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1、南京理工大学泰州科技学院 模具课程设计题目： 吹风机外壳注射模设计 专业： 机械工程及自动化 学号： 姓名： 成绩： 机械工程学院2011年12月一、模流分析（1）格式转存。将在三维设计软件PRO/E中设计的吹风机外壳保存为STL格式，注意设置好弦高。（2）新建工程。启动MPI，选择“文件”，“新建工程”命令，如图1-1所示。在“工程名称”文本框中输入“hair_dryer”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。此时在工程管理视窗中显示了“hair_dryer”的工程，如图1-2所示。图1-1 “创建新工程”对话框 图1-2 工程管理视图（3）导入模型。选择“文件”，“输入”
2、命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。选择STL文件进行导入。选择文件“hair_dryer.stl”。单击“打开”按钮，系统弹出如图1-3所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（Fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。图1-3 导入选项单击“确定”按钮，吹风机外壳模型被导入，如图1-4所示，工程管理视图出现“hd 1_study”工程，如图1-5所示，方案任务视窗中列出了默认的分析任务和初始位置，如图1-6所示。 图1-4 吹风机外壳模型 图1-6 方案任务视窗（4）网格划分。网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够
3、正常执行和分析结果的精度。双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-7所示。单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-8所示。 图1-7 “生成网格”定义信息 图1-8 网格日志划分完毕后，可以看见如图1-9所示的吹风机外壳网格模型，此时在管理视窗新增加了三角形单元层和节点层，如图1-10所示。 图 1-9 网格模型 图1-10 层管理视窗（5）网格检验与修补。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于
4、MOLDFLOW顺利求解。选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图1-11所示。图1-11 “网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.165000133.854000，匹配率达到76.6%，重叠单元个数为0，自动划分网格的吹风机外壳网格匹配率一般，需要调整。如何提高匹配率，最佳的处理方法是修改网格边长，网格平均边长越小，网格精度越高，匹配度也越高。撤消上述“网格划分”步骤，然后双击方案任务视窗中的，将默认的全局网格边长6.2改为3.5。单击“立即划分网格”按钮，系统对自动网格进行重新划分，划分后的网格如图1-12所示。网格统计如图1-13所示。 图1
5、-12 重新划分后的网格 图1-13 “网格统计”对话框新“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.15900061.811000，匹配率达到81.0%，重叠单元个数为0，满足冷却和翘曲分析要求。（6）选择类型分析。Moldflow提供的分析类型有多种，但作为产品的初步成型分析，首先的分析类型为“浇口位置”，其目的是根据“最佳浇口位置”的分析结果设定浇口位置，避免由于浇口位置不当引起的不合理成型。双击方案任务视窗中的图标，或者选择“分析”，“设定分析序列”命令，系统自动弹出“选择分析顺序”对话框，如图1-14所示。图1-14 “选择分析顺序”对话框选择对话框中的“浇口位置”，单击“确定”按钮
6、，此时方案任务视窗中第三项变为 。分析类型选定。（7）定义材料类型。塑料脸盆的成型材料使用默认的PP材料。在方案任务视窗中的“材料”栏显示。（8）浇口优化分析。浇口优化分析时不需要事先设置浇口位置。成型工艺条件采用默认。双击方案任务视察中的“立即分析”，系统弹出1-15所示的信息提示对话框，单击“确定”按钮开始分析。当屏幕中弹出分析完成对话框时，如图1-16所示，表面分析结束。方案任务视窗中显示分析结果，如图1-17所示。 图1-15 信息提示对话框 图1-16 分析完成分析日志窗口中的GATE信息的最后部分给出了最佳的浇口位置结果。选中图1-17所示的方案任务视窗中的“最佳浇口位置”复选框，
7、模型显示区域会给出结果图像，如图1-18所示。可知，最佳浇口位置在图1-17所示蓝色区域附近。 图1-17 方案任务视窗 图1-18 结果图像（9）采用手工方式创建一模两件。先将整个模型朝Z方向移动50mm。选择“建模”，“移动”，“平移”命令，工具页面显示“平移”定义信息,如图1-19所示。框选整个模型，在“矢量”文本框中输入（0 0 50），单击“应用”按钮，整个模型朝Z方向移动50mm。用镜像方式复制模型。选择“建模”，“复制”，“镜像”命令，工具页面显示“镜像”定义信息，如图1-20所示。镜像平面选择XY平面，采用复制方式镜像，单击“应用”按钮，模型被镜像，一模两件创建完毕，如图1-2
8、1所示。 图1-19 “平移”定义信息 图1-20 “镜像”定义信息图1-21一模两件（10）创建浇口中心线。根据图1-18所示，在最佳浇口位置附近创建节点。偏移节点N1。选择“建模”，“移动”，“平移”命令，“工具”页面显示“复制”定义信息，然后在“矢量”文本框中输入（5 0 0）得到节点。通过“镜像”得到节点N2如图1-22所示。N2N1图1-22 节点偏移结果创建浇口中心线。选择“建模”，“创建曲线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”定义信息，如图1-23所示。分别选择节点N1和与之相对应的工件上的点（此点先选），单击“选择选项”选项组右边按钮，设置浇口形状参数，弹出如图1-2
9、4所示“指定属性”对话框。创建新的直线属性，单击图1-24所示的“新建”按钮，选择“冷浇口”，弹出1-25所示的对话框，设定截面形状为圆形，外形为锥体。 图1-23 “创建直线”对话框 图1-24 “指定属性”对话框图1-25 “冷浇口”对话框再次单击图1-25中的“编辑尺寸”按钮，弹出“截面尺寸”对话框，设定始端直径为3.5mm，锥角度为15deg，如图1-26所示。图1-26 截面尺寸定义单击“确定”按钮，返回到图1-23中，单击“应用”按钮，生成浇口中心线，同样的方法创建第二条浇口中心线。如图1-27所示。图1-27 浇口中心线（11）创建分流道中心线。创建中间点。选择“建模”，“创建节
10、点”，“坐标中间创建节点”命令，“工具”页面显示“坐标中间创建节点”定义信息，如图1-28所示。选择两个浇口末端节点，单击“应用”按钮，生成如图1-29所示的中间节点。图1-28 “坐标中间创建节点”对话框图1-29 生成中间节点创建分流道中心线。选择“建模”，“创建曲线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”定义，单击，设置浇口形状参数，“新建”选择“冷流道”，设置截面形状为圆形。再次单击“编辑尺寸”按钮，弹出“截面尺寸”对话框，定义分流道截面直径为5mm。单击“确定”按钮，单击“应用”按钮，生成分流道中心线，如图1-30所示。图1-30 分流道中心线（12）创建主流道中心线。创建主流
11、道始端节点。选择“建模”，“创建节点”，“按偏移”命令，“工具”页面显示“偏移创建节点”定义，如图1-31所示，选择中间节点，偏移量为（-50 0 0），数量为1。单击“应用”按钮得到如图1-32所示的新节点。图1-31 “偏移创建节点”对话框图1-32 主流道始端节点创建主流道中心线，选择“建模”，“创建曲线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”，单击按钮，设置浇口形状参数，选择主流道，单击编辑设定主流道外形为锥体（由角度），再次单击“编辑尺寸”按钮，进入“截面尺寸”对话框。设定始端直径为3.5mm，锥度角为3deg,单击“确定”按钮，单击“应用”按钮。得到主流道中心线。如图1-33
12、所示。（13）浇口网格划分。创建的流道和浇口中心线要划分网格才能参与计算。选择“网格”，“生成网格”命令，如图1-34所示生成的流道。后选此点先选此点图1-33 主流道中心线图1-34 浇注系统网格模型二、 模具设计（1）设置工作目录。启动Pro/E5.0，执行“文件”中的“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。（2）创建模具文件。选择下拉菜单“文件”，“新建”命令对话框。在“新建”对话框中的“类型”选项中选择“制造”，“子类型”中选择“模具型腔”，在名称文本框中输入模具型腔的文件名为“hair_dryer_mold”，同时取消选择“使用默认模板”复选框，如图2-1所示。单击“确定”按钮
13、，在弹出的“新文件选项”对话框，选择“mmns_mfg_mold”模板，如图2-2所示。单击“新文件选项”对话框中的“确定”按钮，进入模具设计模块。 图2-1 “新建”对话框 图2-2 “新文件选项”对话框（3）配置欲开模的零件。单击“模具制造“工具栏上的“模具型腔布局”按钮，弹出“打开”对话框，同时弹出“布局”对话框并进行设置，如图2-3所示。在“打开”对话框中选择“camera.prt” 零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图2-4所示。 图2-3 “布局”对话框 图2-4 “创建参照模型”对话框在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默
14、认的参照模型名称。单击“布局”对话框中的“参照模型起点与定向”选项区域中的拾取箭头 ，出现浮动参照模型窗口，同时出现“坐标系类型”菜单管理器，如图2-5所示。在“坐标系类型”菜单中选择“动态”命令，然后出现“参照模型方向”对话框，并设置绕X轴旋转1800，最后按“确定”。在“布局”对话框中也按“确定”，结束操作。图2-5 浮动参照模型窗口，“菜单管理器”窗口和动态布局结果（4）设置零件的收缩率。单击“模具制造”工具栏上的“按比例收缩”按钮，弹出“选取”对话框，按照提示单击任何一个参照模型，选中的模型变成红色。在弹出的“按比例收缩”对话框中选择“1+S”收缩率公式，选中参照模型中的坐标系PRT_CSYS_DEF，在“收缩率”文本框中输入0.005，如图2-6所示。单击“按比例收缩”对话框中的“确定”按钮，即可完成全部零件的收缩率设置。图2-6 “按比例收缩”对话框（5）创建工件。按主窗口右侧自动化建构工件的图标，选取坐标系“MOLD_DEF_CSYS”作为模具原点。在“自动工件”对话框中设置统一偏移为50，如图2-7所示，然后按“确定”。图2-7（6）创建滑块体积块。按主窗口右侧模具体积块图标，选取下拉菜单
