个方案我选择点浇口。4 一模两腔和一模四腔的分析与比较4.1 点浇口的一模四腔4.1.1 创建一模四腔浇注系统在一模两腔的基础上，完成浇注系统创建，点击划分网格，完成网格的划分。得到的模型如图4-1.图4-1一模四腔点浇口的浇注系统4.1.2一模四腔参数分析一模四腔点浇口的填充时间，如图4-2，完成一个充填整个过程需要0.7322s，比一模两腔的充填时间大0.0259s.图4-2一模四腔的点浇口的充填时间根据图4-3锁模力最大为15.8494T,比一模两腔的大10.0854T.图4-3 一模四腔的点浇口的锁模力：XY图4.2一模两腔与一模四腔的分析比较通过点浇口的一模四腔与一模两腔的对比，虽然点浇口的一模两腔在填充时间和锁模力都占优势，但是点浇口的一模四腔的效率比之较高。一模两腔做四个零件，需要1.4126s，而一模四腔只需要0.7322s。考虑到效率以及经济收益，最终选择一模四腔。点浇口的一模四腔的充填时间0.7322s，锁模力最大为15.8494T，气穴位置也在分型面上，不存在熔接痕。5 冷却系统及优化5.1冷却系统的构建与分析 首先设置冷却系统进浇口，然后工艺过程参数的设置，设置了两种方案，四根冷却水管与六根水管分别是方案一与方案二。如图5-1和5-2.图5-1 四根水管的冷却系统图5-2 六根水管的冷却系统5.2冷却系统的参数分析零件最高温度是零件冷却后零件上的最高温度，如图5-3和5-4。方案一与方案二的最高温度值分别
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