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1、基于Moldflow软件的MP4壳体注塑分析与优化设计Injection ProcessAnalysis and Optimized Designof MP4 Product Basedon theMoldflOW Software 专 业 研究生指导教师 机械工程学院201 1年5月中文摘要随着现代工业的飞速发展，模具工业日益受到人们的重视和关注。注塑模具是塑料模具的重要组成部分。在注塑成型实际生产过程中，由于众多复杂因素的影响，设计人员很难预测出制件上出现的缺陷，因此要经过多次的试模、修模、调整工艺条件才能投入生产。如今，该种方法已不能满足快速生产的需要，CAE技术雪借自身优势，已经成为注
2、塑模具设计中不可或缺的一部分。本课题利用最常用的模具CAE软件Moldflow，对原始设计方案进行流动、冷却、翘曲三方面的模拟分析，模拟出型腔中塑料熔体的流动、保压和冷却过程，并通过原始设计方案的分析结果，预测出制件在流动和翘曲方面上的缺陷。针对制件在熔接痕和收缩变形上的缺陷，列举出的缺陷产生的原因和解决办法。首先利用最佳浇口位置模块进行浇口位置的优化设计，改善了制件熔接痕的大小和位置，然后利用软件中的成型工艺窗口模块分析出最佳的成型工艺条件，优化后收缩变形量略微有所减小，最后利用对保压曲线的优化设计，将变形量降低到规定范围内。本文的研究成果对于提出合理的注塑成型方案具有十分重要的指导意义。同
3、时。为针对复杂注塑模具设计利用Moldflow软件进行有限元分析，探索出一条切实可行的途径。关键词：Moldflow注塑成型熔接痕翘曲优化设计MP4壳体ABSTRACTWith the rapid evelopment of modem industry,mold industry has been widely used and concernedInjection mold is one of the important components for the plastic moldIn the actual production of the injection molding，defe
4、cts of the products aredifficult to predict due to the influence of many factorsThe problem was solved by the repeated repairing mold，test mold adjusted thetechnological conditions and then to put it into productionNowadays，this method can not satisfy the requirements of the rapid productionWith adv
5、antages of its own,CAE technologyhas become alle ffective method to analyze thecomplex defects in the injection mold design In this paper original scheme in the three fields of flow，cool and warpage was simulated and analyzed using the common mold CAE software-Mold flowThe resuks obtained include th
6、e process of the plastics melt how to flow，pack and cool in the cavityAccording to the analytic results of the original scheme defects of the flow and warpage WbTe predictedAt the same time，ther easons and solutions of the defects onthe weld lines and shrinkage deformations were proposedOn the basis
7、 of the above analysis work,first the gate location optimal design by thebest gate location module is carried onThe sizes and poskions of the weld lines were improvedSecond，the optimal processing conditions bythe molding window modulew ere proposedTheshrinkage deformations were decreased a littleFin
8、ally,this paper using the packing pressure curve optimizing function to make the deformations decreased the reasonable range The research results in this paper are of greats ignificance for the reasonable inject moldschemeSimultaneously,anachievable way is explored for the FEA of the complex inject
9、mold design by using the Mold flow softwareKey words：Moldflow，injection molding，weld lines，wargape，simulation analysis，MP4 product目录第一章塑料模具中的CAE技术111注塑成型CAE技术的研究现状1111充填保压模拟模块2112冷却模拟模块2113残余应力与翘曲变形分析模块一212 CAE技术在塑料模具中的应用。313注塑成型CAE技术存在的主要问题414课题的背景及主要研究内容。4141课题的背景4142课题研究的主要内容6第二章Moldflow分析基础721注塑
10、成型过程及成型工艺条件7211注塑成型过程。7212注塑成型的工艺条件822注塑成型充填过程熔接痕形成的数学模型923翘曲变形的数学模型lO24本章小结1l第三章原始方案注塑过程模拟分析1231制件的结构分析与有限元网格模型的建立1232分析类型的选择与成型材料的选择14321分析类型的选择14322成型材料的选择1433原始浇注系统和冷却系统方案设计15331原始浇注系统方案设计1 5332原始冷却系统方案设计1 634注塑工艺参数的设置18341注塑工艺参数对注塑成型的影响18342工艺过程参数的设置1935分析计算与原始方案注塑过程模拟结果分析19351流动结果分析20352冷却结果分析
11、22羲声353翘曲分析2336本章小结26第四章原始方案的优化设计2741原始方案的缺陷分析27411熔接痕产生的原因及解决办法27412翘曲变形产生的原因及解决办法2842浇口位置优化设计29421浇口位置的选择原则29422最佳浇口位置的确定30423浇口位置的改进方案与改进后的熔接痕结果分析304-3成型工艺的优化设计3l43。l成型工艺窗口分析3l432成型工艺改进后的翘曲变形分析结果3244保压曲线的优化设计33441保压曲线的调整33442保压曲线改进后的翘曲变形分析结果3445本章小结35第五章优化设计后注塑过程模拟分析3651分析前处理36511优化后的浇注系统36512优化后的工艺过程参数设置3652优化后方案注塑过程模拟结果分析36521流动结果分析36522冷却结果分析38523翘曲分析3953本章小结40第六章结论与展望4l61结论4l62展望42参考文献。4
