ZUK Z1手機(jī)殼模流分析（全套含CAD圖紙）

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冷卻回路壓力 15 6.6 回路熱去除效率 16 6.7 冷卻分析報(bào)告 17 6.7.1 冷卻 17 6.7.2 冷卻液 18 6.7.2 型腔溫度結(jié)果 19 6.8 最終分析結(jié)果 19 總 結(jié) 20 致 謝 21 附 錄 22 參考文獻(xiàn) 23 前 言 近幾年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)及制造技術(shù)在不斷發(fā)展與進(jìn)步，尤其在注塑模具中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛?，F(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已開(kāi)始廣泛運(yùn)用到塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及注塑模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中。其Moldflow是一種專(zhuān)業(yè)化的CAE軟件，在注塑模設(shè)計(jì)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年模具產(chǎn)值達(dá)到了2500億，這是國(guó)家制造業(yè)重要的一部分?，F(xiàn)在制造行業(yè)發(fā)展迅速，為了適應(yīng)大時(shí)代的需求，就必須要學(xué)會(huì)使用軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，以提高設(shè)計(jì)的效率。通過(guò)軟件的分析我們可以得到理論上最佳的方案，以此得到質(zhì)量較高的零件。 該軟件的模擬仿真系統(tǒng)十分強(qiáng)大,可以讓使用者客觀的了解關(guān)于熔接痕位置、困氣、流動(dòng)時(shí)間、壓力和溫度分布等準(zhǔn)確信息。它不僅可以分析每一個(gè)制件，還可以分析各種方案，快速優(yōu)化每一個(gè)方案。在分析完成之后，可以將分析結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其它技術(shù)人員共享。本文就是通過(guò)軟件分析得到最優(yōu)的冷卻方案以及澆口位置的選擇。 1 Moldflow 軟件介紹 1.1 主要特征和優(yōu)點(diǎn) 該軟件可以進(jìn)行最佳澆口位置分析也可以自行選擇澆口位置來(lái)進(jìn)行選擇，為我們提供了數(shù)據(jù)和圖樣上的參考，在澆口位置完成之后可以設(shè)置流道的樣式以及尺寸通過(guò)分析得到的數(shù)據(jù)圖樣來(lái)選擇不同的澆口，以及流道方式，在確定流道后可以通過(guò)冷卻系統(tǒng)的分析來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)模具提供參考，以達(dá)到最佳的冷卻方案。Moldflow還可以分析驗(yàn)證模具的合理性對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的一些問(wèn)題比如熔接縫；氣穴等等缺陷進(jìn)行分析，以此來(lái)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)修改得到最佳的塑件 1.2 分析功能簡(jiǎn)介 Moldflow軟件的分析功能十分強(qiáng)大，我們可以通過(guò)該軟件對(duì)塑件進(jìn)行完整的分析，其中的材料選擇十分重要，該功能可以為制造商提供在不同材料時(shí)的不同分析數(shù)據(jù)，以此為制造商在不同的需求下選擇不同的材料提供參考，以此來(lái)控制加工的成本，也可以分析得到需要大概多大注射壓力的注塑機(jī)和需要注塑多長(zhǎng)時(shí)間。 1.3. 模流分析的作用 1）驗(yàn)證模具的正確性與合理性； 2）對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與分析； 2 零件工藝性分析 2.1 零件圖樣與工藝性 2.1.1 零件圖 現(xiàn)如今手機(jī)越來(lái)越多樣化，相應(yīng)的就產(chǎn)生了各式各樣的手機(jī)殼，常見(jiàn)的材料有：硅膠、硬塑、軟塑、皮革等。如圖2-1所示ZUK Z1塑料手機(jī)殼零件圖。 圖1-1 零件 2.1.2 零件工藝性 該零件采用注塑加工的方式進(jìn)行加工，生產(chǎn)批量為大批量。 手機(jī)使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，所以在選取材料的時(shí)候要選取具有耐熱性的材料，鑒于塑件使用直接接觸人體所以選擇無(wú)毒性耐熱性能較好的材料。 2.2 材料 塑件材料選用PC/ABS，PC/ABS是由PC和ABS的混合物所產(chǎn)生的熱塑性材料， 該材料具有抗沖擊強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定耐惹等等一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以該材料現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)飾以及手機(jī)保護(hù)殼和汽車(chē)保險(xiǎn)杠，家用塑料產(chǎn)品和大燈等等一系列塑料產(chǎn)品上。 3 分析流程 3.1 新建工程 打開(kāi)Moldflow synergy選擇文件中新建工程如圖3-1所示。 圖3-1新建工程 3.2 導(dǎo)入塑件 鼠標(biāo)左鍵選擇菜單欄中的導(dǎo)入選項(xiàng)，導(dǎo)入在三維軟件中繪制完成的注塑件如圖3-2所示，可以導(dǎo)入零件。 圖3-2導(dǎo)入塑件 3.3 生成網(wǎng)格 鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單欄中的創(chuàng)建網(wǎng)格，在子菜單中選擇生成網(wǎng)格如圖3-3所示，可以選擇調(diào)整曲面上的全局邊長(zhǎng)大小來(lái)調(diào)整劃分的網(wǎng)格的細(xì)密程度。劃分完成后的零件圖如圖3-4所示。 圖3-3生成網(wǎng)格 圖3-4零件圖 3.4 材料設(shè)置 在左側(cè)任務(wù)欄中，有一個(gè)材料選擇項(xiàng)，通過(guò)搜索找到我所需求的材料PC+ABS，選擇確定將該材料設(shè)置為我們所需要的材料如圖3-5所示。 圖3-5材料選擇 3.5 澆口位置 如圖3-6所示選擇任務(wù)欄中的分析序列，選擇澆口位置，點(diǎn)擊確定，開(kāi)始分析最佳澆口位置。 圖3-6 澆口分析 3.5.1 最佳澆口位置 根據(jù)Moldflow軟件分析結(jié)果如圖所示圖3-7為Moldflow軟件自行得到的最佳澆口位置。該澆口位置的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均較好。 圖3-7最佳澆口位置 3.5.2 澆口匹配特性 澆口匹配特性表示澆口位置合理性的因子分布圖，因子值越小，澆口位于這個(gè)位置的成型合理性越高，由圖可知藍(lán)色位置澆口匹配特性最優(yōu)。 圖3-8澆口匹配特性 3.5.3結(jié)論 根據(jù)澆口匹配特性的分析與Moldflow分析的最佳澆口位置基本相同，所以可以選擇自動(dòng)分析的澆口位置作為最終的澆口位置。 4 單個(gè)零件分析 4.1 總體溫度 總體溫度是一個(gè)中間數(shù)據(jù)在注射時(shí)，是注塑件的平均溫度，在注射時(shí)是液體流動(dòng)的平均溫度。溫度分布應(yīng)該均勻，防止引起翹曲。由圖4-1可知該塑件注射時(shí)總體溫度在226攝氏度左右溫度較為平均,不易產(chǎn)生翹曲， 圖4-1總體溫度 4.2 剪切速率、體積 實(shí)質(zhì)上的整個(gè)截面的剪切速率和體積，是一個(gè)中間數(shù)據(jù)結(jié)果，模具設(shè)計(jì)者可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式查看隨著時(shí)間變化而變化的剪切速率和體積。如果剪切速率和體積結(jié)果過(guò)大的時(shí)候，熔體會(huì)有可能發(fā)生降解缺陷。根據(jù)圖4-2可知該塑件產(chǎn)品剪切速率和體積無(wú)線趨向于0，所以產(chǎn)品不會(huì)發(fā)生降解缺陷。 圖4-2剪切速率和體積 4.3 充填時(shí)間 指塑料充填滿型芯型腔所需要的時(shí)間。填充時(shí)間短了，產(chǎn)品密度小，易出現(xiàn)不滿，或 滿了但尺寸小，時(shí)間長(zhǎng)了，則相反，還可能造成頂出困難。填充時(shí)間表達(dá)了熔體的位置跟隨時(shí)間變化而變化，根據(jù)圖片可知熔體到達(dá)兩端的時(shí)間基本為1.562秒。 圖4-3充填時(shí)間 4.4 氣穴 在塑料熔料填充型腔的時(shí)候會(huì)有多股熔料前端包裹空穴或熔料填充至末端由于氣體無(wú)法排除導(dǎo)致填充不完全所產(chǎn)生的現(xiàn)象叫作氣穴。 氣穴的產(chǎn)生主要會(huì)有三種情況，第一種是注塑工藝不當(dāng)、第二種是模具缺陷、第三種就是注塑原料與注塑件的材料需求不符合。 減少氣穴的方法一就是讓塑料高溫度融化，方法二是加入一些酒精，在高溫下利用導(dǎo)流或者沿壁留下的方法就可以減少氣穴。由圖可知該產(chǎn)品僅在兩端處有少量氣穴，并不影響產(chǎn)品外觀面。 圖4-4氣穴 4.5 產(chǎn)品一出二的選擇 通過(guò)實(shí)習(xí)了解到在實(shí)際的加工生產(chǎn)過(guò)程中極少數(shù)的選擇一模多出，一模多出可以提高效率，但同樣的會(huì)帶來(lái)成本的提高以及頂出機(jī)構(gòu)排列不便，不便于模具的拆裝等一系列的問(wèn)題，所以選擇常用的一模兩腔。 選擇一模兩腔作為加工方式有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）可以極大的提升注塑產(chǎn)品的產(chǎn)能； 2）可以降低生產(chǎn)成本； 3）提高生產(chǎn)效率 4）塑件較小，可以順利走膠改善塑件品質(zhì) 5 一模兩腔分析 5.1氣穴 圖5-1是一模兩腔的塑件氣穴分析圖，由圖5-1可知在一抹兩腔時(shí)產(chǎn)品外觀面有少量氣穴不會(huì)影響產(chǎn)品。 圖5-1 一模兩腔氣穴 5.2 總體溫度 溫度分布應(yīng)該均勻，防止引起翹曲，總體溫度不應(yīng)超過(guò)塑料降解溫度。由圖可知產(chǎn)品最高溫度207.8攝氏度最低溫度194.4攝氏度。溫差不超過(guò)20度不會(huì)引起翹曲。 圖5-2 一模兩腔總體溫度 5.3 剪切速率、體積 在一模兩腔的狀態(tài)下產(chǎn)品剪切速率依然無(wú)線趨向于0，由此可知產(chǎn)品不會(huì)發(fā)生降解缺陷。 圖5-3剪切速率和體積 5.4 充填時(shí)間 圖5-4充填時(shí)間 填充時(shí)間表達(dá)了熔體跟隨時(shí)間變化而變化，該零件如圖5-4所示兩端一個(gè)為0.9238s還有一個(gè)為1.232s差距為0.3，效果較為理想。 5.5 熔接線 熔接縫就是融化的塑料在注射機(jī)的壓力下進(jìn)入到型腔中在不同的地方多股塑料沒(méi)有完全的融合在一起導(dǎo)致產(chǎn)生的縫隙，熔接縫所在的地方塑件強(qiáng)度很差容易斷裂,通過(guò)降低鎖模力，方便排氣。可以減少熔接縫的產(chǎn)生注射壓力不應(yīng)該過(guò)高過(guò)快，由圖可知該零件只有一條熔接線，且位置處于內(nèi)孔處不易斷裂。 圖5-5一模兩腔溶接線 5.6 鎖模力 模具的鎖模力是指在注射的時(shí)侯為克服型腔體內(nèi)熔體對(duì)模具所產(chǎn)生的漲力，而通過(guò)注射機(jī)施加給模具的力被稱(chēng)為鎖緊力 。當(dāng)融化的塑料以很高的高壓注入時(shí)會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生一個(gè)撐開(kāi)模具的力量。因此注塑機(jī)的鎖模部件必須提供足夠的"鎖模力"來(lái)保證模具不會(huì)被該力量撐開(kāi)。 A.鎖模力計(jì)算： 撐模的力量=成品的開(kāi)關(guān)模方向的投影面積×模穴數(shù)×模內(nèi)壓力 B.怎樣選擇合適的注塑機(jī) ：1MPa=9.8kg/cm2 5.7 注射位置壓力xy圖 XY圖是一個(gè)以時(shí)間為橫坐標(biāo)壓力位縱坐標(biāo)的圖，可以觀察伴隨著時(shí)間的改變塑件的壓力的改變數(shù)值。該塑件在最高點(diǎn)是接近40Mpa。 圖5-6注射位置壓力xy圖 6 分析報(bào)告 6.1 注射機(jī)要求 最大壓力: 180.0000 MPa 螺桿增強(qiáng)比率: 10.0000 注塑機(jī)響應(yīng)時(shí)間: 0.010 s 注塑機(jī)最大鎖模力: 7000.2198 tonne 6.2 溫度 熔體溫度: 220.0000 C 模具型腔側(cè)溫度: 50.0000 C 模具型芯側(cè)溫度: 50.0000 C 6.3 注射設(shè)置 注射控制方法: 注射時(shí)間 注射時(shí)間: 1.4040 s 名義流動(dòng)速率: 22.2656 cm^3/s 保壓壓力曲線 持續(xù)時(shí)間 壓力(s) (MPa) 0.0000 24.7908 10.0000 24.7908 冷卻時(shí)間: 20.0000 s 6.4 流動(dòng)結(jié)果 6.4.1 單個(gè)零件流動(dòng)分析 零件和冷流道的總體積: 31.2599 cm^3 切換壓力: 30.9885 MPa 6.4.2 一模兩腔零件流動(dòng)分析 零件和冷流道總體積: 64.6734 cm^3 切換壓力: 42.2043 MPa 6.5 冷卻回路壓力 方案一如圖6-1所示為水管直徑10，水管與零件件距離25，管道數(shù)量5，管道中心間距30， 零件之外的距離為120的一模兩腔回路壓力分析圖。 圖6-1冷卻回路壓力 方案二圖6-2為水管直徑15，水管與零件件距離15，管道數(shù)量6，管道中心間距25，零件之外的距離120的，一模兩腔冷卻回路壓力圖。 圖6-2冷卻回路壓力 方案一回路壓力最大為7.39kpa方案二最大回路壓力為3.098kpa方案二的回路壓力遠(yuǎn)低于方案一，方案二的效果較好。 6.6 回路熱去除效率 方案一圖6-3為水管直徑10，水管與零件件距離25，管道數(shù)量5，管道中心間距30，零件之外的距離120，的回路熱去除效率圖。 圖6-3回路熱去除效率 方案二圖6-4為水管直徑15，水管與零件件距離15，管道數(shù)量6，管道中心間距25，零件之外的距離120的回路熱去除效率圖。 圖6-4回路熱去除效率 根據(jù)方案一和方案二的圖片對(duì)比在方案一中產(chǎn)品熱去除效率并沒(méi)有方案二的效果優(yōu)異。 6.7 冷卻分析報(bào)告 6.7.1 冷卻 網(wǎng)格類(lèi)型 = 雙層面 節(jié)點(diǎn)數(shù) = 4680 柱體單元數(shù) = 319 三角形單元數(shù) = 8744 四面體單元數(shù) = 0 計(jì)算幾何體影響的方法 = 理想 冷卻分析類(lèi)型 = 手工 零件單元總數(shù) = 8847 流道單元總數(shù) = 103 模具單元總數(shù) = 564 回路單元總數(shù) = 216 零件末端的坐標(biāo): X Y Z 最大值 239.99999 mm 160.00000 mm 60.00000 mm 最小值 -0.00000 mm -0.54223 mm 30.00000 mm 取向 479.99999 mm 320.54222 mm 90.00000 mm 模具末端的坐標(biāo): X Y Z 中心 120.00000 mm 79.72889 mm 45.00000 mm 右角 600.00002 mm 559.72892 mm 525.00004 mm 左角 -360.00001 mm -400.27115 mm -435.00003 mm 入口 流動(dòng)速率 雷諾數(shù) 壓力降 泵送 節(jié)點(diǎn) 進(jìn)/出 范圍 超 功率超過(guò) 回路 回路 (lit/min) (MPa) (kW) 31169 4.23 10000.0 - 10000.0 0.0075 5.298E-004 31278 4.23 10000.0 - 10000.0 0.0075 5.298E-004 6.7.2 冷卻液 入口 冷卻液溫度 冷卻液溫度升高 熱量排除 節(jié)點(diǎn) 范圍 通過(guò)回路 通過(guò)回路 31169 25.0 - 26.2 1.2 C 0.359 kW 31278 25.0 - 26.2 1.2 C 0.344 kW 6.7.2 型腔溫度結(jié)果 零件表面溫度 - 最大值 = 45.4026 C 零件表面溫度 - 最小值 = 35.2150 C 零件表面溫度 - 平均值 = 41.4405 C 型腔表面溫度 - 最大值 = 41.3734 C 型腔表面溫度 - 最小值 = 30.9813 C 型腔表面溫度 - 平均值 = 37.0332 C 平均模具外部溫度 = 26.0817 C 通過(guò)外邊界的熱量排除 = 0.0598 kW 周期時(shí)間 = 35.0000 s 最高溫度 = 200.0000 C 最低溫度 = 25.0000 C 6.8 最終分析結(jié)果 澆口位置選擇在澆口分析的位置，使得充填到兩端的時(shí)間機(jī)泵相同。零件表面最大溫度45,4026 C最小溫度35.215 溫差較小不易產(chǎn)生扭曲變形。 冷卻方案選擇：方案二水管直徑15水管與零件件距離15 管道數(shù)量6 管道中心間距25 零件之外的距離120。 這一套方案可以使得模具冷卻效率更高更快，以此來(lái)提升生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具的使用壽命，降低成本。 總 結(jié) 在大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，是我們正式步入社會(huì)參加工作前的一次考校，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們?nèi)暌詠?lái)學(xué)習(xí)的總結(jié)與提高。 通過(guò)模流分析軟件對(duì)零件的最佳澆口位置進(jìn)行了確定，為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考。通過(guò)冷卻分析可以發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)布置是否合理，以及冷卻效果的優(yōu)劣，對(duì)流道系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行合理的選擇與優(yōu)化?？梢源_定注射壓力、鎖模力、冷卻回路壓力、熔體溫度、保壓時(shí)間等，以獲得的最優(yōu)的注塑產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還可以將冷卻液溫度輸入到軟件中進(jìn)行冷卻效果分析。因?yàn)槌醮谓佑|模流分析軟件，對(duì)注塑的工藝的了解也不是十分充足，有許多的方面做得不足。這就要求我在之后的工作過(guò)程中不斷地學(xué)習(xí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩月，從最初的無(wú)從下手，到慢慢進(jìn)入狀態(tài)，再到完成，回想這段時(shí)間的整個(gè)過(guò)程很難用言語(yǔ)形容，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶與收獲，讓我學(xué)到了新知識(shí)，也讓我明白畢業(yè)后仍要不斷的充實(shí)自己。腳踏實(shí)地的學(xué)習(xí)態(tài)度是我這兩個(gè)月來(lái)最大的收獲。 致 謝 三年的學(xué)習(xí)生涯就這樣要結(jié)束了，心中有許多的話想說(shuō)但有不知從何說(shuō)起。 首先要感謝我的指導(dǎo)老師周曉剛老師。做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候遇到了許多的問(wèn)題，在老師幫助下一一的解決了，從論文前的開(kāi)題報(bào)告到任務(wù)書(shū)再到論文后期的格式調(diào)整周老師都給了我許多的建議和意見(jiàn)，即使下班后老師也利用自己的私人時(shí)間為我指導(dǎo)畢業(yè)論文，在此向老師致以最真摯的謝意。 其次要感謝三年中教導(dǎo)過(guò)我的每一位老師，感謝你們這三年來(lái)的教誨。 同時(shí)也要感謝和我一起度過(guò)這三年的同學(xué)們，你們是我三年的學(xué)習(xí)生涯中不可或缺的一部分，為我留下了無(wú)數(shù)美好的回憶。祝愿即將和我一起走向社會(huì)的同學(xué)們找到心儀的工作，完成自己最初的夢(mèng)想，永不言棄。 附 錄 附錄A產(chǎn)品效果圖 參考文獻(xiàn) [1] 劉瓊. 塑料注塑Moldflow實(shí)用教程 . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008． [2] 謝鵬程. 高分子材料成型CAE理論及應(yīng)用. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010. [3]張瓏. Moldflow模流分析實(shí)用教程. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2013． [4] 鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2005. [5] 洪慎章. 實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [6] 宋玉恒．塑料注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)．　北京：航空工業(yè)出版社，1994． [7] 單巖, 王蓓，王剛. Moldflow模具分析技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 清華大學(xué)出版社, 2004. [8] 高佩福．實(shí)用模具制造技術(shù)．　北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999． [9] 李代樹(shù)．Moldflow模流分析從入門(mén)到精通．北京清華大學(xué)出版社，2012． [10] 王剛．單巖Moldlow模具分析應(yīng)用實(shí)例． 北京：清華大學(xué)出版社，2005 23 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）中期檢查表 設(shè)計(jì)（論文）題目 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 檢 查 項(xiàng) 目 是 否 綜合、補(bǔ)充填寫(xiě) 學(xué) 生 填 寫(xiě) 正在按計(jì)劃完成 √ （有何困難、要求或其它） 學(xué)生簽名： 年 月 日 能完成任務(wù)書(shū)規(guī)定的任務(wù) √ 工作學(xué)習(xí)態(tài)度端正 √ 能遵守紀(jì)律、按時(shí)出勤 √ 每周與指導(dǎo)教師見(jiàn)面 √ 累積請(qǐng)假課時(shí) 無(wú) 累積曠課課時(shí) 無(wú) 每周與指導(dǎo)教師見(jiàn)面幾小時(shí) （小時(shí)） 指導(dǎo)教師填寫(xiě) 任務(wù)書(shū)填寫(xiě)完整、規(guī)范 （遇到的困難、問(wèn)題或其它） 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日 正按進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行 學(xué)生態(tài)度端正、無(wú)曠課 每周與學(xué)生見(jiàn)面幾小時(shí) （小時(shí)） 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人 填寫(xiě) 是否按要求進(jìn)行 （存在的問(wèn)題或其它） 專(zhuān)業(yè)負(fù)責(zé)人簽字： 年 月 日 任務(wù)書(shū) 一、課題來(lái)源、目標(biāo)及意義 手機(jī)已經(jīng)成為生活中必備的產(chǎn)品，相應(yīng)的人們對(duì)手機(jī)的使用也就不可避免的使得手機(jī)外表面會(huì)有各種損耗，所以一款合適的手機(jī)殼也就必不可少。 而對(duì)于消耗品來(lái)時(shí)手機(jī)殼的更新?lián)Q代必不可免，對(duì)于追求品質(zhì)的人來(lái)說(shuō)這也就對(duì)產(chǎn)品要求更高，也就對(duì)模具要求更高，為了減少生產(chǎn)時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題，我們使用模流分析來(lái)提高模具設(shè)計(jì)的合理性，降低產(chǎn)品的不合格率。 對(duì)于塑膠模具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)要先分析產(chǎn)品，不同產(chǎn)品因?yàn)楫a(chǎn)品特性不同就有不同的選擇，就注塑模而言在產(chǎn)品初期設(shè)計(jì)之前進(jìn)行分析有利于避免在后期模具裝配完成后產(chǎn)生的一系列問(wèn)題，比如產(chǎn)品燒焦，對(duì)某些外觀件而言不允許出現(xiàn)熔接線，對(duì)透明件而言不允許出現(xiàn)明顯的氣泡和澆口。通過(guò)Moldflow可以大大縮短開(kāi)發(fā)周期，避免產(chǎn)品報(bào)廢提高產(chǎn)品質(zhì)量等一系列的問(wèn)題。這有利于降低模具的開(kāi)發(fā)成本。 二、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）內(nèi)容及要求 本次設(shè)計(jì)將通過(guò)對(duì)注塑件的分析與計(jì)算，合理選擇結(jié)構(gòu)，并對(duì)各個(gè)參數(shù)進(jìn)行校核，對(duì)模具的結(jié)構(gòu)有著重要的作用。 對(duì)產(chǎn)品的排位是選擇一模一腔還是一模兩腔，以及對(duì)模具的冷卻水路進(jìn)行模擬，以降低產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，降低成本，延長(zhǎng)模具的使用壽命，根據(jù)鎖模力，注射量等選擇注塑機(jī)。 三、畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）進(jìn)程安排 序號(hào) 設(shè)計(jì)（論文）各階段名稱(chēng) 計(jì)劃時(shí)間 1 確定畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題并完成選題審批表 2017.3.8前 2 依據(jù)任務(wù)書(shū)，學(xué)生進(jìn)行準(zhǔn)備工作，調(diào)研及資料收集 2017.3.9-3.16 3 撰寫(xiě)并完成開(kāi)題報(bào)告 2017.3.17-3.24 4 完成畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）初稿；填寫(xiě)周記 2017.3.25-4.24 5 根據(jù)指導(dǎo)教師的建議，完成對(duì)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）修改工作，通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的查重，整理并完善畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）相關(guān)資料，上交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）所有資料（包含紙質(zhì)檔和電子文檔，周記不得少于5次）），并準(zhǔn)備答辯 2017.4.25-5.4 6 答辯小組的評(píng)閱教師審核并量化打分 2017.5.5-5.12 7 學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯 2017.5.13 四、參考書(shū)及參考文獻(xiàn) [1] 劉瓊. 塑料注塑Moldflow實(shí)用教程 . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008． [2] 謝鵬程. 高分子材料成型CAE理論及應(yīng)用. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010. [3]張瓏. Moldflow模流分析實(shí)用教程. 北京: 電子工業(yè)出版社, 2013． [4] 鄒繼強(qiáng). 塑料制品及其成型模具設(shè)計(jì). 北京：清華大學(xué)出版社，2005. [5] 洪慎章. 實(shí)用注塑成型及模具設(shè)計(jì). 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006. [6] 宋玉恒．塑料注塑模具設(shè)計(jì)手冊(cè)．　北京：航空工業(yè)出版社，1994． [7] 單巖, 王蓓，王剛. Moldflow模具分析技術(shù)基礎(chǔ). 北京: 清華大學(xué)出版社, 2004. [8] 高佩福．實(shí)用模具制造技術(shù)．　北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，1999． [9] 李代樹(shù)．Moldflow模流分析從入門(mén)到精通．北京清華大學(xué)出版社，2012． [10] 王剛．單巖Moldlow模具分析應(yīng)用實(shí)例． 北京：清華大學(xué)出版社，2005 指導(dǎo)教師（簽字）: 院（系）主任（簽字）: 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）周記 專(zhuān)業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 周次 1 日期 17.03.27 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 經(jīng)過(guò)兩年的學(xué)習(xí)，我的大學(xué)生涯也快到了尾聲，隨之而來(lái)的就是畢業(yè)設(shè)計(jì)，本周我確定了自己的畢業(yè)設(shè)計(jì)類(lèi)型是模流分析，選取的產(chǎn)品是手機(jī)殼的末流分析，也參考了往屆師兄師姐的設(shè)計(jì)，對(duì)我的畢業(yè)設(shè)計(jì)也有了一個(gè)大概的框架與輪廓。 周次 2 日期 17.04.03 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 設(shè)計(jì)的第二周，本周就上周進(jìn)行了補(bǔ)充對(duì)產(chǎn)品的材料以及模流軟件進(jìn)行確定，通過(guò)對(duì)產(chǎn)品的用途以及特性進(jìn)行了選材，因?yàn)楫a(chǎn)品直接接觸人體所以選擇了相對(duì)安全的塑料材料。因?yàn)榘嗉?jí)做模流分析的人相對(duì)較少所以想要與同學(xué)討論的問(wèn)題依然比較少。最后一天開(kāi)始繪制完整的產(chǎn)品3d效果圖。 專(zhuān)業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 周次 3 日期 17.04.10 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 上周完成了產(chǎn)品繪制，這周開(kāi)始完整的數(shù)據(jù)分析首先是產(chǎn)品的最佳澆口位置，因?yàn)楫a(chǎn)品的澆口位置決定了產(chǎn)品的成型周期以及成型效果，經(jīng)過(guò)幾次的確認(rèn)完成了最終的產(chǎn)品最佳澆口位。由于產(chǎn)品的澆口位置確定也確定了產(chǎn)品的澆口方式。對(duì)流道的選擇也有了一個(gè)大概的輪廓。 周次 4 日期 17.04.17 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 這周開(kāi)始對(duì)產(chǎn)品的冷卻系統(tǒng)開(kāi)始進(jìn)行確定，對(duì)產(chǎn)品的注射溫度，冷卻方式進(jìn)行分析與匯總，同而確定產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)是否合理，而給出合理的建議與意見(jiàn)來(lái)對(duì)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化。確定了注射機(jī)的大小與注射壓力，對(duì)之前的產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，開(kāi)始編寫(xiě)摘要。 專(zhuān)業(yè) 模具設(shè)計(jì)與制造 班級(jí) 學(xué)號(hào) 姓名 周次 5 日期 17.04.24 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 模流分析所需的數(shù)據(jù)和圖片都準(zhǔn)備好了，將完成的數(shù)據(jù)開(kāi)始整合正式寫(xiě)畢業(yè)設(shè)計(jì)，有合適的格式，將論文的格式進(jìn)行確認(rèn)，將內(nèi)容進(jìn)行填寫(xiě)，將之前的數(shù)據(jù)交給老師看了一下，并且將初步完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)交由指導(dǎo)老師檢查，在檢查后準(zhǔn)備利用最后一周的時(shí)間進(jìn)行修改與整理。 周次 6 日期 17.05.04 課題 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 工 作 內(nèi) 容 摘 要 本周是畢業(yè)設(shè)計(jì)的最后一周，通過(guò)上周老師的指導(dǎo)與檢查，本周開(kāi)始了大量的修改工作，從論文的內(nèi)容到論文的格式以及字體進(jìn)行全方位的修改，本以為差不多了，后來(lái)發(fā)現(xiàn)小問(wèn)題有好多，這就讓我也熬夜了幾天才完成。畢竟看到自己幾周的奮斗成果還是滿滿的興奮與成就感。 編號(hào) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 題 目: ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 學(xué)生姓名: 學(xué) 號(hào): 院（系）: 專(zhuān)業(yè)班級(jí): 指導(dǎo)教師: 職 稱(chēng): 2017年5月 蘇州健雄職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)價(jià)表 （指導(dǎo)教師用） 學(xué)生： 設(shè)計(jì)（論文）題目：ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 評(píng)價(jià) 項(xiàng)目 評(píng)價(jià)要素 評(píng)價(jià)內(nèi)涵 成績(jī)?cè)u(píng)定 滿分 得分 檢查 選題 質(zhì)量 01 選題方向 和范圍 符合本專(zhuān)業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，基本達(dá)到科學(xué)研究和實(shí)踐能力培養(yǎng)和鍛煉的目的。 6 02 難易度 滿足專(zhuān)業(yè)教學(xué)計(jì)劃中對(duì)素質(zhì)、能力和知識(shí)結(jié)構(gòu)的要求，有一定難度，工作量適當(dāng)。 4 03 理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值 選題符合本學(xué)科專(zhuān)業(yè)的發(fā)展，符合科技、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)發(fā)展的需要，解決理論或?qū)嶋H工作中的問(wèn)題，并能理論聯(lián)系實(shí)際，具有一定的科技、應(yīng)用的參考價(jià)值。 5 能力 水平 04 查閱和應(yīng)用文獻(xiàn)資料能力 基本掌握檢索中外文獻(xiàn)資料的方法，對(duì)資料進(jìn)行初步分析、綜合、歸納等整理，并能適當(dāng)應(yīng)用。 13 05 綜合運(yùn)用 知識(shí)能力 能夠綜合應(yīng)用所學(xué)知識(shí)，對(duì)課題所研究問(wèn)題進(jìn)行分析，研究目標(biāo)明確，內(nèi)容具體，且具有一定的深度。 11 06 研究方法 與手段 較熟練運(yùn)用本專(zhuān)業(yè)的方法、手段和工具開(kāi)展課題的分析、設(shè)計(jì)和實(shí)施工作。 7 07 實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)踐能力 已基本掌握了專(zhuān)業(yè)技能和研究設(shè)計(jì)方法，實(shí)踐能力較強(qiáng)。 9 08 創(chuàng)新意識(shí) 能夠在前人工作的基礎(chǔ)上，進(jìn)行科學(xué)的分析與綜合，提出問(wèn)題，探索解決問(wèn)題的方法、手段有一定的特色或新意，結(jié)論有新見(jiàn)解。 7 設(shè)計(jì)（論文）質(zhì)量 09 內(nèi)容與寫(xiě)作 較完整地反映實(shí)際完成的工作，概念清楚，內(nèi)容基本正確，數(shù)據(jù)可靠，結(jié)果可信。 7 10 結(jié)構(gòu)與水平 結(jié)構(gòu)較嚴(yán)謹(jǐn)，語(yǔ)言通順，立論正確，論據(jù)充分，分析較深入，結(jié)論基本正確。 11 11 要求與規(guī)范 化程度 符合本院的畢設(shè)工作的規(guī)范要求，論文中的術(shù)語(yǔ)、格式、圖表、數(shù)據(jù)、公式、引用、標(biāo)注及參考文獻(xiàn)均符合規(guī)范。 12 12 成果與成效 有一定的實(shí)用價(jià)值；有實(shí)物作品、實(shí)際運(yùn)行的原型系統(tǒng)；初步得到應(yīng)用或具有應(yīng)用前景的成果。 8 綜合 意見(jiàn) 100 指導(dǎo)教師簽字： 時(shí)間： 2017 屆學(xué)生畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）材料袋 題 目： ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 學(xué)生姓名： 學(xué) 號(hào)： 院（系）： 專(zhuān)業(yè)班級(jí)： 指導(dǎo)教師： 職 稱(chēng)： 材 料 目 錄 序號(hào) 名 稱(chēng) 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）選題審批表 1 2 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū) 1 3 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開(kāi)題報(bào)告 1 4 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)教師評(píng)閱表 1 5 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）評(píng)閱教師評(píng)閱表 1 6 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 1 7 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯審查及成績(jī)?cè)u(píng)定表 1 8 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）（附所有電子資料） 1 雙面打印、裝訂（封面用牛皮紙） 9 其它材料（如大學(xué)生論文檢測(cè)報(bào)告單等） 2017年5月4日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯審查及成績(jī)?cè)u(píng)定表 設(shè)計(jì)(論文)題目 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯資格審查 以下各項(xiàng)，已完成的打“√”，否則打“×” 任務(wù)書(shū)、開(kāi)題報(bào)告、評(píng)閱表等材料齊全 已完成任務(wù)書(shū)基本要求 無(wú)嚴(yán)重違紀(jì)現(xiàn)象（如：曠課達(dá)1/3者、論文檢測(cè)總文字復(fù)制比大于50%、違反規(guī)定造成重大損失者） 審查結(jié)果 指導(dǎo)教師意見(jiàn)：同意答辯 □ 暫緩答辯 □ 簽字： 年 月 日 評(píng)閱教師意見(jiàn)：同意答辯 □ 暫緩答辯 □ 簽字： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯成績(jī) 答辯小組評(píng)審意見(jiàn)： 成 績(jī)（百分制）： 組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 答辯委員會(huì)評(píng)定成績(jī) 組成部分 分值 比例 指導(dǎo)教師評(píng)閱分 30% 評(píng)閱教師評(píng)閱分 30% 答辯成績(jī) 40% 最終得分 畢業(yè)設(shè)計(jì)等第（五級(jí)分制）： 答辯委員會(huì)主席（簽章）： 年 月 日 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）答辯記錄 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）題目 ZUK Z1手機(jī)殼模流分析 指導(dǎo)教師 職 稱(chēng) 工作單位 答辯日期、時(shí)間 答辯組成員（簽字）： 答辯記錄： 記錄人（簽字）： 年 月 日 答辯組組長(zhǎng)（簽字）： 年 月 日 摘 要 本文先介紹Moldflow軟件的主要特征及優(yōu)點(diǎn)與作用，對(duì)ZUK Z1手機(jī)殼進(jìn)行模流分析，通過(guò)劃分網(wǎng)格與澆口匹配特性來(lái)選擇合適的澆口位置，并且通過(guò)分析模擬產(chǎn)品在生產(chǎn)過(guò)程中是否會(huì)在外觀面出現(xiàn)熔接痕氣穴等一系列的問(wèn)題。文章對(duì)比兩種不同的冷卻水路排列方式，分析冷卻回路壓力以及熱去除效率以此來(lái)選擇合適的的冷卻方案。 關(guān)鍵詞：模流分析；冷卻方案；澆口位置 Ⅰ 目 錄 前 言 1 1 Moldflow 軟件介紹 2 1.1 主要特征和優(yōu)點(diǎn) 2 1.2 分析功能簡(jiǎn)介 2 1.3. 模流分析的作用 2 2 零件工藝性分析 3 2.1 零件圖樣與工藝性 3 2.1.1 零件圖 3 2.1.2 零件工藝性 3 2.2 材料 3 3 分析流程 4 3.1 新建工程 4 3.2 導(dǎo)入塑件 4 3.3 生成網(wǎng)格 4 3.4 材料設(shè)置 5 3.5 澆口位置 6 3.5.1 最佳澆口位置 6 3.5.2 澆口匹配特性 7 3.5.3結(jié)論 7 4 單個(gè)零件分析 8 4.1 總體溫度 8 4.2 剪切速率、體積 8 4.3 充填時(shí)間 9 4.4 氣穴 9 4.5 產(chǎn)品一出二的選擇 10 5 一模兩腔分析 11 5.1氣穴 11 5.2 總體溫度 11 5.3 剪切速率、體積 12 5.4 充填時(shí)間 12 5.5 熔接線 13 5.6 鎖模力 13 5.7 注射位置壓力xy圖 13 6 分析報(bào)告 15 6.1 注射機(jī)要求 15 6.2 溫度 15 6.3 注射設(shè)置 15 6.4 流動(dòng)結(jié)果 15 6.4.1 單個(gè)零件流動(dòng)分析 15 6.4.2 一模兩腔零件流動(dòng)分析 15 6.5 冷卻回路壓力 15 6.6 回路熱去除效率 16 6.7 冷卻分析報(bào)告 17 6.7.1 冷卻 17 6.7.2 冷卻液 18 6.7.2 型腔溫度結(jié)果 19 6.8 最終分析結(jié)果 19 總 結(jié) 20 致 謝 21 附 錄 22 參考文獻(xiàn) 23 前 言 近幾年來(lái)，我國(guó)計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)及制造技術(shù)在不斷發(fā)展與進(jìn)步，尤其在注塑模具中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)已開(kāi)始廣泛運(yùn)用到塑料產(chǎn)品設(shè)計(jì)以及注塑模具設(shè)計(jì)的過(guò)程中。其Moldflow是一種專(zhuān)業(yè)化的CAE軟件，在注塑模設(shè)計(jì)中有著重要的應(yīng)用價(jià)值。據(jù)統(tǒng)計(jì)2015年模具產(chǎn)值達(dá)到了2500億，這是國(guó)家制造業(yè)重要的一部分?，F(xiàn)在制造行業(yè)發(fā)展迅速，為了適應(yīng)大時(shí)代的需求，就必須要學(xué)會(huì)使用軟件來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)制造，以提高設(shè)計(jì)的效率。通過(guò)軟件的分析我們可以得到理論上最佳的方案，以此得到質(zhì)量較高的零件。 該軟件的模擬仿真系統(tǒng)十分強(qiáng)大,可以讓使用者客觀的了解關(guān)于熔接痕位置、困氣、流動(dòng)時(shí)間、壓力和溫度分布等準(zhǔn)確信息。它不僅可以分析每一個(gè)制件，還可以分析各種方案，快速優(yōu)化每一個(gè)方案。在分析完成之后，可以將分析結(jié)果通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與其它技術(shù)人員共享。本文就是通過(guò)軟件分析得到最優(yōu)的冷卻方案以及澆口位置的選擇。 1 Moldflow 軟件介紹 1.1 主要特征和優(yōu)點(diǎn) 該軟件可以進(jìn)行最佳澆口位置分析也可以自行選擇澆口位置來(lái)進(jìn)行選擇，為我們提供了數(shù)據(jù)和圖樣上的參考，在澆口位置完成之后可以設(shè)置流道的樣式以及尺寸通過(guò)分析得到的數(shù)據(jù)圖樣來(lái)選擇不同的澆口，以及流道方式，在確定流道后可以通過(guò)冷卻系統(tǒng)的分析來(lái)對(duì)設(shè)計(jì)模具提供參考，以達(dá)到最佳的冷卻方案。Moldflow還可以分析驗(yàn)證模具的合理性對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生的一些問(wèn)題比如熔接縫；氣穴等等缺陷進(jìn)行分析，以此來(lái)對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)修改得到最佳的塑件 1.2 分析功能簡(jiǎn)介 Moldflow軟件的分析功能十分強(qiáng)大，我們可以通過(guò)該軟件對(duì)塑件進(jìn)行完整的分析，其中的材料選擇十分重要，該功能可以為制造商提供在不同材料時(shí)的不同分析數(shù)據(jù)，以此為制造商在不同的需求下選擇不同的材料提供參考，以此來(lái)控制加工的成本，也可以分析得到需要大概多大注射壓力的注塑機(jī)和需要注塑多長(zhǎng)時(shí)間。 1.3. 模流分析的作用 1）驗(yàn)證模具的正確性與合理性； 2）對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的優(yōu)化與分析； 2 零件工藝性分析 2.1 零件圖樣與工藝性 2.1.1 零件圖 現(xiàn)如今手機(jī)越來(lái)越多樣化，相應(yīng)的就產(chǎn)生了各式各樣的手機(jī)殼，常見(jiàn)的材料有：硅膠、硬塑、軟塑、皮革等。如圖2-1所示ZUK Z1塑料手機(jī)殼零件圖。 圖1-1 零件 2.1.2 零件工藝性 該零件采用注塑加工的方式進(jìn)行加工，生產(chǎn)批量為大批量。 手機(jī)使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的熱量，所以在選取材料的時(shí)候要選取具有耐熱性的材料，鑒于塑件使用直接接觸人體所以選擇無(wú)毒性耐熱性能較好的材料。 2.2 材料 塑件材料選用PC/ABS，PC/ABS是由PC和ABS的混合物所產(chǎn)生的熱塑性材料， 該材料具有抗沖擊強(qiáng)度高，化學(xué)性能穩(wěn)定耐惹等等一系列的優(yōu)點(diǎn)，所以該材料現(xiàn)在廣泛應(yīng)用于汽車(chē)內(nèi)飾以及手機(jī)保護(hù)殼和汽車(chē)保險(xiǎn)杠，家用塑料產(chǎn)品和大燈等等一系列塑料產(chǎn)品上。 3 分析流程 3.1 新建工程 打開(kāi)Moldflow synergy選擇文件中新建工程如圖3-1所示。 圖3-1新建工程 3.2 導(dǎo)入塑件 鼠標(biāo)左鍵選擇菜單欄中的導(dǎo)入選項(xiàng)，導(dǎo)入在三維軟件中繪制完成的注塑件如圖3-2所示，可以導(dǎo)入零件。 圖3-2導(dǎo)入塑件 3.3 生成網(wǎng)格 鼠標(biāo)點(diǎn)擊菜單欄中的創(chuàng)建網(wǎng)格，在子菜單中選擇生成網(wǎng)格如圖3-3所示，可以選擇調(diào)整曲面上的全局邊長(zhǎng)大小來(lái)調(diào)整劃分的網(wǎng)格的細(xì)密程度。劃分完成后的零件圖如圖3-4所示。 圖3-3生成網(wǎng)格 圖3-4零件圖 3.4 材料設(shè)置 在左側(cè)任務(wù)欄中，有一個(gè)材料選擇項(xiàng)，通過(guò)搜索找到我所需求的材料PC+ABS，選擇確定將該材料設(shè)置為我們所需要的材料如圖3-5所示。 圖3-5材料選擇 3.5 澆口位置 如圖3-6所示選擇任務(wù)欄中的分析序列，選擇澆口位置，點(diǎn)擊確定，開(kāi)始分析最佳澆口位置。 圖3-6 澆口分析 3.5.1 最佳澆口位置 根據(jù)Moldflow軟件分析結(jié)果如圖所示圖3-7為Moldflow軟件自行得到的最佳澆口位置。該澆口位置的各項(xiàng)數(shù)據(jù)均較好。 圖3-7最佳澆口位置 3.5.2 澆口匹配特性 澆口匹配特性表示澆口位置合理性的因子分布圖，因子值越小，澆口位于這個(gè)位置的成型合理性越高，由圖可知藍(lán)色位置澆口匹配特性最優(yōu)。 圖3-8澆口匹配特性 3.5.3結(jié)論 根據(jù)澆口匹配特性的分析與Moldflow分析的最佳澆口位置基本相同，所以可以選擇自動(dòng)分析的澆口位置作為最終的澆口位置。 4 單個(gè)零件分析 4.1 總體溫度 總體溫度是一個(gè)中間數(shù)據(jù)在注射時(shí)，是注塑件的平均溫度，在注射時(shí)是液體流動(dòng)的平均溫度。溫度分布應(yīng)該均勻，防止引起翹曲。由圖4-1可知該塑件注射時(shí)總體溫度在226攝氏度左右溫度較為平均,不易產(chǎn)生翹曲， 圖4-1總體溫度 4.2 剪切速率、體積 實(shí)質(zhì)上的整個(gè)截面的剪切速率和體積，是一個(gè)中間數(shù)據(jù)結(jié)果，模具設(shè)計(jì)者可以通過(guò)動(dòng)畫(huà)的形式查看隨著時(shí)間變化而變化的剪切速率和體積。如果剪切速率和體積結(jié)果過(guò)大的時(shí)候，熔體會(huì)有可能發(fā)生降解缺陷。根據(jù)圖4-2可知該塑件產(chǎn)品剪切速率和體積無(wú)線趨向于0，所以產(chǎn)品不會(huì)發(fā)生降解缺陷。 圖4-2剪切速率和體積 4.3 充填時(shí)間 指塑料充填滿型芯型腔所需要的時(shí)間。填充時(shí)間短了，產(chǎn)品密度小，易出現(xiàn)不滿，或 滿了但尺寸小，時(shí)間長(zhǎng)了，則相反，還可能造成頂出困難。填充時(shí)間表達(dá)了熔體的位置跟隨時(shí)間變化而變化，根據(jù)圖片可知熔體到達(dá)兩端的時(shí)間基本為1.562秒。 圖4-3充填時(shí)間 4.4 氣穴 在塑料熔料填充型腔的時(shí)候會(huì)有多股熔料前端包裹空穴或熔料填充至末端由于氣體無(wú)法排除導(dǎo)致填充不完全所產(chǎn)生的現(xiàn)象叫作氣穴。 氣穴的產(chǎn)生主要會(huì)有三種情況，第一種是注塑工藝不當(dāng)、第二種是模具缺陷、第三種就是注塑原料與注塑件的材料需求不符合。 減少氣穴的方法一就是讓塑料高溫度融化，方法二是加入一些酒精，在高溫下利用導(dǎo)流或者沿壁留下的方法就可以減少氣穴。由圖可知該產(chǎn)品僅在兩端處有少量氣穴，并不影響產(chǎn)品外觀面。 圖4-4氣穴 4.5 產(chǎn)品一出二的選擇 通過(guò)實(shí)習(xí)了解到在實(shí)際的加工生產(chǎn)過(guò)程中極少數(shù)的選擇一模多出，一模多出可以提高效率，但同樣的會(huì)帶來(lái)成本的提高以及頂出機(jī)構(gòu)排列不便，不便于模具的拆裝等一系列的問(wèn)題，所以選擇常用的一模兩腔。 選擇一模兩腔作為加工方式有以下優(yōu)點(diǎn)： 1）可以極大的提升注塑產(chǎn)品的產(chǎn)能； 2）可以降低生產(chǎn)成本； 3）提高生產(chǎn)效率 4）塑件較小，可以順利走膠改善塑件品質(zhì) 5 一模兩腔分析 5.1氣穴 圖5-1是一模兩腔的塑件氣穴分析圖，由圖5-1可知在一抹兩腔時(shí)產(chǎn)品外觀面有少量氣穴不會(huì)影響產(chǎn)品。 圖5-1 一模兩腔氣穴 5.2 總體溫度 溫度分布應(yīng)該均勻，防止引起翹曲，總體溫度不應(yīng)超過(guò)塑料降解溫度。由圖可知產(chǎn)品最高溫度207.8攝氏度最低溫度194.4攝氏度。溫差不超過(guò)20度不會(huì)引起翹曲。 圖5-2 一模兩腔總體溫度 5.3 剪切速率、體積 在一模兩腔的狀態(tài)下產(chǎn)品剪切速率依然無(wú)線趨向于0，由此可知產(chǎn)品不會(huì)發(fā)生降解缺陷。 圖5-3剪切速率和體積 5.4 充填時(shí)間 圖5-4充填時(shí)間 填充時(shí)間表達(dá)了熔體跟隨時(shí)間變化而變化，該零件如圖5-4所示兩端一個(gè)為0.9238s還有一個(gè)為1.232s差距為0.3，效果較為理想。 5.5 熔接線 熔接縫就是融化的塑料在注射機(jī)的壓力下進(jìn)入到型腔中在不同的地方多股塑料沒(méi)有完全的融合在一起導(dǎo)致產(chǎn)生的縫隙，熔接縫所在的地方塑件強(qiáng)度很差容易斷裂,通過(guò)降低鎖模力，方便排氣?？梢詼p少熔接縫的產(chǎn)生注射壓力不應(yīng)該過(guò)高過(guò)快，由圖可知該零件只有一條熔接線，且位置處于內(nèi)孔處不易斷裂。 圖5-5一模兩腔溶接線 5.6 鎖模力 模具的鎖模力是指在注射的時(shí)侯為克服型腔體內(nèi)熔體對(duì)模具所產(chǎn)生的漲力，而通過(guò)注射機(jī)施加給模具的力被稱(chēng)為鎖緊力 。當(dāng)融化的塑料以很高的高壓注入時(shí)會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生一個(gè)撐開(kāi)模具的力量。因此注塑機(jī)的鎖模部件必須提供足夠的"鎖模力"來(lái)保證模具不會(huì)被該力量撐開(kāi)。 A.鎖模力計(jì)算： 撐模的力量=成品的開(kāi)關(guān)模方向的投影面積×模穴數(shù)×模內(nèi)壓力 B.怎樣選擇合適的注塑機(jī) ：1MPa=9.8kg/cm2 5.7 注射位置壓力xy圖 XY圖是一個(gè)以時(shí)間為橫坐標(biāo)壓力位縱坐標(biāo)的圖，可以觀察伴隨著時(shí)間的改變塑件的壓力的改變數(shù)值。該塑件在最高點(diǎn)是接近40Mpa。 圖5-6注射位置壓力xy圖 6 分析報(bào)告 6.1 注射機(jī)要求 最大壓力: 180.0000 MPa 螺桿增強(qiáng)比率: 10.0000 注塑機(jī)響應(yīng)時(shí)間: 0.010 s 注塑機(jī)最大鎖模力: 7000.2198 tonne 6.2 溫度 熔體溫度: 220.0000 C 模具型腔側(cè)溫度: 50.0000 C 模具型芯側(cè)溫度: 50.0000 C 6.3 注射設(shè)置 注射控制方法: 注射時(shí)間 注射時(shí)間: 1.4040 s 名義流動(dòng)速率: 22.2656 cm^3/s 保壓壓力曲線 持續(xù)時(shí)間 壓力(s) (MPa) 0.0000 24.7908 10.0000 24.7908 冷卻時(shí)間: 20.0000 s 6.4 流動(dòng)結(jié)果 6.4.1 單個(gè)零件流動(dòng)分析 零件和冷流道的總體積: 31.2599 cm^3 切換壓力: 30.9885 MPa 6.4.2 一模兩腔零件流動(dòng)分析 零件和冷流道總體積: 64.6734 cm^3 切換壓力: 42.2043 MPa 6.5 冷卻回路壓力 方案一如圖6-1所示為水管直徑10，水管與零件件距離25，管道數(shù)量5，管道中心間距30， 零件之外的距離為120的一模兩腔回路壓力分析圖。 圖6-1冷卻回路壓力 方案二圖6-2為水管直徑15，水管與零件件距離15，管道數(shù)量6，管道中心間距25，零件之外的距離120的，一模兩腔冷卻回路壓力圖。 圖6-2冷卻回路壓力 方案一回路壓力最大為7.39kpa方案二最大回路壓力為3.098kpa方案二的回路壓力遠(yuǎn)低于方案一，方案二的效果較好。 6.6 回路熱去除效率 方案一圖6-3為水管直徑10，水管與零件件距離25，管道數(shù)量5，管道中心間距30，零件之外的距離120，的回路熱去除效率圖。 圖6-3回路熱去除效率 方案二圖6-4為水管直徑15，水管與零件件距離15，管道數(shù)量6，管道中心間距25，零件之外的距離120的回路熱去除效率圖。 圖6-4回路熱去除效率 根據(jù)方案一和方案二的圖片對(duì)比在方案一中產(chǎn)品熱去除效率并沒(méi)有方案二的效果優(yōu)異。 6.7 冷卻分析報(bào)告 6.7.1 冷卻 網(wǎng)格類(lèi)型 = 雙層面 節(jié)點(diǎn)數(shù) = 4680 柱體單元數(shù) = 319 三角形單元數(shù) = 8744 四面體單元數(shù) = 0 計(jì)算幾何體影響的方法 = 理想 冷卻分析類(lèi)型 = 手工 零件單元總數(shù) = 8847 流道單元總數(shù) = 103 模具單元總數(shù) = 564 回路單元總數(shù) = 216 零件末端的坐標(biāo): X Y Z 最大值 239.99999 mm 160.00000 mm 60.00000 mm 最小值 -0.00000 mm -0.54223 mm 30.00000 mm 取向 479.99999 mm 320.54222 mm 90.00000 mm 模具末端的坐標(biāo): X Y Z 中心 120.00000 mm 79.72889 mm 45.00000 mm 右角 600.00002 mm 559.72892 mm 525.00004 mm 左角 -360.00001 mm -400.27115 mm -435.00003 mm 入口 流動(dòng)速率 雷諾數(shù) 壓力降 泵送 節(jié)點(diǎn) 進(jìn)/出 范圍 超 功率超過(guò) 回路 回路 (lit/min) (MPa) (kW) 31169 4.23 10000.0 - 10000.0 0.0075 5.298E-004 31278 4.23 10000.0 - 10000.0 0.0075 5.298E-004 6.7.2 冷卻液 入口 冷卻液溫度 冷卻液溫度升高 熱量排除 節(jié)點(diǎn) 范圍 通過(guò)回路 通過(guò)回路 31169 25.0 - 26.2 1.2 C 0.359 kW 31278 25.0 - 26.2 1.2 C 0.344 kW 6.7.2 型腔溫度結(jié)果 零件表面溫度 - 最大值 = 45.4026 C 零件表面溫度 - 最小值 = 35.2150 C 零件表面溫度 - 平均值 = 41.4405 C 型腔表面溫度 - 最大值 = 41.3734 C 型腔表面溫度 - 最小值 = 30.9813 C 型腔表面溫度 - 平均值 = 37.0332 C 平均模具外部溫度 = 26.0817 C 通過(guò)外邊界的熱量排除 = 0.0598 kW 周期時(shí)間 = 35.0000 s 最高溫度 = 200.0000 C 最低溫度 = 25.0000 C 6.8 最終分析結(jié)果 澆口位置選擇在澆口分析的位置，使得充填到兩端的時(shí)間機(jī)泵相同。零件表面最大溫度45,4026 C最小溫度35.215 溫差較小不易產(chǎn)生扭曲變形。 冷卻方案選擇：方案二水管直徑15水管與零件件距離15 管道數(shù)量6 管道中心間距25 零件之外的距離120。 這一套方案可以使得模具冷卻效率更高更快，以此來(lái)提升生產(chǎn)效率，延長(zhǎng)模具的使用壽命，降低成本。 總 結(jié) 在大學(xué)的學(xué)習(xí)生涯中，畢業(yè)設(shè)計(jì)是一個(gè)十分重要的環(huán)節(jié)，是我們正式步入社會(huì)參加工作前的一次考校，畢業(yè)設(shè)計(jì)是對(duì)我們?nèi)暌詠?lái)學(xué)習(xí)的總結(jié)與提高。 通過(guò)模流分析軟件對(duì)零件的最佳澆口位置進(jìn)行了確定，為模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)提供了參考。通過(guò)冷卻分析可以發(fā)現(xiàn)冷卻系統(tǒng)布置是否合理，以及冷卻效果的優(yōu)劣，對(duì)流道系統(tǒng)以及冷卻系統(tǒng)進(jìn)行合理的選擇與優(yōu)化。可以確定注射壓力、鎖模力、冷卻回路壓力、熔體溫度、保壓時(shí)間等，以獲得的最優(yōu)的注塑產(chǎn)品。在實(shí)際生產(chǎn)中還可以將冷卻液溫度輸入到軟件中進(jìn)行冷卻效果分析。因?yàn)槌醮谓佑|模流分析軟件，對(duì)注塑的工藝的了解也不是十分充足，有許多的方面做得不足。這就要求我在之后的工作過(guò)程中不斷地學(xué)習(xí)。 畢業(yè)設(shè)計(jì)歷時(shí)兩月，從最初的無(wú)從下手，到慢慢進(jìn)入狀態(tài)，再到完成，回想這段時(shí)間的整個(gè)過(guò)程很難用言語(yǔ)形容，通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)我擁有了無(wú)數(shù)難忘的回憶與收獲，讓我學(xué)到了新知識(shí)，也讓我明白畢業(yè)后仍要不斷的充實(shí)自己。腳踏實(shí)地的學(xué)習(xí)態(tài)度是我這兩個(gè)月來(lái)最大的收獲。 致 謝 三年的學(xué)習(xí)生涯就這樣要結(jié)束了，心中有許多的話想說(shuō)但有不知從何說(shuō)起。 首先要感謝我的指導(dǎo)老師周曉剛老師。做畢業(yè)設(shè)計(jì)的時(shí)候遇到了許多的問(wèn)題，在老師幫助下一一的解決了，從論文前的開(kāi)題報(bào)告到任務(wù)書(shū)再到論文后期的格式調(diào)整周老師都給了我許多的建議和意見(jiàn)，即使下班后老師也利用自己的私人時(shí)間為我指導(dǎo)畢業(yè)論文，在此向老師致以最真摯的謝意。 其次要感謝三年中教導(dǎo)過(guò)我的每一位老師，感謝你們這三年來(lái)的教誨。 同時(shí)也要感謝和我一起度過(guò)這三年的同學(xué)們，你們是我三年的學(xué)習(xí)生涯中不可或缺的一部分，為我留下了無(wú)數(shù)美好的回憶。祝愿即將和我一起走向社會(huì)的同學(xué)們找到心儀的工作，完成自己最初的夢(mèng)想，永不言棄。 附 錄 附錄A產(chǎn)品效果圖 參考文獻(xiàn) [1] 劉瓊. 塑料注塑Moldflow實(shí)用教程 . 北京:機(jī)械工業(yè)出版社，2008． [2] 謝鵬程. 高分子材料成型CAE理論及應(yīng)用. 北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2010. 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