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1、 毕业设计（论文）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: 2017 年 5 月中文题目：雪花片零件的Moldflow分析 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.
2、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.
3、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苏州健雄职业技术学院毕业设计（论文）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，
4、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、
5、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
6、 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-
7、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
8、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
9、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
10、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
11、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
12、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1
13、5.8494T,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
14、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.
