注射模具浇注系统设计Ch基于CAE的注射模浇注系统优化设计实例分析

第四章基于CAE的注射模浇注系统优化设计实例分析目录4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.10船舶引擎罩注射模浇注系统设计与优化4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.1制件和材料分析4.1.2模具的初始与可能性方案分析4.1.3结果与讨论4.1.4小结4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.1制件和材料分析4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.1制件和材料分析4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.2模具的初始与可能性方案分析4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.2模具的初始与可能性方案分析4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论1.充填时间4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论1.充填时间4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论1.充填时间4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论1.充填时间4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论2.充模起点4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论2.充模起点4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论2.充模起点4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论2.充模起点4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论3.机器锁模力4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论3.机器锁模力4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论3.机器锁模力4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论3.机器锁模力4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论4.充填结束时的压力

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论4.充填结束时的压力

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论4.充填结束时的压力

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论4.充填结束时的压力

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论5.流动前沿温度4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论5.流动前沿温度4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论5.流动前沿温度4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论5.流动前沿温度4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论6.熔接线及熔合痕

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论6.熔接线及熔合痕

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论6.熔接线及熔合痕

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论6.熔接线及熔合痕

4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论7.熔接线4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论7.熔接线4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论7.熔接线4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.3结果与讨论7.熔接线4.1空调外壳注射模浇注系统设计与优化4.1.4小结寻求最合理的设计方案是注射成型CAE的最终目标，本节通过对空调面板注射模具的设计与生产过程中八种初始浇注系统设计方案的分析、比较与评判，为模具设计方案提供依据，验证了其设计思路，最终生产出合格的制件，从而证实了CAE在模具设计中的指导与借鉴作用。4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.1制件和材料分析4.2.2模具的初始与可能性方案分析4.2.3结果与讨论4.2.4小结4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.1制件和材料分析4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.1制件和材料分析4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.2模具的初始与可能性方案分析4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.2模具的初始与可能性方案分析4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论1.气穴4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论2.充填时间4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论3.冷凝层比例4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论4.充模起点4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论5.机器锁模力4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论6.充填结束时的压力4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论7.沉降指数4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论8.流动前沿温度4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论9.熔接线及熔合痕4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.3结果与讨论10.熔接线4.2汽车音箱面板注射模浇注系统设计与优化4.2.4小结综合上述的分析与比较，方案2的充填流动最好，流动基本表现为均匀、平衡的特征，无滞留和短射现象，制件具有良好的充填，所需的压力和锁模力均较小，熔接线稍多，但其它方案也均存在熔接线问题，所以，权衡利弊，采用H型四侧边浇注系统的优势较为明显，故最终确定方案2为实际的模具设计方案。通过对汽车音箱面板注射模具浇注系统四种初始设计方案的分析与比较，确定其最佳设计方案，是CAE在模具设计中成功应用的又一典型例子，验证了所起的借鉴与指导作用，本部分的介绍也为类似制件在模具设计和生产过程中开展其CAE分析提供了帮助和借鉴。4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.1制件和材料分析4.3.2模具的初始与可能性方案分析4.3.3结果与讨论4.3.4小结4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.1制件和材料分析4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.2模具的初始与可能性方案分析4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论1.普通热流道浇注系统充填时间4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论1.普通热流道浇注系统充模起点4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论1.普通热流道浇注系统流体前沿温度4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论1.普通热流道浇注系统熔接线及熔合痕4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论1.普通热流道浇注系统熔接线4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

充填时间4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

充模起点4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

流体前沿温度4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

熔接线及熔合痕4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

熔接线4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.3结果与讨论2.动态浇注系统

熔体在六浇口浇注系统模具中流动时形成的表层取向4.3汽车保险杠注射模浇注系统设计与优化4.3.4小结通过对注射模具浇注系统四种初始设计方案的分析与比较，结合前文所述，进一步证实在注射模具的设计中使用动态浇注系统能够有效避免熔接线的产生以及减少所需的机器锁模力。通过对制件注射模具浇注系统四种设计方案的比较，介绍了针对具体制件的生产过程中利用CAE分析来寻求合理设计方案的基本思路，最终设计出合理的模具并生产出合格的制件，从而验证了CAE在模具设计中所起的借鉴与指导作用。4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.1制件和材料分析4.4.2模具的初始与可能性方案分析4.4.3结果与讨论4.4.4小结4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.1制件和材料分析手机外壳制件三维模型4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.1制件和材料分析手机外壳制件网格4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.2模具的初始与可能性方案分析4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.3结果与讨论充填时间4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.3结果与讨论锁模力4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.3结果与讨论沉降斑深度4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.3结果与讨论变形量4.4手机外壳注射模浇注系统设计与优化4.4.4小结本节利用数值模拟技术对手机外壳的注射模具设计进行分析，主要是对CAE模拟的冷却、充填、流动与翘曲分析的部分结果进行了分析比较，通过三种浇注系统设计方案模拟结果的对比，最终得出在手机外壳注射模具设计时较合理的设计方案。在各种精密制件的注射生产中，型腔的数量对制件最终质量的影响需要引起重视。4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.1制件和材料分析4.5.2模具的初始与可能性方案分析4.5.3结果与讨论4.5.4小结4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.1制件和材料分析

IC电话机外壳制件三维模型4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.1制件和材料分析IC电话机外壳制件网格4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.2模具的初始与可能性方案分析4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论合模中心4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论合模力4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论充填时间4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论注射口压力4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论流动前沿温度4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.3结果与讨论熔接线4.5IC电话机壳注射模浇注系统设计与优化4.5.4小结通过比较得知方案3在该制件注射模具设计中的优势，从对机器的要求来看，该方案无疑将是最合适的。通过对IC电话机外壳注射模浇注系统三种初始设计方案的分析与比较，证实在注射模具浇注系统设计中，分流道设置、浇口的位置与数量等设计方案对生产合格制件具有重要作用。4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.1制件和材料分析4.6.2模具的初始与可能性设计方案分析4.6.3结果与讨论4.6.4小结4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.1制件和材料分析4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.2模具的初始与可能性设计方案分析浇口位置4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.2模具的初始与可能性设计方案分析熔接线位置4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.2模具的初始与可能性设计方案分析浇注口压力和合模力随时间的变化4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.2模具的初始与可能性设计方案分析浇注系统设计4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论常规注射与变模温注射过程中的模具温度变化4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论熔接线及熔体前沿温度分布4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论收缩分析定义的关键尺寸收缩率随模具温度设定最高值的变化4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论常规注射制件的Z方向翘曲量最高模温为120℃时的变模温注射制件的Z方向翘曲量4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论最高模温为160℃时的变模温注射制件的Z方向翘曲量最高模温为180℃时的变模温注射制件的Z方向翘曲量4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.3结果与讨论最高模温为220℃时的变模温注射制件的Z方向翘曲量最高模温为260℃时的变模温注射制件的Z方向翘曲量4.6平板电视外壳注射模浇注系统设计与优化4.6.4小结综合对制件熔接线、制件收缩与翘曲结果的分析，制造出该面板制件的注射模具，最后采用将模具温度最高值设置为180℃的变模温注射工艺设置，并进行实际注射成型，该面板无需进行后续的喷涂即可直接印刷厂标后交付使用。结合前文所述，进一步证实目前开始使用的注射成型变模温技术的一些优势。4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.1制件和材料分析4.7.2模具的初始与可能性方案分析4.7.3结果与讨论4.7.4小结4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.1制件和材料分析4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.2模具的初始与可能性方案分析4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.2模具的初始与可能性方案分析4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论充填时间4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论充填时间4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论流动前沿温度4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论流动前沿温度4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论锁模力4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论锁模力4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论两种设计方案速度压力切换时的压力结果4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.3结果与讨论两种设计方案皮层取向结果4.7航天面罩注射模浇注系统设计与优化4.7.4小结通过对航天面罩注射模具八种浇注系统初始设计方案的分析与比较，证实在浇注系统设计中浇注系统类型、浇口位置和尺寸等对制件的生产有很重要的影响，恰当利用数值模拟技术可预测分析浇注系统设计的合理性，为选择最优的模具设计方案提供借鉴与指导。4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.1制件和材料分析4.8.2模具的初始与可能性方案分析4.8.3结果与讨论4.8.4小结4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.1制件和材料分析4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.2模具的初始与可能性方案分析4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填初始设计方案模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填初始设计方案模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填改进一次4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填改进一次后的模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填改进一次后的模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填再次改进4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填再次改进后的模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论1.四浇口浇注系统的平衡充填再次改进后的模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口浇注系统初始设计4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口初始浇注系统模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口初始浇注系统模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口浇注系统设计改进方案4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口浇注系统设计改进方案模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.3结果与讨论2.六浇口浇注系统的平衡充填六浇口浇注系统设计改进方案模拟结果4.8汽车轮拱罩注射模浇注系统设计与优化4.8.4小结通过对注射模具浇注系统四浇口和六浇口浇注系统设计方案的分析与比较，证实在单型腔多浇口浇注系统中使用数值模拟技术来设计各个分流道、浇口的尺寸与位置，从而设计出合理的模具。4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.1制件和材料分析4.9.2模具的初始与可能性方案分析4.9.3结果与讨论4.9.4小结4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.1制件和材料分析4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.2模具的初始与可能性方案分析4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.3结果与讨论初始设计方案的模拟结果4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.3结果与讨论初始设计方案的模拟结果4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.3结果与讨论初始设计方案的模拟结果4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.3结果与讨论初始设计方案的模拟结果4.9高铁车灯罩注射模浇注系统设计与优化4.9.3结果与讨论采用动态进料系统后