畢業(yè)論文：基于moldflow的照相機外殼塑料注射模具設計

畢 業(yè) 論 文

（科 學 研 究 報 告）
題 目 基于moldflow的照相機外殼塑料注射模具設計
院(系)別 機電及自動化學院
專 業(yè) 材料成型及控制工程
級 別 2008


摘 要

針對傳統(tǒng)注塑模具設計方法存在設計周期長，產(chǎn)品質(zhì)量難以保證的不足，本課題采用有限元分析軟件moldflow和傳統(tǒng)的模具設計方法相結(jié)合對數(shù)碼相機外殼注塑模具進行設計。通過創(chuàng)建模流分析有限元模型，對注塑中的流動分析結(jié)果、冷卻分析結(jié)果的仿真，調(diào)整了照相機外殼的注塑模具的澆注系統(tǒng)，以及對模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化。通過moldflow軟件的輔助，使得整個設計過程變得簡單易合理，并且縮短的模具設計周期，提高了模具質(zhì)量，降低了模具成本。
通過此次注塑模設計達到了熟悉模具設計的原則、步驟和方法，掌握了塑料模具設計的一般規(guī)律，并對機械制圖、公差與技術(shù)測量、機械設計基礎(chǔ)、模具材料熱處理、模具制造工藝學、塑料成型工藝及模具設計等方面有了進一步的鞏固。同時，Moldflow軟件通過對塑件的成型過程進行模擬，提前找出初設計的不足之處，為修改設計提供依據(jù)，其結(jié)果對優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)和注塑工藝參數(shù)有著重要的指導意義，提高了一次試模的成功率。這不僅可以減少實際的工作量和反復修改帶來的成本浪費，而且可以縮短產(chǎn)品的設計周期并提供生產(chǎn)效率，這將使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于優(yōu)勢地位。
關(guān)鍵詞：moldflow軟件 注射模設計 澆注系統(tǒng) 模具結(jié)構(gòu)優(yōu)化 照相機外殼


ABSTRACT

Traditional mold design methods have many disadvantages, such as long design cycle, high cost and difficult guarantee of quality. The mold of the camera shell is
……（新文秘網(wǎng)http://120pk.cn省略1294字，正式會員可完整閱讀）……　
tual workload and repeated revision of waste, but also can shorten the cycle of product design and production efficiency, which will make the enterprise in the fierce market competition advantage.
Key words： moldflow software; design of injection mold; the pours system； mould structure optimization；Camera shell



目錄

第一章 引 言 1
1.1國內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀 1
1.2研究內(nèi)容 2
1.3研究目的及意義 2
第二章 照相機外殼工藝性分析 3
2.1 材料性能 3
2.2 成型特性和條件 4
2.3 結(jié)構(gòu)工藝性 4
2.4 零件體積及質(zhì)量估算 4
2.5 照相機外殼注塑工藝參數(shù)的確定 5
2.6 初選注射機的型號和規(guī)格 5
2.6.1 注射機基本參數(shù) 5
2.6.2 初選注射機 6
第三章 照相機外殼注塑模具的結(jié)構(gòu)設計 6
3.1 分型面的選擇 6
3.2 確定模具基本結(jié)構(gòu)及模架的選定 7
3.3 確定型腔的數(shù)量和布局 8
3.4澆注系統(tǒng)設計 8
3.4.1主流道設計 8
3.4.2 分流道截面設計及布局 9
3.4.3 澆口設計及位置選擇 10
3.4.4 冷料穴設計 11
3.4.5 澆口套及定位環(huán)的設計 11
3.5 注塑模成型零部件設計 12
3.5.1 型腔、型芯結(jié)構(gòu)設計 12
3.5.2 成型零件工作尺寸計算 12
3.6斜導柱側(cè)抽機構(gòu)設計 14
3.6.1 成型零件工作尺寸計算 14
3.6.2 成型零件工作尺寸計算 15
3.6 合模導向機構(gòu)設計 16
3.7 脫模機構(gòu)設計 17
3.7.1 脫模力計算 18
3.7.2 澆注系統(tǒng)凝料脫出機構(gòu) 18
3.8冷卻系統(tǒng)設計 19
3.9 模架及模具材料的選擇 19
第四章 注射機相關(guān)參數(shù)校核 20
4.1 最大注射量的校核 20
4.2 注射壓力校核 21
4.3 鎖模力校核 21
4.4 模具厚度的校核 21
第五章 MOLDFLOW分析 24
5.1 模型的創(chuàng)建與修補 25
5.1.1模型的創(chuàng)建 26
5.1.2模型網(wǎng)格的劃分和修補 27
5.2模型分析 28
結(jié) 語 30
致 謝 31
參 考 文 獻 32














第一章 引 言

1.1國內(nèi)外模具發(fā)展現(xiàn)狀
模具是生產(chǎn)各種工業(yè)產(chǎn)品的重要工藝裝備，隨著塑料工業(yè)的迅速發(fā)展，以及塑料制品在航空、航天、電子、機械、船舶和汽車等工業(yè)部門的推廣應用，產(chǎn)品對模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的模具設計方法已無法適應當今的要求. 與傳統(tǒng)的模具設計相比，計算機輔助工程（CAE）技術(shù)無論是在提高生產(chǎn)率、保證產(chǎn)品質(zhì)量方面，還是在降低成本、減輕勞動強度方面，都具有極大的優(yōu)越性。
美國MOLDFLOW上市公司是專業(yè)從事注塑成型CAE軟件和咨詢公司，自1976年發(fā)行了世界上第一套流動分析軟件以來，一直主導塑料成型CAE軟件市場。MOLDFLOW一直致力于幫助注塑廠商提高其產(chǎn)品設計和生產(chǎn)質(zhì)量，MOLDFLOW的技術(shù)和服務提高了注塑產(chǎn)品的質(zhì)量，縮短了開發(fā)周期，也降低了生產(chǎn)成本，MOLDFLOW已成為世界注塑CAE的技術(shù)領(lǐng)袖。利用CAE技術(shù)，可以在模具加工前，在計算機上對整個注塑成型過程進行模擬分析，準確預測熔體的填充、保壓和冷卻情況，以及制品中的應力分布、分子和纖維取向分布、制品的收縮和翹曲變形等情況，以便設計者能盡早發(fā)現(xiàn)問題并及時進行修改，而不是等到試模后再返修模具。這不僅是對傳統(tǒng)模具設計方 法的一次突破，而且在減少甚至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟意義。塑料模具的設計不但要采用CAD技術(shù)，而且還要采用CAE技術(shù)，這是發(fā)展的必然趨勢。
21世紀，塑料工業(yè)以以前所未有的速度高速發(fā)展。塑料，在各個領(lǐng)域、各個行業(yè)乃至國民經(jīng)濟中已擁有舉足輕重的不可替代的地位。模具是工業(yè)生產(chǎn)的重要工藝裝備。由于用模具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成本低等一系列優(yōu)點，已成為當代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。模具制造是一個生產(chǎn)周期要求緊迫，技術(shù)手段要求較高的復雜生產(chǎn)過程�？傊＞呔哂薪Y(jié)構(gòu)復雜、型面復雜、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特點。應用數(shù)控加工進行模具的制造可以大幅提高加工精度，減少人工操作，提高加工效率，縮短模具制造周期。同時，模具的數(shù)控加工具有一定典型性，并比普通產(chǎn)品的數(shù)控加工有更高的要求。在模具的加工中，各種數(shù)控加工均有用到，應用最多的是數(shù)控銑及加工中心，數(shù)控線切割加工與數(shù)控電火花加工在模具數(shù)控加工中的應用也非常普遍，線切割主要應用在各種直壁的模具加工，如沖壓加工中的凹凸模，注塑模中的鑲塊、滑塊，電火花加 工用的電極等。對于硬度很高的模具零件，采用機加工辦法無法加工，大多采用電火花加工，另外對于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用電火花加工。而數(shù)控車床主要用于加工模具桿類標準件，以及回轉(zhuǎn)體的模具型腔或型芯，如瓶體、盆類的注塑模具，軸類、盤類零件的鍛模。在模具加工中，數(shù)控鉆床的應用也可以起到提高加工精度和縮短加工周期的作用。模具應用廣泛，現(xiàn)代制造業(yè)中的產(chǎn)品構(gòu)件成形加工，幾乎都需要使用模具來完成。因此，凡制造業(yè)發(fā)達的國家，模具市場均極為廣闊；凡模具發(fā)達國家，制造業(yè)也必定很發(fā)達和繁榮，也必定擁有國內(nèi)、國外兩個市場。所以，模具產(chǎn)業(yè)是國家高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要組成部分，是重要的、寶貴的技術(shù)資源。優(yōu)化模具系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設計和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趨于智能化，提高型件成形加工工藝和模具標準化水平，提高模具制造精度與質(zhì)量，降低型件表面研磨、拋光作業(yè)量和制造周期；研究、應用針對各種類模具型件所采用的高性能、易切削的專用材料，以提高模具使用性能；為適應市場多樣化和新產(chǎn)品試制，應用快速原型制造技術(shù)和快速制模技術(shù)，以快速制造成型沖模、塑料注射�；驂鸿T模等，應當是未來5~20年的模具生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展趨勢。
1.2研究內(nèi)容
1）查找閱讀與熱流道注射模設計及MOLDFLOW應用的相關(guān)參考資料至少5篇，完成開題報告3000字、完成與課題相關(guān)的外文翻譯5000字；
2）完成指定塑件造型及工藝設計；
3）利用軟件進行流動分析，輔助模具設計，確定模具成型方案（要求采用熱流道）；
4）完成模具三維總裝成型工藝過程 ……（未完，全文共20201字，當前僅顯示3633字，請閱讀下面提示信息。收藏《畢業(yè)論文：基于moldflow的照相機外殼塑料注射模具設計》）