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1、课 程 论 文 课程名称_ 塑料成型过程模拟分析 题目名称 鼠标上下盖流动平衡分析 学生学院 材料与能源学院 专 业 材料成型及控制工程 班 级 模具CAD/CAM 1001班 学 号 学生姓名_ 吴雅莎 指导教师 潘晓涛 2014 年 1 月 9 日鼠标上下盖流动平衡分析摘要Autodesk Moldflow仿真软件具有注塑成型仿真工具，能够帮助我们验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程。通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性。本次课题通过对鼠标上下盖的流动平衡进行分析，将模具进行优化。通过一模多腔的模具，来了解家族模具，从而分析出制件由于形状、大
2、小不一致、设置差别等会对充模和保压造成影响，并且熟悉掌握使用Moldflow这个软件。关键词：流动平衡 注射压力 充模时间 浇注系统Title: The mouseon thelower coverflowbalance analysisAbstractAutodesk Moldflow simulation software with injection molding simulation tool, can help us to validate and optimize plastic parts, injection molds and injection molding proce
3、ss. The simulation setup and results elucidate to display wall thickness, gate location, material, geometry change how to influence the manufacturability. This topic through the floating balance mouse upper cover and lower cover are analyzed, the mould is optimized. Through a multi cavity mould, to
4、understand the family die, to analyze the parts due to the shape, size is not consistent, set difference will cause effect on the filling and packing, and familiar with the use of the software Moldflow.Keywords: Balanced flow Injection pressure Filling time Gating system一、 塑件产品图二、 分析目的一模多腔模具，制件由于形状、
5、大小不一致，设置差别比较大，会对填充和保压造成影响的，为了获取强度高、尺寸稳定、外观光洁、无缩痕的制品。选择“填充”分析类型，优化流道平衡。三、 网格处理1、网络划分根据制件的厚度和形状，上下盖模型的基本壁厚为2mm，设置全局边长，大约为厚度的2-3倍，这里为设置为2mm，进行生成网格，对于比较平而且大的平面可以设置大些的局部边长，对于比较小的曲面也可以减小局部边长。匹配率至少要达到85%，目的是为了使整体的节点数少些，降低分析时间，同时当节点达到一定数目时，匹配率也提高不了多少了。使精度和效率达到双赢的效果。查看网格统计，连通区域要为1，边细节，配向细节，相交细节都要为0。 2、网格缺陷修改
6、从统计信息得知需要对纵横比进行修改，当然厚度还是需要诊断的。对纵横比缺陷进行修改，通过合并节点、插入节点、交换边等来降低纵横比。四、 浇口位置的分析设置分析序列为：浇口位置，分析后浇口位置后得到最佳浇口位置，结合该制件的结构特征，虽然单个产品最佳浇口位置如图所示，但是对于一模多型腔，浇口位置要考虑到充模完成的时间的一致性。五、 建立分析结构系统1、 建立型腔布局2、 建立浇注系统3、 流通性诊断六、 分析设置进浇位置设定在主流道的顶端，分析序列设置为充填。鼠标上下盖采用的材料为ABS，采用SABIC Innovative Plastics B.V.公司的牌号为Cycolac T。对成型工艺进行
7、设置，设置速度/压力切换为【有%充填体积】，值设为100，其余参数保持默认。七、 评估原始方案充模阶段的速度和压力变化。在充模过程中最大注射压力在1.2984s的78.0121MPa。此过程中，0.76s为52.43MPa，突然变化为62.78MPa，变化过大，总的填充时间为1.2991s1. 充填时间从分析结果中可以看出，下盖完成充填需要1.294s,上盖完成填充需要0.7438s,充填时间相差了55.02%。充填不平衡会造成两型腔中的压力分布不均匀，会影响到产品的质量。2. 速度/压力切换时的压力从分析结果中看到，最高的注射压力为78.01MPa。下盖的压力非常小，但上盖的压力比较大，两者
8、之间压力差距比较大。这样会导致更多的熔体进入上盖，是上盖出现过保压。3. 剪切速率，体积此模具在注射时的剪切速率非常高。实用的材料最大剪切速率为1.4719E+05 1/s，会导致材料讲解，需对注射速度进行优化。4. 注射位置处压力：XY图从分析结果可以看出，在0.7595s时的压力为52.8MPa，这个时间差不多就是上盖填充完成的时间。压力升高时由于流动不平衡导致的。5. 气穴从图上可以看出气穴在模腔内的分布状态。气穴主要出现在分型面以及靠破孔位置，因此在实际注射过程中，这些气体是可以顺利从型腔中排放的。6. 熔接痕鼠标上盖的外观面上没有熔接线出现，在鼠标下盖的外观面上也仅存在少量的不明显的
9、熔接线，这说明鼠标上下盖的浇口位置的选取还是比较恰当的。结论：1、熔体在型腔内的熔体流动不平衡 2、由于流动不平衡，导致了各个型腔内的压力差异比较大八、 优化方案使用流道平衡对设计方案进行优化，通过流道平衡分析，可以达到如下目的：l 充填过程中的每一个流动路径上都具有相同的压力差，从而保证在同一时刻充模各个型腔。l 减少流道内由于摩擦产生的热量，从而保证在相对较低的料温下降低产品的内应力。l 根据给出的压力约束条件，尽量减少浇注系统所消耗的材料。修改分析类型为“流道平衡分析”，设置流道平衡约束条件，目标压力设为80MPa，研磨公差0.1mm，最大迭代30，时间收敛公差5%，压力收敛公差5%1、
10、 充填时间有图可以看出在1.502s这个时刻，上盖也基本完成了型腔的充填，保证了充填的同时性。2、 注射位置处压力：XY图优化后的注射压力变化比原始方案的压力变化缓和许多。九、 尺寸标准化后的方案通过流道平衡优化后得到的流道的尺寸精度为0.1mm，通过分析，与下盖连接的分流道直径为3.1mm，圆整为3mm；与上盖连接的分流道直径为2.2mm，圆整为2mm。分析类型设置为填充+保压分析，调整分流道尺寸，修改成型工艺参数。1、 充填时间2、 速度/压力切换时的压力3、 注射位置处压力：XY图十、 总结对于一名大四学生的我，第一次接触到Moldflow软件时，心里充满了兴奋与紧张，兴奋的是可以学到一
11、个新的软件,对将来的工作会有所帮助；紧张的是第一次接触，怕自己不能很快入手。即将毕业的我对这门学科充满了兴趣，在老师的教学与指导下，顺利的完成了对模流分析的初步学习。这不仅是对我的学习能力的一种肯定，也是对我学习方法的一种肯定。脱离了高中时代机器人式的学习模式，大学的自学，理论与实践相结合的教学模式使我重新认识了什么叫做学习，也体会到了学习的乐趣。通过学习本次课程，使我熟悉地了解了moldflow这门课程，也对这个软件有了很好的掌握，能够用模流详细地分析一些塑料制件成型的仿真过程。虽然设计过程也遇到了很多的问题，通过问老师和同学，还有查阅课本让分析能得以顺利进行，但是由于初学，所以对分析结果出来的问题尚不能得到较好解决，在接下来的日子里仍需要对软件进行更深入的学习，为毕业设计和将来的工作做好准备。参考文献1 美Jay Shoemaker. Moldflow 设计指南. 傅建，姜勇道，赵国平，译. 成都：四川大学出版社，20102Moldflow模具分析技术基础与应用实例. 单岩. 吴立军. 北京：清华大学出版社.2012
