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1、基于基于MOLDFLOW玩具汽车玩具汽车 外壳注塑模外壳注塑模优化设计优化设计作者：作者：指导老师：指导老师：课题意义：引入CAE技术是塑料模具设计的必然发展趋势，通过CAE模拟，可以使模具设计者尽早发现模具设计问题，及时修改制件和模具设计，避免了传统模具设计反复试模、修模，可有效提高制品质量，降低成本，缩短了开发周期等。玩具车外壳注塑模具来源于生产实际，所选塑件具有一定复杂程度，通过本设计，可使学生初步掌握如何通过Moldflow软件对设计塑件进行注塑成型过程模拟，并根据模拟结果优化确定模具结构。课题内容包括：利用CAE软件，对设计塑件进行注塑成型过程进行充填模拟分析，根据分析结果优化浇注系
2、统，实现模具的优化设计。玩具汽车外壳塑件的工艺分析：塑件汽车外壳的工艺分析：从图2-1分析，壁厚均匀，易于填充；汽车外壳属于外置件，对表面质量和综合机械性能要求较高，这就要求塑件成型后要有良好的表面光洁度和较小的形状误差，并具有较高的强度、韧性和抗冲击能力。由于该塑件面板处有孔，易形成熔接线和应力集中，尤其是熔接线对塑件的外观质量和机械强度影响较大。壳体上有销状连接体，根据一般经验，该连接销易出现短射，而这些位置又恰好是安装位置，必须进行正常填充。为此材料选择强度高、韧性好、易于加工成型的热塑性高分子材料PP。PP材料的简介：比重:0.9-0.91克/立方厘米 成型收缩率:1.0-2.5% 成
3、型温度：160-220 干燥条件聚丙烯是继尼龙之后发展的又一优良树脂品种，它是一种高密度、无侧链、高结晶必的线性聚合物，具有优良的综合性能。未着色时呈白色半透明，蜡状；比聚乙烯轻。透明度也较聚乙烯好，比聚乙烯刚硬。物料性能 密度小,强度刚度,硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100度左右使用.具有良好的电性能和高频绝缘性不受湿度影响,但低温时变脆,不耐模易老化. 适于制作一般机械零件,耐腐蚀零件和绝缘零件 MOLDFLOW分析前准备分析前准备：网格划分是任何一种CAE分析软件必不可少的前处理工作，网格划分质量对于分析精度及分析结果有关键性的影响。同样道理，在使用Moldflow软件进行分析时，首
4、先要获得高质量的网格，才能保证分析结果的正确性与准确度。 由于各种主流3D软件之间的内核不同及精度之间差异，使得他们的模型输出后在Moldflow中进行网格划分时不可 避免出现自由边或网格重叠相交及纵横比匹配率等错误。最佳浇口位置分析：最佳浇口位置分析：分析前处理完毕后，首先进行最佳浇口位置的分析。因为准备采用单个浇口进浇方式，所以不需设定浇口，其分析结果会显示放置单个浇口的最佳位置。在设定分析次序中选择Gate Location选项，材料为Bayer USA公司的pp 材料，其牌号为Novodur M3FR。工艺参数选择默认，执行分析。浇注系统的设置：点浇口：点浇口：侧浇口：侧浇口：初次流动
5、分析（充填时间）：点浇口：点浇口：侧浇口：侧浇口：0-0.61880-0.5879流动前沿温度：181.5-230.5203.0-230.5缩痕指数：-3.324-4.371-3.788-3.613顶出时体积收缩率：0.3363-13.180.5285-11.95凝固层厚度因子：0-0.77250-1剪切应力：0-2.7610-2.567熔接痕：比较分析结果：由以上分析结果所得，侧浇口的效果明显优于点浇口的效果。但由于汽车覆盖件是表面件。对表面质量要求较高，所以针对体积收缩率问题较严重，采取以下措施；提高保压压力，保压时间，降低模温，料温降低来提高产品的表面质量。侧浇口的二次分析：工艺参数设置
6、如图所示，模具温度选择35C，料温选择250C，填充控制选择自动，速度/压力控制转换方式与初次分析相同，分三次保压，保压时间为4，12,4。提高保压压力。二次分析结果比较：初次分析：初次分析：二次分析：二次分析：0-0.58790-0.6859流动前沿温度：203.0-230.5175.9-210.5缩痕指数：-2.789-3.613-3.527-2.634顶出时收缩率：-0.5285-11.95-0.8945-10.72凝固层厚度因子：0-10-1剪切应力：0-2.5670-3.986熔接痕：分析结果： 汽车覆盖件是表面制品，减少溶接痕至关重要，通过两种浇注系统相比较，取溶解痕较小的侧浇口形式，再通过延长保压时间，降低模温来提高表面质量。由上表可知，塑件的表面质量得到明显改善。所以选取第二种方案。致谢：本次毕业设计首先非常感谢我的指导老师，导师渊博的专业知识，严谨的治学态度，精益求精的工作作风对我影响深远。在此表示深深地感谢。与此同时我也感谢在场的每一位老师，希望您们能严格审核，提出宝贵的意见。对于我来说这可能是终身财富。最后，我感谢每一位教过我的老师，他们对我的关心和教导会让我受益终身。向亲爱的您们致敬向亲爱的您们致敬!
