塑料小起子模流分析【毕业论文+CAD图纸全套】

1摘要AUTODESKMOLDFLOW仿真软件是注塑成型仿真工具，可以供设计人员、模具制作人员、工程师给予指导，通过仿真设置和分析日志来展现网格、浇口位置、材料、等几何形状变化如何影响可制造性。从薄壁零件到厚壁、牢固的零件，AUTODESKMOLDFLOW的几何图形支持可以协助用户在最终设计决策前试验假设方案。我们通过MOLDFLOW软件对塑料小起子进行模拟分析，分析零件成型的最佳浇口位置、最优冷却回路、速度/压力切换时的压力、气穴等位置，帮助工艺人员可能出现的缺陷进行预测，在数次修改成型工艺方案后最终确定了能获得比较好的质量相干工艺参数。关键词小起子；网格；冷却回路；分析目录前言1任务书21塑料小起子产品造型311建立任务及方案剖析42制定塑料小起子成型421新建工程及工作目录422导入初始模型423进行网格划分624网格统计与修补63塑料小起子分析1031选择分析类型1032零件质料成型剖析1033最佳浇口分析1034复制模型1135设置分析类型1136设定注射口位置1237型腔复制1338工艺参数设定1339工艺分析计算14310检察工艺分析结果与比较15311冷却回路创建与工艺分析18312检察回路结果与比较20313输出分析报告214模流分析总结22毕业设计心得感想23参考文献241前言这次毕业设计目标旨在熟悉、掌握MOLDFLOW61软件，同时训练注塑模具的设计过程当中相干的工艺参数的设定。要求掌握一定的知识和成型原理，同时必须掌握注塑模具的设计和原理。本次，本人毕业设计塑料小起子就是根据上述要求完成的。这次使用的实物原件是一个常见的塑料小起子，在MOLDFLOW61中经历了网格划分及调整、成型窗口分析、浇口流道及冷却水路的创建、充填分析、冷却分析、翘曲分析等等程序，在数次修改成型工艺方案后最终确定了能获得比较好的质量相干工艺参数。2任务书1塑料件的初始数据如下图实物塑料零件造型、成型剖析。零件名称塑料小起子材料PC料厚5MM精度IT12生产批量大批量2毕业设计论文的内容及要求包含技能要求和工作要求等根据上图的塑料件，画出出零件图，并按要求标注等。应用MOLDFLOW软件对其进行成型模拟，对塑件网格、最佳浇口、气穴位置、冷却回路、翘曲等进行分析，确定最佳浇口位置及冷却回路，完成设计说明书。毕业设计完成后举行毕业答辩，对设计历程进行叙述。31塑料小起子产品造型11建立任务及方案剖析设计标题塑料小起子模流分析产品的零件尺寸图及三维视图，如图11所示。图11产品的零件尺寸图及三维视图42制定塑料小起子的成型21新建工作目录及工程打开MOLDFLOW61，单击左上角文件的子项新建工程按钮，弹出【创建新工程】对话框。在工程名称这一栏内中输入“塑料小起子”，指定创建位置的指定路径（路径必须容易查找），单击【确定】创建一个新工程。如图21所示。图21【创建新工程】对话框22导入模型单击左上角按钮，系统跳出了【输入】对话框，如图22所示。5图22输入模型对话框6在查找范围内选择“塑料小起子”文件，单击【打开】按钮，系统自动弹出如图23所示的【输入】对话框，此时选择网格划分类型为FUSION，文件单位默认为米，单击【确定】按钮，工程视窗出现“塑料小起子”工程，任务视窗出现一系列默认的方案任务与功能，如图24所示。图23输入选项对话框图24输入图723网格划分双击任务视图窗中的此图标，立刻跳转到工具视图窗，“工具”视图窗就会显示“生成网格”的一系列定义信息，如图25所示。这里可对“全局网格边长L”进行，一般取默认值或者整数（这里取整数为2）如图25所示。点击【立即划分网格M】图标，软件会主动进行划分。网格划分信息可以在模型显示区域下方的“网格日志”中查看，如图26所示。图25“生成网格”定义图26网格日志24网格统计与检修单击上面“网格M”图标，选择“网格统计”项，软件就会自动跳出【网格统计】对话框，如图27所示。8图27【网格统计】对话框在此对话框我们能了解很多关于网格的信息，重要的是三角形纵横比和匹配百分比，做翘曲模型的工程来说，匹配率应大于90；虽然上图匹配率已经达到了97，但是还是需要进行网格诊断。单击上面“网格M”图标，选择“网格诊断”的子项“纵横比诊断”，左边“工具”视图窗就会显示“纵横比诊断”的一系列定义信息，如图28所示。由于匹配值显示数值很大所以“输入参数”这项中的“最小值”保持“6”不变，接着点击“显示对话画框就会以云图显示纵横比诊断情况，如图29；这时纵横比过大的单元将以红色线条显示，这是我们只要将出现红色线条的情况消除即可。9图28“纵横比诊断”定义图29纵横比诊断云图情况我们点击局部放大单击将出现红线的单元进行放大到我们的视野之内，再点击居中按钮将此部分固定在我们的视野之内，在进行旋转，使其旋转到一个合适角度，方便我们后续的工作，如图210所示。10图210局部放大11怎么才能将上图区域纵横比较大的单元消除呢，我们点击“网格”下的“网格工具”的“节点工具”项的子单元“插入节点”，左侧工具栏就会显示插入节点的相关定义，如图211所示。图211“插入节点”相关定义与插入结果在上下两个节点中插入一个节点，点击工具栏中“插入节点”这项，切换为“合并节点”项，将左右节点合并（注意选择的第一点是固定点，第二点合并点）这样红线消失了，代表了一个纵横比较大的单元就消除了，如图212所示。12图212“合并节点”相关定义与合并结果将一个纵横比较大的单元消除后，旋转视图观察是否还有其他纵横比较大的单元，利用插入节点和合并节点将这些纵横比较大的单元消除。133塑料小起子分析31选择分析类型双击任务视图窗口中的按钮，软件会自动跳出【选择分析顺序】对话框。我们选择对话框中的“浇口位置”,单击【确定】按钮，这个时候任务视图窗口中的第三个项就会变成，分析的类型就已经确定了，如图31所示。图31浇口选择32零件质料成型剖析塑料小起子的成型材料系统默认使用了PC材料。在任务视图窗口的“材料”栏显示。33最佳浇口分析双击任务视图窗口的“立即分析”，会自动跳出信息提示的对话框，点击【确定】按钮开始进行分析。当屏幕中跳出分析完成的对话框时，表示最佳浇口分析结束。方案视图窗口中显示了分析的结果。分析日志窗口的信息中给出了建议浇口位置，如图32所示，建议浇口位置出现在了N367节点附近。14勾选任务视图窗口【最佳浇口位置】的框，模型显示区域会以云图的效果显示最佳浇口位置，如图33所示。从云图可以看出，显示蓝色区域位置的地方是最佳的浇口位置。图32建议浇口位置图33最佳浇口位置云图34复制模型右击工程视图窗口的当前视图，在弹出的菜单选项中选择【复制】命令，此时在工程视图窗口中出现它的复制品，然后双击该图标，让此工程列为当前目标，复制该视图目的是为了后续的工作而不至于在一个中操作，也有利于比较不同的浇口形式。1535设置分析类型双击方案任务视图窗口中图标，软件会弹出【选择分析顺序】对话框，选择“流动翘曲”，点击【确定】，结束分析类型的选择。我们接着选择注射位置和工艺设置就可以进行分析了。1636设置注射口的位置在方案视图窗口中双击“设置注射位置”，此时鼠标光标就变为了，在上面菜单栏文本框中输入“N376”，敲击ENTER键，选中节点N376，如图34所示。图34最佳浇口位置选择当然这是选的点是最佳浇口位置点，我们也可以在她的侧面选择另一个浇口点，如图35,；这式我们就有了两种浇筑方式1点口浇筑，2侧面浇筑；两种方式也有利于我们比较其流道系统的优劣。17图35侧面浇口1837型腔复制点击菜单栏中“建模”子项“型腔复制向导”，软件就会跳出型腔复制向导对话框，我们假定型腔数为2腔，列间距数值可以小一些，并且根据我们改的数值我们可以预览，完成后就会显示两腔的零件图，如图36。图36“型腔复制”38工艺参数设定双击方案任务中图标，系件跳出【工艺设置向导】对话框。我们去掉“如果有纤维材料进行纤维取向分析”复选框的勾，因为我们的塑料小起子并没有纤维成分；点击【下一步】，显示【工艺设置向导】的第二页，勾选“分离翘曲原因”复选框，因为塑料件的翘曲原因是多种多样的，如冷却不均导致，产品收缩不均导致等等。我们勾选后，根据分离的结果来分析翘曲的原因。点击【完成】按钮，结束工艺设置的定义，如图37所示。19图37“工艺设置导向”39工艺分析计算等方案任务视图窗口中各个任务前出现图标，说明该任务已经完成。接下来就可进行分析计算。双击图标，软件会弹出【选择分析类型】对话框，点击【确定】按钮，MPI求解器进行计算。分析结束后，软件弹出分析完成对话框，信息输出视窗中会输出显示计算相关信息，如图38所示。20如图38侧浇与点浇显示信息（部分）21310检察工艺分析结果与比较由于我们采用点浇和侧浇两种浇筑方式，所以工艺分析结果也不一样。1充填时间。勾选复选框，显示两种浇筑充填时间结果。点浇为106S；侧浇为1352S。通过对比可知点浇时间相对较短。2速度/压力切换时的压力。显示两种浇筑在速度/压力是的产生的压力情况。通过对比可知两种浇筑都在底部压力为0。说明浇筑的点还需要改进，才能完全冲型。3流动前沿处温度。勾选复选框，显示两种浇筑流动前的温度分布情况。点浇流动前的温度中心高四周低；侧浇流动前的温度侧浇边缘附近高，边缘低。通过对比点浇相对比较合理。4顶出时的体积收缩率。勾选复选框，显示两种浇筑充收缩情况。点浇的方式收缩相对比较平均，侧浇则在侧浇面压力低，侧浇面对面压力较大。通过对比，点浇方式点浇相对较好。5气穴位置。勾选复选框，显示两种浇筑充气穴位置。点浇主要出现在塑料小起子的头部与尾部，处于分型面上，所以排气没有问题；侧浇主要出现在内部轮廓边缘、外圆边缘处以及底部边缘处，有些不是分型面上，排气会有问题。通过对比点浇相对较好。6锁模力XY曲线图。勾选复选框，显示两种浇筑填充过程中锁模力的变化曲线。通过对比点浇下降的速率要慢于侧浇速率，点浇相对较好。7熔解痕位置。勾选复选框，显示两种浇筑充熔解痕位置，点浇主要出现在的塑料小起子内部轮廓圆弧处；侧浇主要出现在的塑料小起子内部轮面处。通过对比，两者熔解痕位置差不多。8翘曲分析结果。分别勾选翘曲分析结果。分别勾、复选框并且查看两种浇22筑充的情况。通过比较点浇方式点浇相对较好。如下图39到316。综上所述结果是靠近浇筑节点的点浇方式相比更加合理。23图39点浇与侧浇充填时间图310点浇与侧浇速度/压力切换时的压力图311点浇与侧浇流动前沿处温度24图312点浇与侧浇顶出时的体积收缩率图313点浇与侧浇气穴位置图314点浇与侧浇锁模力XY曲线图图315点浇与侧浇熔解痕位置25图316点浇与侧浇翘曲分析结果26311冷却回路创建与工艺分析（1）复制模型在任务工程视图窗口中右击完成分析的视图，在弹出的菜单选择中选择【复制】命令，这时在方案任务视图窗口中出现，接着双击该图标，将此视图窗口列为当前。（2）选择分析顺序双击任务视窗中的图标，软件跳出【选择分析顺序】对话框，选择“填冷却流动翘曲”，如图317所示，单击【确定】按钮，结束选定分析类型。图317选择分析顺序（3）创建回路冷却双击方案任务中的图标，软件自动跳出【冷却回路向导】对话框，我们修改指定水管直径假定为6MM，水管与制品间距离假定为12MM，水管与制品排列方式我们选择第一种，然后点击【下一步】，进入【冷却回路向导】下一页，由于零件小，管道数量这里选择为3，修改管道中心之间距离假定为20MM，制品之外距离假定为20MM，在首先删除现有回路的复选框上打勾，如图318所示，点击【完成】，根据预览我们能大体的看出冷却机构了，如果觉得冷却系统不符合我们所预期的，可以等待冷却回路创建完成后，在此进行改动，如图319所示。27图318冷却回路设置图319冷却回路（4）工艺分析等到方案任务视图窗口中各任务前面出现图标，说明此任务已经完成。接下来就可能够进行分析计算。双击图标，软件会进行分析，MPI求解器进行计算。回路冷却分析时间有点长，需要等待。等方案任务视图窗口中各任务前面出现图标，说明分析结束，软件会弹出分析完成对话框，视窗中会显示计算的相关信息，如图320所示。28图320分析信息312检察回路结果与比较由于在“创建冷却”时，水管与制品排列方式我们选择第一种，为对比两种排列方式的不同效果，我们将再次复制一个任务，冷却回路其他参数保持一致，排列数选择第二种，在进行立即分析。参数对比如下图321到324通过两种回路之间的对比，我们不难发现Y轴型冷却系统较好图321两种回路冷却介质温度29图322两种回路流动速率图323两种回路管壁温度图324两种回路平均温度313输出分析报告选择报告子项报告生成向导命令，软件弹出报告生成向导对话框，30我们将上述我们所做的可选方案全部添加进所选方案里面，点击下一页；同上全数添加，点击下一页；报告格式可供我们选择“WORD文档”或“HTML文件”，报告模板我们采用系统默认设置，最后点击生产按钮就行。如下图325图325报告生成4模流分析总结通过查看输出的分析结果报告，我们可以合理的选择最佳的浇口位置以及合理的冷却回路参数（合理的充填时间，速度/压力切换时的压力，冷却管壁温度，回路流动速率等）。最佳的浇筑方式为点浇最佳的浇口位置为N376相近节点合理的填充时间1068S速度/压力切换时的压力2622MPA冷却管壁温度6482回路流动速率254LIT/MIN31毕业设计心得感想随着我们离校的日子逼近，毕业设计也紧接着到了尾声，经过一个月的努力奋斗，我的毕业设计终于设计好了毕业设计相比于以前的课程设计，多了很多思考，也锻炼了我对一些知识的深刻认识，使我收获颇丰。毕业设计不仅是对大学三年所学知识的一种校验，也同时是对自己能力的进一步提升。以前总是觉得自己任何事知道，有点眼高手低