一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析

1、GuangDong Polytechnic Normal University毕业论文（设计）题目：一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析（英文）： The Design of Multi-cavity InjectionMould For Multi-way Buttons andSimulation Analysis院 别：机电学院专业：机械设计制造与其自动化（CAD/CAM）姓名：学号：指导教师：期： 2011年5月一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析摘要本次设计主要特点是根据 MOLDFLO软件仿真模流分析来指导模具结构的设计。MOLDFLO软件模拟塑料熔体在整个注射过程中的充填、冷却及

2、流动情况，确保获得高 质量制件。打破传统模具结构设计的试模、修模等过程，达到降低成本，提高生产率的 目的。在得到仿真分析最佳质量效果的数据、参数之后用来作为模具结构设计的依据。本次设计主要包括：（1）模流仿真分析 注射成型时熔体在型腔中的流动过程非常 复杂，与许多因素如聚合物性能、制件结构、温度、压力、时间、模具结构及注射设备 等有关。仿真定量地给出成型过程的成型窗口状态参数 （如压力、温度、速度等 ）。（2） 依据仿真的成型窗口状态参数进行整个注塑模具的结构设计。 如注射机的选择、 浇注系 统、成型零件、合模机构、脱模机构和冷却系统的设计，绘制模具零件图和装配图等。关键词：仿真分析；模具设计

3、；一模六腔；PROE建模The Design of Multi-cavity Injection Mould For Multi-way Buttons and Simulation AnalysisABSTRACTThe main features of the design is based on software simulation flow analysis MOLDFLOW to guide the design of die structure. MOLDFLOW software to simulate the injection of plastic melt in the

4、process of filling, cooling and flow, ensuring access to high-quality parts. Breaking traditional mold structure design test mode, the process of repair molds, to reduce costs, improve productivity purpose.sObtained the best quality in the simulation results of the data, parameters after the design

5、used as the basis for the m.oldThe design includes: ( 1) Moldflow injection molding simulation of melt flow in the cavity is very complex process with many factors. Such as polymer properties, parts structure, temperature, pressure, time, and injection mold structure and other related equipme. nt Qu

6、antitative simulation of the molding window molding process given the state parameters (such as pressure, temperature, speed, et.c(.2) ) Simulation based on the parameters of the molding window state the structural design of the injection mold. Such asthe choice of injection machine, injection syste

7、m, molded parts, mold bodies, stripping institutions and cooling system design, drawing die part and assembly drawings, et.c.Keywords: Simulation Analysis； Mold Design ； Six-cavity Mold ；Proe Modeling目录1 绪论 11.1 模具工业在国民经济中的地位 11.2 我国模具工业的现状 11.3 未来模具发展方向 11.4 论文的提出及研究意义 22 多向按键工艺分析及模具方案的初步确定 . 32.1

8、塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析 42.2 塑件的原材料分析 42.3 模具方案的初步确定 62.31 模具结构各个部件的分析确定 62.32 总体结构方案的论证和初步确定 63运用MOLDFLOW行模具结构有限元仿真分析73.1 介绍其功能 73.2 MOLDFLO分析的流程 73.3应用MOLDFLOW亍分析 83.31 划分产品网格 83.32 选择成型材料 93.33 确定最佳浇口位置 103.34 创建浇注系统及优化 113.35 创建冷却系统及优化 133.36 成型窗口分析 163.37 选择分析类型 173.38 注射工艺参数的优化 204 多向按键的注塑模具结构的最终确定

9、244.1 型腔数目及布局的确定 244.2 注塑机的选择 254.3 分型面的设计 274.4 浇注系统的设计 294.41 主流道的设计及计算 294.42 定位圈 304.43 分流道的设计 304.5 浇口的设计 324.51 浇口形状的分析与确定 324.52 浇口位置的确定 334.6 排气系统的设计 344.7 模架的确定 344.8 推出机构的设计 344.81 顶杆的设计及计算 354.82 复位杆的设计 364.83 推板和推杆固定板的设计 374.9 合模导向机构的设计 374.10 成型零件的设计 394.101 计算成型零件的工作尺寸 . 404.11 冷却系统 42

10、4.12 模具工作原理 444647495 设计总结 参考文献 致谢 附录 50一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析1绪论1.1模具工业在国民经济中的地位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

11、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。1.2我国模具工业的现状20世纪80年代以来，国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，同 时为模具的发展提供了巨大的动力。这些年来，中国模具发展十分迅速，模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展。振兴和发展中国的模具工业，日益受到人们的重视和 关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”已经取得了共识。目前，中国有17000多个模具生产厂点，从业人数约 50多万。在模具工业的总产值中，冲压模具约占 50%塑 料模具约占33%压铸模具约占6%其他各类模具约占11%虽然中国模具工业在过去 十多年中取得了令人瞩目

12、的发展，但许多方面与工业发达国家相比仍有较大的差距。例如,精密加工设备在模具加工设备中的比重还比较低，CAD/CAE/CA技术的普及率不高，许多先进的模具技术应用还不够广泛等等。特别在大型、精密、复杂和长寿命模具技术上存在明显差距，这些类型模具的生产能力也不能满足国内需求，因而需要大量从国外进口。1.3未来模具发展方向与发达国家的模具工业相比，在模具技术上仍有不小的差距。今后，我国模具行业应在以下几方面进行不断的技术创新，以缩小与国际先进水平的距离。（1）注重开发大型，精密，复杂模具；随着我国轿车，家电等工业的快速发展，成型 零件的大型化和精密化要求越来越高，模具也将日趋大型化和精密化。(2)

13、 加强模具标准件的应用；使用模具标准件不但能缩短模具制造周期，降低模 具制造成本而且能提高模具的制造质量。因此，模具标准件的应用必将日渐广泛。(3) 推广CAD/CAM/CA技术；模具CAD/CAM/CA技术是模具技术发展的一个重要 里程碑。实践证明，模具CAD/CAM/CA技术是模具设计制造的发展方向，可显著地提高 模具设计制造水平。(4) 重视快速模具制造技术，缩短模具制造周期；随着先进制造技术的不断出现， 模具的制造水平也在不断地提高，基于快速成形的快速制模技术，高速铣削加工技术， 以及自动研磨抛光技术将在模具制造中获得更为广泛的应用。1.4论文的提出及研究意义(1) 提出：在传统的模具

14、结构设计中，塑料制件和模具都是依经验设计和试模修正进行，结果导致开发周期长、成本高。并且制件与模具质量难以得到保证。注射成型 CAE技术根据塑料加工流变学和传热学的基本理论。建立塑料熔体在模具型腔中的充填、 流动、冷却的数学模型，利用数值计算理论构造其求解方法，利用计算机图形学技术在 计算机屏幕上形象、直观地模拟出实际成型中熔体的动态充填、冷却过程。定量地给出 成型过程的状态参数(如压力、温度、速度等)。这就是我们进行模具、塑料仿真分析 的原因所在。同时塑料产品在我们日常生活中十分常见及必不可少，通过对多向按键的现状分析，了解到多向按键的用处很广泛，不管是机械，家用，还是娱乐、工作用的都 特别

15、的多。它的用途既可以控制电流的接通或断开也可以是各种功能的实现如手机的方 向键、游戏机的方向键等。它的用途很简单但它的作用却很大，它直接关系着工作能否 顺利进行。目前市场上的塑料模具也非常多，设计的很有创意也非常实用此套模具设计 的着重点主要是简单实用，满足市场需求的经济型模具。(2) 设计的目的与意义：在于掌握注塑模模具设计的大体思路，懂得如何着手分析 和考虑问题，掌握零件的造型和加工方法，能独立的设计出一套完整的模具，且能将它 应用于实际生产。通过 Moldflow软件的仿真分析，不断改变注射工艺的参数，优化塑 件的壁厚、浇口数量、位置及流道系统设计等。可以快速地设计出最优的塑料制品。(3

16、) 设计思路与创新思路：根据多向按键的工件特点进行分析设计，在设计中结合 MOLDFLO软件进行仿真分析及优化，得出各个最优参数。最终实现产品最佳效果。达 到以模拟分析减少工作量，提高效率。2多向按键工艺分析及模具方案的初步确定多向按键的造型:0匕 一LOCO309,9 1,2012,4021.5图2.01多向按键主视图图2.02多向按键俯视图02.5一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析19CXO.Sdis .7-图2.03多向按键左视图2.1塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析1）塑件的结构分析该零件的总体形状为圆形及弧状，结构比较简单。2）塑件尺寸精度的分析该零件的重要尺寸，如，22.7 0

17、.09mm的尺寸精度为3级，次重要尺寸2.5 0.07mm和1.2 0.07mm的尺寸精度为4级，其它尺寸均无公差要求，一般可采用8级 精度。由以上的分析可见，该零件的尺寸精度属中等偏上，对应模具相关零件尺寸的加工可保证。从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为1.4mm最小处为0.7mm,壁厚差为0.7mm较为均匀。3）表面质量的分析该零件的表面要求无凹坑等缺陷外，表面无其它特别的要求，故比较容易实现。综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求 可以得到保证。2.2塑件的原材料分析模具设计时要求塑件应具有满足使用目的功能 ，并达到一定的技术指标。根据塑件的使用性能上分析，必

18、须具备有一定的综合机械性能，包括良好的机械强度，一定的弹 性和耐油性，耐水性，耐磨性，化学稳定性和电绝缘性能。该塑件要求大批量生产、精 度一般。根据其用途产品要求材料热稳定好，表面光洁，无毒，ABS材料完全满足这些要求，从材料的来源以及材料的成本和调配颜色来看，ABS比较合适。（1）基本特性ABS具有极好的抗冲击强度，且在低温下也不迅速下降。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。 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。（2）主要用途ABS在机械工业中用来制造齿轮、泵页轮、轴承、把手、管道、电机外壳、仪表壳、 水箱外壳、

19、蓄电池槽、冷藏库和冰箱衬里等。ABS还可以用来制作水表外壳、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、食品包装容器、农药喷雾器及 家具等。（3）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，含水量应应小于0.3%，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥；流动性中等，溢边料 0.04左右；易产生熔接痕，模具设计时应注意 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、熔料温度及收缩率影响极小。要求塑件精度高时，模具温度可控制在 5060oC,要求塑件光泽和耐热时，应 控制在6080oC。模具设计时应注

20、意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈“白色”痕迹。脱模斜度宜取2o以上表2.21 ABS的主要技术指标密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02-1.050.8-0.980.2%-0.4%130-1600.3%-0.8%83-103.抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度体积50Mpa1.8X10780Mpa11HB9.7HB4.9X10表2.22 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式50-70直通式180-190。料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-220170-19050-7060-90Mpa30-60 Mpa注射时间保

21、压时间冷却时间成型周期3-5 S15-30 S10-30 S30-702.3模具方案的初步确定2.31模具结构各个部件的分析确定一初步确定型腔的数量及布局根据产品是多向按键的形状大小，表面精度不是非常高，为提高生产率，可以为一模六腔的平行排布布局，同时其形状不需要设计侧滑块。二分型面的初步确定 使用Proe的分模指令阴影曲面分模方法在产品模型的侧凸 部位比较容易实现。因此初步考虑在侧凸部位作为模具动定模的分型面。三浇注系统的选择制件产品尺寸较小，注射体积不大同时均为平行排布无需分布 太多的主流道。因此采用中心主流道布置，中心主分流道和伸向侧边的次分流道与浇口 相连接，主流道、分流道的形状初步考

22、虑为圆锥形、圆形，便于实现凝料的顺利脱开定 模。浇口截面形状的考虑，根据加工的经济性与方便性原则，同时产品形状特点采用圆 形浇口，矩形浇口均可以。四脱模方式的实现由于产品没有侧孔、侧凹，所以不需要侧抽芯机构。只需要上下模实现分开，实现上下模分开可以为拉料杆、推杆等方式。2.32总体结构方案的论证和初步确定a、 第一种 该种方案采用垂直分型脱模机构，其浇口套设在定模固定板上，用顶 杆实现脱模，浇口设在定模固定板上，采用圆形浇口，用垂直分型镶块来成型型腔。适 合于结构相对简单的塑件。b、 第二种 采用外螺纹对合滑块模具结构，其浇口设在定模板上，用顶板实现脱 模，用对合滑块来和抽芯机构来成型型腔。采

23、用爪形浇口，使用于管状塑件，在成型时可起到定位作用，使塑件有较篙的同心度。但采用爪形浇口时，进料口越多则熔接痕数 量也越多，排气性差。比较上两种方案，分析多向按键的结构较简单，成型相对容易。而第一种方案中各 个机构的实现比较简单，利于实现。3运用MOLDFLOW进行模具结构有限元仿真分析3.1介绍其功能Moldflow Plastic In sight(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。共有三

24、个分析优化模块：(1) 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。(2) 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。(3) 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

25、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。3.2 MOLDFLOW 分析的流程用PRO/歆件将零件转为IGES格式用Moldflow软件读入几何模型(IGES)有限元网格划分并进行模型检查（Model Check）选择成型材料确定最佳进浇位置创建浇注系统创建冷却系统成型窗口分析选择分析类型设置成型参数立即分析后置处理，分析计算结果得到流动、冷却、翅曲文件夹图3.2 Moldflow软件多向按键成形分析流程图3.3应用MOLDFLOW进行分析3.31划分产品网格划分产品网格是为了

26、得到质量上乘的网格，才能保证分析的精度和效果好坏的前提条件。网格区配率不高将无法进行冷却及翘曲分析。同时网格中不能出现有相交单元、 完全重叠单元、复制柱体以及最大纵横比不能超过16。通过细分网格及不断的网格优化如（1）修补问题网格通过合并节点来降低最大纵横比。修补塌陷面、自由边、重叠单元。（3）修补零面积单元。通过网格修补、优化后得到符合分析精度的网格信息、质量。如下面是分析截图得到细分网格质量比较好用于模流分析:A08302083.2%81 .7%v三角形乡1.15500012-7580001.754000西己向I羊纟田信息、二配向不正确的单元0连通区域期.07M cm379.705 cm*

27、20 0 S3息边边边 信由用叉 细自共交一 元 一 单 Q4OC0.01)00.13150.09SBG.Qb570.032S图3.342矩形浇口充填时间方案一、二圆形浇口与矩形浇口浇注系统的缩痕指数分析对比:缩痕指数指产品表面产生缩痕的概率，指数高的部位往往是在低压力或零压力状 态下完成凝固，没有得到充分的补收缩和压实，出现缩水的可能性高。负缩痕指数表示 那些部位存在过保压现象，在顶出过程中可能会粘模。从型腔中取出后在没有外力的约 束下，收缩的指数是最高的。缩痕指数过高会导致产品在最后成型时收缩太多而产品尺 寸减少，达不到理想的产品质量要求。图3.343 圆形浇口缩痕指数U-UOl 也-1

28、-1 4旳U.28 4 8-O.GG I I-1 -030图3.344 矩形浇口缩痕指数通过对比发现充填时间圆形浇口比矩形浇口要花 3倍多的时间，缩痕指数矩形浇口 较好。由于圆形浇口比较难加工而且矩形浇口分析得到的制品效果更好， 因此选用矩形 浇口作为制品与分流道的中间连接部分。3.35创建冷却系统及优化冷却系统对于塑料成型有着重要的影响。通过优化冷却系统的布局，可以达到使塑件快速、 均衡冷却的目的，从而缩短注射成型的冷却时间，提高劳动生产效率，提高 制品质量，减小废品率。如果冷却不好或冷却不均匀，必然导致收缩不均匀，从而使产 品质量达不到要求。为了分析不同冷却系统的效果，设置两道不同水路进行

29、模拟分析对 比。方案一、二交叉形冷却系统与平行冷却系统所有变形量的分析对比：变形，所有因素：变形总变形量显示的是产品上每一点变形量。在形成最终产品时产品每个部位的变形量多少。冷却系统的好坏将会影响产品冷却不均匀，从而收缩 不均匀，最终导致产品尺寸不合格，质量要求不够。在注射过程中，塑件冷却速度的不 均匀也将形成塑件收缩的不均匀，这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使塑件发生翘 曲。誉搭”所有因集：誉屢 比洌因子=1 u.on图3.361成型窗口分析结果1成型窗口日志分析结果:计算首选应型窗口的限制 剪切速率限制因子 剪切应力限制因子 流动前沿温度下降限制 流动前沿温度上升限制 注射压力限制因子锁模

30、力限制因子最大设计锁模力7000.22 tonne最大设计注廟压力:180-00 MPa推荐的模具溫度：60-00 C推荐的熔体温度：255.79 C推彩的注射时间:51.001-0010-OQ C1U.OO C0-800-803.362成型窗口分析结果 2分析得出了最佳注射时间、最佳模具温度和最佳熔体温度,可打然后根据成型窗口的最佳成型参数进行工艺参数设置。3.37选择分析类型(1) 填充：分析熔融塑胶在注塑段的填充行为。(2) 流动，即填充+保压：分析熔融塑胶在注塑段的填充行为和保压效果(3) 冷却：分析保压结束后运水管道的冷却效果。一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析(4) 冷却+流动+

31、翘曲：分析熔融塑胶的流动和冷却管道的冷却效果得出产品收缩 值。分析类型如：选择冷却+流动+翘曲进行分析：首先进行工艺参数设置选用成型窗口 推荐参数进行工艺参数设置。冷却回路:图3.371冷却回路设置 流动回路：图3.372流动回路设置 翘曲设置：图3.373翘曲设置完成这三步后点击立即分析、软件进行自动分析。产生分析结果：Flow Cool Warp 三个分析文件夹。1 Flow文件夹：分析用于预测热塑性高聚物在模具内的流动，其分析结果主要有 填充时间、熔接痕指数、体积收缩率、气穴及熔接痕等。填充时间： 充满型腔的时间及到达各个部位的时间。气穴数量：MOIdflow分析结果直接给出了成型后气穴

32、的分布及数量。在模型的上 下边缘聚集着许多气穴，但这些气穴由于处于分型面位置，都会通过分型面排出；因此， 不记录处于分型面处的气穴数。气穴数越小越好。缩痕指数：缩痕指数指产品表面产生缩痕的概率， 指数高的部位往往是在低压力或 零压力状态下完成凝固，没有得到充分的补收缩和压实，出现缩水的可能性高。负缩痕指数表示那些部位存在过保压现象，在顶出过程中可能会粘模。熔接痕：Moldflow分析结果直接给出了熔接痕数目及位置。对于处于分型面或者 对实际外观基本没有影响位置的熔接痕不予记录。熔接痕当然也是越少越好。体积收缩率：是指产品在成型温度下的尺寸与产品在室温下的尺寸之差。产品的整体收缩值应趋于均匀，这

33、样可以有效减少产品翘曲和缩水。2 Cool文件夹：冷却分析用来分析模具内的热传递， 主要包含翅件和模具的温度、 冷却时间等。冷却阶段对制件质量影响非常大，冷却的好坏直接影响着制件的最终表面 质量、制件残余应力和结晶度等。冷却时间的长短决定了制件脱模时的温度和成型周期 的长短，直接影响到产品成本的高低。温度制品：产品不同部位的温度差异，尤其是型芯和型腔温差较大是引起产品翘曲、 延长成型周期的主要原因。模具温度：模具温度显示的是和产品表面接触的模壁的温度，是显示产品整体温度均匀性的一个重要结果。3 Warp文件夹：变形，所有因素：变形。总变形量显示的是产品上每一点变形量变形，不同的冷却：变形。是指

34、冷却因素引起的变形量。变形，不同的收缩：变形。指收缩因素引起的变形量。变形，取向因素：变形。指分子取向因素引起的变形量。在这三项因素中，引起翘曲的主要原因是产品收缩不均。3.38注射工艺参数的优化完成了 MOLDFLOW的基本操作步骤后，分析引起制件注塑效果不佳的各方面因素：1熔融塑料流动的影响注射成型最重要的是控制塑料在模具中的流动方式。引起制件缺陷（如气穴、熔接痕/熔接线、短射、制件的翘曲）的原因、流动时间的长短等都与熔料在模具中的流动方 式有关。因此需要不断改进浇注系统的流道、浇口的形状来达到最佳流动方式从而获得 最佳制件效果。2冷却系统的影响冷却系统对模具和制品温度场的影响，优化冷却系

35、统的布局，达到使塑件快速、 均衡冷却的目的，从而缩短注射成型的冷却时间，提高劳动生产效率，提高制品质量，减 小废品率,提高企业的经济效益。3影响制品产生翘曲的因素主要有三个：冷却差异 由于模腔内温度分布不均匀 在公母模之间存在度差异 导致产品在 厚度上有温度差异温度高的一面冷却较慢这收缩较大产品会向冷的一面拱起造成 翘曲变形。收缩差异这里指的产品不同部位的体积收缩差异由于塑制品一般存在厚度差别薄壁和厚壁部分的结晶度不同造成收缩不均匀引起翘曲取向差异取向收缩实际上是平行分子排列方向与垂直分子列方向的收缩差异，一般说来塑料流动方向和垂直流动方向上的收缩是不一样的特别是加入玻纤材料后造成取向上的巨大

36、收缩差异引起翘曲。根据影响注塑效果不好的各方面因素逐一进行优化改进。由于在创建浇注系统时已对浇口形状、冷却系统的布局进行了分析优化，在此基础上再进行工艺注射参数的优化：方案一、二不同的注射工艺参数进行仿真分析对比:(1)熔接痕 Moldflow分析结果直接给出了熔接痕数目及位置。对于处于分型面或者对实际外观基本没有影响位置的熔接痕不予记录。熔接痕当然也是越少越好。在分析中方案一成型推荐注射参数的熔接痕比方案二中少,说明制品中遗留熔接痕少，产品最终外表美观，成型质量也好。=1B0.0deg|I啊180JD 135,090.0045.000.00000.00(1(1图3.381成型推荐注射参数的熔

37、接痕图3.382非成型推荐注射参数的熔接痕(2)充填时间充填时间太慢会导致生产效率降低，生产成本上升及周期提高，因此在保证产品质量的前提下尽量提高充填时间。 根据分析的结果得出成型推荐参数的 充填时间远远小于非成型推荐参数的充填时间。说明成型参数的工艺参数相对合理，有 助于提高产品的生产率，企业的经济效益。31充塡时同 = .1315 阖D.1 315U.OOUUD 0986D.0657D.0329图3.384非成型推荐注射参数充填时间图3.383成型推荐注射参数充填时间（3）变形，所有因素：变形在形成最终产品时产品每个部位的变形量多少。工艺参数的模具温度、熔体温度高低不同影响冷却系统的温度高

38、低进而影响产品冷却不均 匀，从而收缩不均匀，最终导致产品尺寸不合格，质量要求不够。在注射过程中，塑件 冷却速度的不均匀也将形成塑件收缩的不均匀，这种收缩差别导致弯曲力矩的产生而使 塑件发生翘曲。0,00710.10,073?Q.D4EI!0.1392ttMH? = 1.001UJ785U3S90.0081图3.385成型推荐注射参数的所有变形图3.386非成型推荐注射参数的所有变形(4) 缩痕指数指产品表面产生缩痕的概率，缩痕指数过高会导致产品在最后成型时 收缩太多而产品尺寸减少，达不到理想的产品质量要求。在分析中成型推荐参数 的缩痕指数为0.1249，非成型推荐参数的缩痕指数为 0.3246

39、。对比可以看出缩 痕指数越少越好，代表产品收缩不会很大，产品尺寸最终变化误差在允许变化范 围之中。41.575341.MC7Pl讪9J图3.387成型推荐注射参数缩痕指数图3.388非成型推荐注射参数缩痕指数(5) 冷却变形：专指冷却系统方面对产品变形收缩的影响大小，分析得出成型推荐参 数冷却变形量小些，说明成型推荐参数的模温、熔体温度合理，适合冷却系统的冷却。童瑤.不网的冲如;变砂 比MS f = i.ouu图3.389成型推荐注射参数冷却变形D014SII.UDZ30-0030ICOOE-OS变雁，木用的律HI：变用 比酬囚于=moo图3.3810非成型推荐注射参数冷却变形通过对比成型推荐

40、参数和其它注射参数，得出了其充填时间、缩痕指数、所有因素变形、熔接痕都比较好。分析其它参数的情况得出成型窗口的工艺参数比较合理，注塑 成型的制品质量都比其它注射参数高。根据模拟仿真情况，对比不同工艺注射参数得出了制品效果，发现熔体温度为255.79度、模具温度为60度、注射时间为0.1241s、最大设计注射压力为180.00MPa 最大设计锁模力为7000.22tonne为这个制品的最佳注射工艺参数，将会得到质量比较 高的塑料产品。完成以上分析后，可以从软件MOLDFLO仿真模拟分析及优化得出了最佳浇口位置， 浇注系统的主流道、分流道、浇口形状参数，冷却系统的位置及布局、尺寸，最大设计 锁模力

41、、最大设计注射压力、推荐的模具温度、推荐的熔体温度、推荐的注射时间。这 些数据将用于指导实际的模具结构设计保证了产品质量。改变长期以来塑料制件和模具 都是依经验设计和试模修正进行， 结果导致开发周期长、成本高。并且制件与模具质量 难以得到保证的问题。这是运用 Moldflow进行仿真分析的最大优势。下面根据分析的 最佳工艺参数进行模具结构的设计。4多向按键的注塑模具结构的最终确定4.1型腔数目及布局的确定一 其数目的决定与下列条件有关：1） 模具制造成本 多腔模的制造成本高于单腔模，但不是简单的倍数比。从塑件 成本中所占的模具费比例看，多腔模比单腔模具低。2） 注塑成形的生产效益 多腔模从表面

42、上看，比单腔模经济效益高。但是多腔模 所使用的注射机大，每一注射循环期长而维持费较高， 所以要从最经济的条件上考虑一 模的腔数。3） 制造难度 多腔模的制造难度比单腔模大，当其中某一腔先损坏时，应立即停 机维修，影响生产。 塑料的成形收缩是受多方面影响的，如塑料品种，塑件尺寸大小，几何形状，熔体温度，模具温度，注射压力，充模时间，保压时间等。影响最显著的是 塑件的壁厚和同何形状的复杂程度。本设计根据塑件结构小而要求大批量生产的特点，考虑型腔布局方式，采用一模六腔的模具结构，这样比一模一腔模具的生产效率高，同时结构更为合理。型腔的分布模具型腔在模板上的排列方式通常有圆形排列、H形排列、直线排列、

43、对称排列及复合排列等。型腔的排布与浇注系统布置密切相关，因而型腔的排布在多型腔模具设计 中应加以综合考虑。要求型腔与主流道之间的距离尽可能最短， 同时采用平衡的流道和 合理的浇口尺寸以及均匀的冷却等。 合理的型腔排布可以避免塑件的尺寸差异、 应力形 成及脱模困难等问题。从分析产品的体积、形状、尺寸均比较小，综合考虑，因此模具 型腔为一模六腔，布置在模板上的位于中心位置。型腔布局如下图：图4.1型腔的布局4.2注塑机的选择卧式注射机较常用，根据实际注射量应小于0.8倍公称注射量原则，即:0.8V公三V选用XS-ZY-60/40。它的主要参数如下:一模多腔的注塑模具结构设计及仿真分析表4.2注射机

44、参数注塑机型号XS-ZY-60/40额定注射量60亦螺杆(柱塞)直径35mm注射压力135Mpa注射方式螺杆式锁模力400KN模具最大厚度250mm模具最小厚度150mm喷嘴球半径R10mm顶出形式两侧设有顶杆，机械顶出动、定模固定板尺寸428X458mm注塑机的校核：(1) 模具闭合高度的校核安装模具的高度应满足：Hmin v Hv Hmax设计模具高度为H总=222mm由于XS-ZY-60/40型注射机所允许模具的最小厚度为 Hmin150mm最大厚度为Hmax250mmf以，模具闭合高度能满足安装要求。(2) 模具开模行程校核模具开模行程应满足：SmvSz其中：Sz为最大开模行程，查注射机 XS-ZY-60/40型Sz=270mmSm为模具的开模行程；Sm塑件的高度+浇注系统的高度+顶件的顶出高度+ (5-10) mm=93mm可见Sm3云U韶看图4.42定位圈4.43分流道的设计总原则：应使分流道是主流道与