導(dǎo)語：如何才能寫好一篇注塑模具，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務(wù)員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

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關(guān)鍵詞：汽車 鑄塑 模具設(shè)計 塑料制品

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（a）-0075-01

在我國工業(yè)制造上，塑料件的應(yīng)用是不可避免的，甚至可以塑料件目前在工業(yè)制造行業(yè)上的應(yīng)用程度甚至超過的鋼鐵，隨著我國經(jīng)濟發(fā)展與科學技術(shù)都取得了進一步發(fā)展，塑料制品在質(zhì)量上大勝從前，無論其使用壽命還是質(zhì)量或是精度，都取得了較高的突破，但是由于塑料件的成型質(zhì)量完全受到模具的牽制，而對模具的認知面少，應(yīng)用技術(shù)欠缺等一些情況，導(dǎo)致了模具在成產(chǎn)成本上出現(xiàn)了赤字。我們都知道汽車對塑料件的應(yīng)用是非常依賴的，同時汽車產(chǎn)品再也更新?lián)Q代，只有掌握模具生產(chǎn)塑料件的重點難點，才能使模具生產(chǎn)滿足汽車行業(yè)的發(fā)展需求。

1 注塑模具設(shè)計上的基礎(chǔ)

1.1 塑料制品設(shè)計是重點

塑料制品絕對是注塑模具設(shè)計上的一個重點環(huán)節(jié)，對塑料制品的設(shè)計，其要求無非就是盡可能的使塑料制品模型簡化，尤其是凹陷起伏的設(shè)計最好不要出現(xiàn)在塑料制品的設(shè)計方案中。塑料制品在設(shè)計上對簡易的要求是一個大體方向，因為塑料制品設(shè)計中有非常多的細小環(huán)節(jié)，簡易化設(shè)計是對塑料制品每一個細化環(huán)節(jié)提出的要求，在該要求的基礎(chǔ)上滿足各個環(huán)節(jié)的基本要求，比如鑄塑模具的薄厚設(shè)計上，就要在進化的同時盡可能使模具的壁厚達到均勻，避免不限薄厚不均的膠位。在剛度和硬度上也需要符合標準，這是保障塑料件質(zhì)量的一個重點環(huán)節(jié)。

1.2 塑料制品在結(jié)構(gòu)設(shè)計上的分類

塑料制品的內(nèi)外兩面要具有符合脫模標準的脫模斜度，這樣更利于脫模。為了使其外表圓滑，脫模不受摩擦而出現(xiàn)阻礙，塑料制品盡可能在弧度以及質(zhì)地上做到流線與光滑。塑料制品有著尖銳的邊角，這些邊角都是圓角，針對弧度問題在塑料制品的內(nèi)外兩側(cè)的周邊轉(zhuǎn)角，弧度的張力應(yīng)該大一些，這是非常必要的。

2 一個成型模具對零件的基本要求

在強度與硬度上要達到一定標準，不然經(jīng)受不住摩擦，會影響施工質(zhì)量，硬度要求最低不能低于HRC35，極個別特殊要求的在硬度上要求50～52HRC以上，產(chǎn)品在成型后要使其表面有光澤，可以通過拋光來實現(xiàn)，另外需要拋光的還有型腔部分，產(chǎn)品的樣本不能偏離產(chǎn)品要求，然后通過管理和施工技術(shù)在提升生產(chǎn)效率，節(jié)約成本。

3 清晰型腔數(shù)量

確定型腔數(shù)量的方法可以利用全部注射機器，然后通過注射量的多少和注射機的額定鎖模力來確認其數(shù)量的多少。在進行型號腔數(shù)量的過程中還需要結(jié)合其他因素來完成，比如：成型工藝、精度和保養(yǎng)以及經(jīng)濟性等。

4 認準分形線與模具分型面

分形線的確定方法可以根據(jù)零件的形狀來確定，分形線的作用無非就是使制品分成兩個部分，分界線一樣的存在。分成的兩個部分一處位于定模成型，動模成型的就是另外一部分。要獲取模具的分型面就可以利用分形線，用分形線在兩處模的四周掃描就可以確定模具的分型面。

4.1 分型面設(shè)計注意事項

臺階分型面，在面對臺階分型面一般需要有3～5度的插穿傾斜角，角度不能低于1.5度。有時候一個分型面中會同時出現(xiàn)多個臺階面，在這種情況下，用同一角度來作用角度A，這讓能夠使加工變得更為簡單便捷。模具的分型面有一處需要特別注意，就是要保障每一個同曲面都有密封距離，同時還需要保障該距離的有效性，這樣能夠在注射過程中使塑料熔體不輕易外流，封料距離這個名稱就是因為這個效能而對應(yīng)的，可以把料封鎖住。在分型面的創(chuàng)建過程中，如果遇見曲面或者斜面以及臺階等高度差異比較大的分型面時，不管是一個還是多個，必須對其設(shè)定基準平面，這樣可以便于加工和測量。

4.2 分型面設(shè)計基礎(chǔ)原則

成型塑料在開模后需要在半模上保留，當然這是在有推出機構(gòu)作為前提的情況下，一般出現(xiàn)推出機構(gòu)半模都是動模，只有極個別特殊情況下出現(xiàn)的推出機構(gòu)半模才在定模上。有些塑料制品會附帶金屬嵌件，由于嵌件不具備收縮包裹凸模的功能，外形型腔設(shè)計通常在動模側(cè)，如果不這樣設(shè)置的話，開模后就會使塑料制品在定模區(qū)域，一旦發(fā)生這樣的情況，脫模會變的非常困難。在同軸度結(jié)構(gòu)都在動模或者定模內(nèi)部，如果在兩個模型的兩側(cè)成型，同軸度就難以保證其準確度，這種情況多是由于制造上的誤差和裝配上的誤差所導(dǎo)致的。模具的鎖緊是有一定要求的，該要求必須給予滿足，為了滿足該要求一般在地動定量模的合模處放置塑料制品，放置方向選擇投影面積較小的方向，投影面積大的方向放用于側(cè)向分形面。這樣可以大幅度的降低鎖緊力度，另外，分模面有時會出現(xiàn)曲面，當這種現(xiàn)象出現(xiàn)時一定要對加定位機構(gòu)，在分型面的選擇上盡可能不要在對塑料制品外形構(gòu)成影響的部位選擇，如果塑料制品在其外形有菱線和切線的情況下，也不適于分型面的選擇。選擇分型面一定要選擇比較平滑且沒有明顯的尖角處，這樣分割不會對質(zhì)量以及外形造成影響，雖然不是絕對的，但是發(fā)生幾率還是偏大。一定要合理安排內(nèi)模鑲件的大小和數(shù)量。

5 結(jié)語

雖然我國處于發(fā)展中的國家，但是我國經(jīng)濟建設(shè)發(fā)展的步伐卻非常之快，汽車對我國經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)有著巨大的推動作用，促進汽車行業(yè)發(fā)展無疑是使我國經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)又了更一層的保障，然而汽車行業(yè)要想取得發(fā)展就需要塑料制品來給予支撐，因為文中也提及過無論是汽車行業(yè)還是工業(yè)生產(chǎn)行業(yè)，對塑料件應(yīng)用的范圍是非常廣泛的，這也無形的對我國塑料制品質(zhì)量提出高要求，為了滿足發(fā)展需要，塑料制品必須在質(zhì)量以及生產(chǎn)效率上有所加強，決定塑料制品質(zhì)量的就是生產(chǎn)模具，所以本文對生產(chǎn)模具在模型設(shè)計上提出了較多的觀點，總而言之，無論是做汽車產(chǎn)品還是其他類別的產(chǎn)品，經(jīng)驗的積累是沒理由停歇的，一定要將模具的設(shè)計想系統(tǒng)化和標準化發(fā)展，只有這樣才能促進開發(fā)進程走向捷徑，在最短的時間內(nèi)，創(chuàng)造出更多的經(jīng)濟效益和社會效益，實現(xiàn)我國經(jīng)濟發(fā)展建設(shè)的最終目標。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：模具冷卻 均勻設(shè)計實驗 CFD

中圖分類號：TG76 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2012）09（a）-0112-02

注塑模具冷卻能力對塑料產(chǎn)品注塑節(jié)拍有著至關(guān)重要的作用，隨著生產(chǎn)節(jié)拍的加快，就必須提高模具的冷卻效率，降低零件頂出溫度。正常注塑模具影響冷卻效率的3個工藝參數(shù)是：水路溫度，水路壓力，水路直徑尺寸，由于前兩個因素可以作為工藝條件來進行設(shè)定，容易調(diào)整，但是水路直徑必須在開模確定，必須通過實驗設(shè)計選取合理的值。

均勻分散性使試驗點均衡地分布在試驗范圍內(nèi)，其原則是通過回歸方程來分析及預(yù)測，并在預(yù)測后用實驗來驗證，從而找到真正的最優(yōu)條件?；谝陨蟽?yōu)點所以選用均勻設(shè)計來進行冷卻效果的實驗設(shè)計。

選取一套PP門板本體模具（如圖1），針對3因素4水平進行設(shè)計均勻試驗，通過MoldFlow分析計算各方案零件75度頂出時的冷卻時間。

使用DPS軟件進行3因素4水平的均勻設(shè)計實驗方案，選取實驗數(shù)量為8個，方案如表1所示。

PP材料選用Basell787，通過MoldFlow計算，其結(jié)果如表2；使用軟件中的均勻設(shè)計回歸分析可以針對上述實驗得到因素顯著水平如表3。

由于p

其中v、ρ、η分別為流體的流速、密度與黏性系數(shù)，D為管徑。臨界雷諾數(shù)與流場的參考尺寸有密切關(guān)系。一般管道流雷諾數(shù)Re4000為湍流狀態(tài)，Re=2100～4000為過渡狀態(tài)。水流達到紊流狀態(tài)后就會有很好的冷卻效果。以N1因子為例模流分析結(jié)果，可以看到雷諾數(shù)為：9530，已經(jīng)遠超4000的標準點。

為了驗證在10s冷卻時間下，當水流達到紊流狀態(tài)后再提高水壓對，對制品冷卻幫助不大，模具試制時特地將一臺冷水機增加變頻泵；冷水機的初始壓力為2bar變頻可調(diào)范圍為2bar。為了精確測量零件表面溫度，在制品頂后，立刻使用紅外相機測量溫度，5個區(qū)域的溫度（見圖2）。在17℃，22℃，27℃三個水溫下，選取2bar，3bar，4bar3種水壓在相同注塑工藝下，進行零件注塑；溫度測量數(shù)據(jù)（圖3）。

從數(shù)據(jù)中可以看到不同水溫下零件頂出溫度有區(qū)別，但是水壓的影響很?。还首C明當水壓大于2bar后，水流已經(jīng)進入紊流狀態(tài)，在水路管徑確定，不同溫度下，即使提高水壓，也不會顯著提高模具的冷卻效率。

結(jié)語

（1）利于均勻設(shè)計可以很好的優(yōu)化模具冷卻管路直徑的選擇，可以對后期工藝調(diào)試提供指導(dǎo)意見。

（2）Mold Flow計算的雷諾數(shù)很準確，可以指導(dǎo)生產(chǎn)中的冷卻設(shè)備的壓力范圍選擇，避免選擇大量程設(shè)備造成的經(jīng)濟浪費。

參考文獻

[1] 白楊，柳和生.注射成型工藝參數(shù)對聚丙烯制品翹曲的影響及機理研究[J].中國塑料，2009（5）.

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關(guān)鍵詞：實例研究 注塑模具 應(yīng)用研究

中圖分類號：G71 文獻標識碼：A 文章編號：1003-9082（2015）04-0192-01

在注塑模具設(shè)計和制造過程中，基于實例推理理論開展注塑模具的研究其實質(zhì)是根據(jù)問題的描述情況，從實例問題庫中找出與提出問題相似的實際案例，并通過對實際案例進行必要的修改和參考，最終能夠找到問題的解決對策。這種方法實際上就是人類在認知過程中進行的一種總結(jié)，與基于知識和規(guī)律的推力技術(shù)十分的相似?；趯嵗淖⑺苣＞邞?yīng)用研究能夠支持經(jīng)驗本身的描述和記憶，而且這種方法還具有很強的適應(yīng)性和推廣性，因此，在進行注塑工具研究和分析過程中，基于實例對注塑模具進行應(yīng)用和分析，是一種十分有效的途徑。這種既能夠全面體現(xiàn)出設(shè)計專業(yè)的經(jīng)驗，同時又能對前人設(shè)計的經(jīng)驗進行借鑒，同時還能夠有效的縮短設(shè)計和制造的時間，提高了注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的合理性。

一、基于實例推力的注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計的定義和管理

注塑模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計應(yīng)該根據(jù)塑料制品的形狀來進行設(shè)計，同時，還要對模具的工藝要求和生產(chǎn)企業(yè)的實際生產(chǎn)條件綜合進行確定，所以，基于實例的注塑模具應(yīng)用研究應(yīng)該認為是基于塑料制品實例的設(shè)計模式進行研究和分析。在實際的生產(chǎn)過程中，注塑模具設(shè)計要達到相應(yīng)的要求。在研究過程中，本文主要抽取了以下幾方面的信息，一種是材料，一種是模具的結(jié)構(gòu)還有就是模具的尺寸、成型和工藝生產(chǎn)條件等幾方面的信息，具體又可以進行以下幾個方面細致劃分：首先，材料信息。主要包括了塑料拍好的以及生產(chǎn)批量信息；其次，模具的結(jié)構(gòu)形狀以及尺寸信息。塑料制品外截面的形狀，關(guān)于形狀的要求主要模具外觀的形狀是長方形、正方形還是其他形狀，然后再確定內(nèi)截面的形狀，并分側(cè)軸心、螺紋、尺紋以及最大的外形尺寸等信息內(nèi)容；最后，成型的工藝生產(chǎn)條件信息。主要確定好成型溫度、壓力、試件以及注射機型型號的信息等內(nèi)容。

在進行管理過程中，框架是一種面向?qū)ο蟮闹R表達方式，是專家系統(tǒng)中一種十分獨特的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)形式，其能夠?qū)ο蠛蛯ο笾g進行有效的描述，采用框架結(jié)構(gòu)對實例信息進行表述，可以清楚的看到各個組成部分之間的關(guān)系，能夠具體的描繪出對框架中的內(nèi)容。當確定了表達方式之后，實際案例的儲存和提取的效率就成為研究過程中一個十分重要的問題。這時我們可以從以下幾個方面進行管理。首先，解決實際儲存問題應(yīng)該采用是相應(yīng)的方式對實例進行儲存，其能夠解決大量實例問題儲存、提取以及實例數(shù)據(jù)庫維護難和效率低的問題；其次，在研究過程中應(yīng)該根據(jù)不同模具的結(jié)構(gòu)建立相應(yīng)的實例庫，對各個實力庫進行有效的劃分，這樣能夠在很大程度上提高實例庫的檢效率。

二、電流線圈架的模具設(shè)計及制造

塑料制品如圖1所示，大批量生產(chǎn)，試進行塑件的成型工藝和模具設(shè)計，并選擇模具的主要加工方法與工藝。

1.成型工藝規(guī)程的編制

首先，塑件的原材料分析；其次，塑件的結(jié)構(gòu)和尺寸精度表面質(zhì)量分析。1）結(jié)構(gòu)分析。從零件圖上分析，該零件總體形狀為長方形，在寬度方向的一側(cè)有兩個高度為8.5mm，R5mm的兩個凸耳，在兩個高度為12mm、長、寬分別為17mm和13.5mm的凸臺上，一個帶有的凹槽（對稱分布），另一個帶有4.lmmXl.2 mm的凸臺對稱分布。因此，模具設(shè)計時必須設(shè)置側(cè)向分型抽芯機構(gòu)，該零件屬于中等復(fù)雜程度。2），尺寸精度分析。該零件重要尺寸如： 12.10-0.12mm、 12.1+0.04+0.02mm、 15.1+0.14+0.02mm、 15.00-0.12mm等精度為3級（Sj1372～78），次重要尺寸如：13.5±0.1、170-0.2mm、10.5±0.1、140-0.2mm、等的尺寸精度為4～5級（Sj 1372～78）。由以上分析可見，該零件的尺寸精度中等偏上，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。從塑件的壁厚上來看，壁厚最大處為1.3mm，最小處為0.95mm，壁厚差為0.35mm，較均勻，有利于零件的成型。3）表面質(zhì)量分析。該零件的表面除要求沒有缺陷、毛刺，內(nèi)部不得有導(dǎo)電雜質(zhì)外，沒有特別的表面質(zhì)量要求，故比較容易實現(xiàn)。綜上分析可以看出，注射時在工藝參數(shù)控制得較好的情況下，零件的成型要求可以得到保證；最后，計算塑件的體積和質(zhì)量。計算塑件的質(zhì)量是為了選用注射機及確定型腔數(shù)

2.塑件注射工藝參數(shù)的確定

查找附錄1和參考工廠實際應(yīng)用的情況，增強聚丙烯的成型工藝參數(shù)可作如下選擇：成型溫度為230～290℃；注射壓力為70～140MPa。必須說明的是，上述工藝參數(shù)在試模時可作適當調(diào)整。

結(jié)語

注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計不僅僅需要應(yīng)用到設(shè)計專家的從業(yè)經(jīng)驗和專業(yè)知識結(jié)構(gòu)，而且還要對以往成功的案例進行借鑒。運用基于案例的注塑模具的應(yīng)用研究，既能夠在一定程度上提高設(shè)計的效率，減少錯誤設(shè)計的發(fā)生，同時還能夠節(jié)省很多成本。在研究過程中根據(jù)注塑模具機構(gòu)設(shè)計的特殊性，提出了應(yīng)用實例相結(jié)合的方法，真正提高了注塑模具設(shè)計的效率和質(zhì)量。

參考文獻

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【關(guān)鍵詞】Moldflow；注塑模具；CAE技術(shù)

注塑模具是工業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)中重要的生產(chǎn)工具，隨著注塑模具設(shè)計的不斷發(fā)展和完善，其所設(shè)計和制作出來的塑膠產(chǎn)品也在電子、機械、建筑業(yè)、汽車等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。而隨著產(chǎn)品設(shè)計水平越來越高，其對于模具的要求也越來越高，傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計方法也已經(jīng)無法滿足對于塑膠產(chǎn)品質(zhì)量的要求。而CAE技術(shù)的出現(xiàn)和應(yīng)用極大的彌補了傳統(tǒng)注塑模具設(shè)計的不足，以Moldflow為代表的模擬流動分析軟件在新型注塑模具設(shè)計中有著重要的應(yīng)用價值，能夠動態(tài)的分布在注塑過程中的各個工藝流程，從而提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

1、注塑模具成型工藝的基本流程

注塑模具的制作一般可以分為三個階段，分別為：（1）成型前準備，注射前的一系列準備對注塑模具影響重大，其準備工作有：對原材料工藝形成的檢測如塑料色澤、熱穩(wěn)定性、粒度及均勻率、流動性等；物料預(yù)熱和干燥；嵌件的預(yù)熱；料筒的清洗；脫模劑的選用；（2）注塑模具成型過程，這個過程主要包含了原材料加熱、塑化加壓、模具內(nèi)冷卻等工藝；（3）塑件的后續(xù)處理，由于金屬嵌件等的影響可能導(dǎo)致塑化不勻、結(jié)晶和冷卻不勻等，因此結(jié)合塑件性質(zhì)必須做后續(xù)處理，常見的有調(diào)濕處理、退火處理等。

2、Moldflow軟件的應(yīng)用

2.1 優(yōu)化塑料制品

在Moldflow的輔助分析下，能夠得到與塑料制件在實際應(yīng)用時壁厚的最優(yōu)參數(shù)，從而有效的提升塑料制品的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并降低生產(chǎn)周期和成本，確保塑料制品實現(xiàn)充填完全的效果。

2.2 優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)

通過Moldflow分析能求得最優(yōu)化的澆口位置和數(shù)量，還能算出其冷卻系統(tǒng)和流道系統(tǒng)，對磨具加工中各個系統(tǒng)的尺寸做優(yōu)化分析，從而減少修模次數(shù)。

2.3 優(yōu)化生產(chǎn)工藝參數(shù)

通過Moldflow還能得出注塑模具設(shè)計和生產(chǎn)中最優(yōu)的模具溫度、溶體溫度、保壓壓力、注射壓力、保壓時間等，極大的提升注塑模具生產(chǎn)的質(zhì)量。

3、實例應(yīng)用分析

這里以一個簡單的手機外殼為例分析其應(yīng)用，通過成型前的準備和處理，然后分析不同的澆口數(shù)量和位置，對其制作中的壓力、填充時間、氣穴分布等進行調(diào)整，給出對應(yīng)的解決方案。

3.1 成型前的準備

首先通過三維模型通過STL導(dǎo)入到Moldflow中，由于制品為手機外殼，厚度較薄，采用網(wǎng)絡(luò)模型進行劃分，采用默認的變長進行劃分，且劃分網(wǎng)格嚴格禁止出現(xiàn)重疊交叉，利用處理工具中的自動修補搜索網(wǎng)格中可能存在的交叉重疊問題，調(diào)整單元縱橫比，并使得相交單元為0。一般來說網(wǎng)格的平均邊長越小其匹配率和精度也就越高。

網(wǎng)格處理完成后設(shè)置工藝條件，考慮到塑料制品是手機，所以鑒于功能需求和應(yīng)用要求盡量減少使用中的變形量，材料選擇采用ABS+PC合成材料，塑料模具的表面溫度設(shè)為80℃，溶體溫度為260℃，其他參數(shù)采用默認值。

澆口數(shù)量和位置分析，選用Moldflow中澆口位置和分析功能來進行分析，從而得出最佳的設(shè)置。澆口數(shù)量和位置分布不同，融化的膠體流動的路徑、路程以及阻力都是有區(qū)別的，綜合考慮并分析產(chǎn)品的生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)技術(shù)、外觀以及成型問題，按照分析結(jié)果確定澆口位置和數(shù)量，結(jié)合手機模具制作選擇了澆口為一、二和四三種注塑形式，澆口位置選擇在塑件中部。

3.2 Moldflow流動模擬結(jié)果分析

對三種不同澆口數(shù)量的注射形式進行了分析，研究其對填充、保壓和翹曲的影響，從而得出最佳的填充狀態(tài)。

3.2.1 對填充時間的影響

填充時間可以通過熔體流動的前沿擴展來分析，并通過云文圖的形式來更好的呈現(xiàn)出結(jié)果。如果云文圖的間距非常的均勻，那么也顯示熔體在流動中速度非常的穩(wěn)定，塑件的填充也非常的平衡。而塑料的溶液到達型腔末端所用的最短時間和最長時間之間的差值也能直接反映出其在型腔流動中的不平衡程度，當然了時間差越大的表示也就越不平衡，因此盡量選擇時間差較小的，從而在保持熔體在流動中保持平衡，采用Moldflow對三種不同方式的填充時間進行了分析。結(jié)果顯示熔體充滿末端時間單澆口的為1.02s，而雙澆口為1.16s，而四澆口的則為1.30s。

3.2.2 對壓力分布的影響

采用Moldflow對其壓力分布進行了模擬分析，顯示結(jié)果也能看出制品所受的壓力分布和沖模壓力的分布情況，在保壓時，沖模的壓力對于體積收縮率有較大影響，所以相對來說保壓情況下模腔中的壓力波動不大。模擬結(jié)果顯示，單澆口這種情況下沖模壓力的波動空間為（0～55.24）MPa，其在塑件的上端和澆口中間的小區(qū)域內(nèi)的局部壓力下降明顯；而雙澆口的壓力波動為（0～49.56）MPa，其在塑件的上端區(qū)域變大較大，但是在澆口位置壓力相對來說較為穩(wěn)定，變化不大；四澆口的塑件在沖模壓力變化為（0～45.22）MPa，和雙澆口類似，但是上端區(qū)域的壓力有一定變化，但是變化幅度較小。綜合壓力分布可知，壓力變化相對較小且沖模壓力較低的為四澆口，所以這種注塑形式下制品的體積收縮較小，且對于制品質(zhì)量的也更加容易控制。

3.2.3 對氣穴分布的影響

當來自不同方向的熔體流向同一個位置的時候就可能會導(dǎo)致氣穴的產(chǎn)生，在塑件中氣穴的出現(xiàn)和熔接痕一樣會嚴重的影響制件的質(zhì)量。為此采用Moldflow對其氣穴分布進行了模擬，對三種注射情況進行了分析，結(jié)果顯示三種情況下氣穴出現(xiàn)的位置均可以排出，并不會影響塑件的外觀。而其他位置的也能通過適當調(diào)整注塑時間、制件壁厚等來去除。

3.2.4 對溶接痕的影響

對熔接痕的模擬結(jié)果顯示，單澆口的熔接痕是其中最多的，出現(xiàn)較多的部位分布為按鍵區(qū)域，此類熔接痕產(chǎn)生處理方式可以通過排出模板間隙中的空氣來實現(xiàn)，盡管出現(xiàn)較大的熔接痕但不至于會困氣；四澆口的注塑方式所產(chǎn)生的熔接痕數(shù)量顯著降低，但是熔接痕的長度卻比其他方式增長了很多，尤其是制件的中間部位，這個長度非常的唱，其存在極大的影響了制件的結(jié)構(gòu)強度；雙澆口的熔接痕較少，且多數(shù)出現(xiàn)在制件的內(nèi)壁，所以并不會嚴重的影響制件的外觀和結(jié)構(gòu)質(zhì)量。

3.3 結(jié)果分析

從填充時間、氣血分布以及壓力分布等給出了模擬分析，得出以下結(jié)論：單澆口不能滿足外觀要求，四澆口的制件結(jié)構(gòu)性能不達標，所以綜合分析采用雙澆口的注塑方案，確保外觀和結(jié)構(gòu)質(zhì)量的均衡。

4、結(jié)語

總之Moldflow是CAE技術(shù)中的關(guān)鍵軟件，適當?shù)膽?yīng)用該軟件技術(shù)能夠有效的提高注塑模具的質(zhì)量和效率，通過計算機處理和分析準確的預(yù)測和估算注塑模具的壓力、氣穴分布和填充時間等，今早的發(fā)現(xiàn)設(shè)計中的問題，提高產(chǎn)品質(zhì)量。

參考文獻：

[1]曲海霞. 基于PROE的一模多腔注塑模具結(jié)構(gòu)設(shè)計及Moldflow仿真分析[D].山東大學，2013.

[2]邱德琴. 基于Pro/E和Moldflow注塑模具設(shè)計與CAE實例分析[D].南京理工大學，2014.

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【關(guān)鍵詞】熱循環(huán)注塑模具；關(guān)鍵技術(shù)；科學

前言

近年來，為滿足人們對注塑產(chǎn)品的要求，快速熱循環(huán)注塑成型技術(shù)應(yīng)運而生。該技術(shù)是一種表面無缺陷！高光澤度的塑料成型技術(shù)。利用該技術(shù)，可獲得表面無熔接痕、無流痕、無表面浮纖等缺陷的外觀優(yōu)越的塑料制品，既可取消噴涂工藝，顯著減少或完全消除因噴涂造成的污染，又可節(jié)省或省去昂貴的二次加工費用，降低生產(chǎn)成本，實現(xiàn)塑料產(chǎn)品的綠色化生產(chǎn)。因此，該技術(shù)市場競爭力強，應(yīng)用前景十分廣闊。

一、快速熱循環(huán)注塑成型的工藝原理

快速熱循環(huán)注塑（RHCM）作為一種新的注塑成型技術(shù)，也可以叫做高光無痕注塑成型。是一種采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置，并對模具溫度實行閉環(huán)控制的注塑成型技術(shù)。

快速熱循環(huán)注塑的工藝過程同傳統(tǒng)常規(guī)注塑的成型周期基本一致，可分為合模、射膠、保壓、冷卻、熔膠、開模、制品取出等7 個階段。不同的地方在于其可以根據(jù)各工藝階段的特點來調(diào)整模具溫度。其工藝原理是： 在一個注塑成型周期中，快速熱循環(huán)注塑工藝的模具溫度將在一個比較大的溫度區(qū)間內(nèi)波動變化。在模具的快速加熱階段，首先為了使模具溫度上升到聚合物的熔點或熱變形溫度以上，要通過利用動態(tài)溫度控制系統(tǒng)實現(xiàn)這一目標。接著，為了保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)，需要將高溫維持一定的時間。下一個階段是熔體的注射階段，將聚合物的熔體注射到模具的型腔之中，注射和保壓過程中為了防止熔體的過早冷凝，要一直使模具保持較高的溫度。高壓保持之后將進入冷卻階段，快速冷卻已定型的聚合物熔體，將聚合物熔體溫度迅速降低到塑料頂出溫度以下。最后階段，打開模具，取出注塑制品。

二、快速熱循環(huán)注塑技術(shù)的主要特點

快速熱循環(huán)注塑技術(shù)是目前國際上最前沿的注塑成型技術(shù)，同傳統(tǒng)的注塑技術(shù)相比，其最大特點在于采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置。其主要特點和優(yōu)勢表現(xiàn)在以下幾個方面：

（一）高效率

在快速熱循環(huán)注塑成型過程中，其工作的核心部分在于對模具溫度的動態(tài)控制。在整個注塑過程中，由于采用模具的快速加熱和快速冷卻設(shè)備，可以在很短的時間內(nèi)完成對模具的加熱和冷卻，減少注塑時間。因此，快速熱循環(huán)注塑成型可以大大縮短注塑成型的周期，從而降低生產(chǎn)成本，提高產(chǎn)品的成型效率?？焖贌嵫h(huán)注塑可以使厚壁成型注塑周期可降低60%以上。

（二）高質(zhì)量

快速熱循環(huán)注塑技術(shù)采用快速加熱和快速冷卻注塑模具及動態(tài)溫控裝置，可以提高注塑產(chǎn)品的質(zhì)量，改善產(chǎn)品性能。首先，快速熱循環(huán)注塑工藝的高模溫注塑可以有效改善熔體的流動性，有效避免熔體的過早冷凝，由于冷凝層的消失，顯著提高了熔體的流動能力，降低高分子鏈的取向程度。因此可以極大地增強產(chǎn)品表面的光潔度，使塑件表面光潔度可達到鏡面效果，改善塑件的表面質(zhì)量，從而獲得均質(zhì)性更優(yōu)的注塑產(chǎn)品；其次，可以改善或徹底消除塑件表面縮水現(xiàn)象，尤其是復(fù)雜微型零件應(yīng)用空間大。

三、快速熱循環(huán)注塑工藝關(guān)鍵技術(shù)

（一）注塑模優(yōu)化設(shè)計技術(shù)

注塑成型制品的質(zhì)量主要取決于材料性能！制品結(jié)構(gòu)！模具設(shè)計和加工以及成型工藝。傳統(tǒng)的提高制品質(zhì)量的方法主要是用嘗試法通過不斷試模來調(diào)整工藝參數(shù)和改進模具設(shè)計，效率低下。隨著計算機模擬技術(shù)的進步和智能算法及數(shù)據(jù)統(tǒng)計等優(yōu)化設(shè)計理論的發(fā)展，將注塑成型模擬技術(shù)、模具設(shè)計方法和優(yōu)化設(shè)計理論有機結(jié)合，實現(xiàn)成型過程和模具結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是當前研究的熱點問題之一。

（二）快速熱循環(huán)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)關(guān)鍵部位設(shè)計

注塑產(chǎn)品的質(zhì)量不僅與模具結(jié)構(gòu)和成型工藝及其參數(shù)有關(guān)，還取決于產(chǎn)品本身的結(jié)構(gòu)設(shè)計是否符合成型的工藝性要求。結(jié)構(gòu)良好的塑件，不僅能提高產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能減少產(chǎn)品的成型缺陷。RHCM成型工藝雖然能夠消除產(chǎn)品表面的熔接痕、流痕等缺陷，能得到表面光澤度優(yōu)越的高品質(zhì)產(chǎn)品，但是產(chǎn)品表面卻容易產(chǎn)生縮痕（Sink）且成型產(chǎn)品難于脫模。

（三）快速熱循環(huán)模具關(guān)鍵部位設(shè)計研究

RHCM注塑成型過程中，模具加熱的溫度較高，冷卻時所需的時間必然延長，欲保證產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，勢必對模具結(jié)構(gòu)提出更高的要求”根據(jù)RHCM工藝及其塑件的結(jié)構(gòu)特點，研究適合于Rl>CM注塑的模具結(jié)構(gòu)，包括澆注系統(tǒng)、變溫系統(tǒng)和其它影響成型質(zhì)量的關(guān)鍵部件設(shè)計方法，既可保證塑件的成型質(zhì)量又可提高生產(chǎn)效率。

（四）快速熱循環(huán)注塑產(chǎn)品質(zhì)量控制研究

目前，快速熱循環(huán)注塑工藝主要應(yīng)用于生產(chǎn)高光、無熔痕等表面質(zhì)量要求較高的塑料制品，如液晶電視機前殼、數(shù)碼電子產(chǎn)品外殼！汽車內(nèi)飾等薄殼類產(chǎn)品。雖然快速熱循環(huán)注塑技術(shù)可以提高產(chǎn)品的表觀質(zhì)量和強度，但是實際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)該技術(shù)難以很好地解決制品的縮痕！翹曲變形以及體積收縮等缺陷。隨著對注塑件品質(zhì)要求的不斷提高，制品的翹曲！縮痕等缺陷同樣備受關(guān)注，尤其是薄壁類塑件尺寸的穩(wěn)定性已成為衡量塑件品質(zhì)的一項重要指標”對于薄壁類塑件，翹曲變形是一種無法避免的注射成型缺陷，會影響產(chǎn)品的應(yīng)用范圍和穩(wěn)定性，長時間的翹曲還會導(dǎo)致塑件變形與表面微裂紋，因此在注射成型中應(yīng)盡量減小此類缺陷。

（五）快速熱循環(huán)注塑生產(chǎn)線構(gòu)建關(guān)鍵技術(shù)研究

RHCM注塑的工藝過程與常規(guī)注塑基本一致，但RHCM注塑增加了模具快速加熱與快速冷卻及溫度動態(tài)控制過程。在模具加熱階段，需使模溫升高到塑料的熱變形溫度以上，以保證塑料熔體良好的充模狀態(tài)；而在冷卻階段，需要向模具內(nèi)部管路中通入低溫冷卻水，以使熔體溫度迅速降低到塑料的頂出溫度以下，減少注塑成型周期。因此，RHCM生產(chǎn)線的建立需綜合考慮模具溫度的動態(tài)變化過程和生產(chǎn)中實施的成本及難易程度。

四、結(jié)論

快速熱循環(huán)注塑模具極大的改變了現(xiàn)代社會的生活與生產(chǎn)過程，對于我們的社會有著極為重要的價值與意義，是現(xiàn)代科學技術(shù)發(fā)展的重要產(chǎn)物。因此，我們應(yīng)該對該技術(shù)予以充分的研究，促進其更好的發(fā)展。

參考文獻

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關(guān)鍵詞：注塑模具 常見故障 解決方法

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）07（b）-0079-01

隨著中國經(jīng)濟的高速發(fā)展，制造業(yè)也加快了發(fā)展的步法，這對中國的模具工業(yè)也提出了更高更快的要求，先進的世界模具技術(shù)也推動著中國模具產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我國工業(yè)生產(chǎn)品種繁多，模具淘汰更新也比較快，這就要求模具技術(shù)的發(fā)展要適應(yīng)這方面的要求，能靈活快速成型。而注塑模具在模具技術(shù)中是一個重要分支，它的結(jié)構(gòu)及其加工質(zhì)量直接決定塑件制品的質(zhì)量和效率，注塑模具生產(chǎn)和塑料制品生產(chǎn)實踐中最常見，最常出現(xiàn)的一些模具故障及其主要原因分析如下，下面做詳細分析。

1 注塑產(chǎn)品發(fā)黑、變色及其原因分析

在部分制成的注塑產(chǎn)品中，出現(xiàn)了黑色斑點、變色問題。這個問題在注塑產(chǎn)品中是普遍存在的。這是由于塑料在料筒內(nèi)溫度太高引起的，也有可能是塑料長時間停留在料筒內(nèi)導(dǎo)致的焦化，最后再隨熔料進入成型腔造成了問題的出現(xiàn)。這個問題的出現(xiàn)一般需要解決幾個方面的問題，第一，機臺。一般設(shè)備的溫度控制系統(tǒng)，出現(xiàn)上述問題時，需要先檢查溫控系統(tǒng)，檢查它是否失靈。另外，料筒和螺桿的缺陷也會引起熔料聚集，長時間被加熱，導(dǎo)致發(fā)黑，焦化。還有可能是原料的原因，比如ABS，在筒內(nèi)可能出現(xiàn)交聯(lián)焦化，難以溶解，最終被強行壓碎進入制品。第二，模具。一般模具在設(shè)計時都有排氣系統(tǒng)，當排氣系統(tǒng)發(fā)生故障時，就容易產(chǎn)生焦化。另外，可能是由于和脫模劑使用不正確，導(dǎo)致焦化的產(chǎn)生。第三，原料。一般塑料原料的揮發(fā)比較嚴重，如果運輸、保存不當會造成原料污染，也會產(chǎn)生焦化。第四，加工過程。部分操作人員缺乏經(jīng)驗，使模具壓力、速度、背壓、轉(zhuǎn)速過大，導(dǎo)致原料分解。同時，料筒不常清潔也會導(dǎo)致添加劑殘留，不同材料應(yīng)該采用不同的添加劑。

2 分層剝離及其原因分析

部分注塑產(chǎn)品中，制品會出現(xiàn)分層剝離的現(xiàn)象。這種現(xiàn)象的問題多主要集中在塑料的溫度過低、速度過慢、背壓不足及原料中混入了其他雜質(zhì)等原因。解決這些問題必須使原料控制到規(guī)定的溫度，減少內(nèi)應(yīng)力和熔接縫。當注射速度過慢時，要適當提高速度。如果原料中雜質(zhì)過多，必須要篩除或更換。

3 制品零件出現(xiàn)起泡、變形原因及其分析

有些制品在最后脫模后，會出現(xiàn)部分部位起泡和變形的現(xiàn)象，尤其是特別厚的位置，出現(xiàn)這種問題的原因是熱量釋放不充分引起的氣體膨脹造成的。要解決這個問題，首先必須要讓成品充分的冷卻，使得模溫、開模時間降低，同時可以在加工時降低加工溫度。如果制品出現(xiàn)這種問題較多時，還可以延長保壓時間。這種問題主要出現(xiàn)在零件特別厚或特別薄的位置，可以在設(shè)計零件時減少這些要素的出現(xiàn)。

4 制品出現(xiàn)透光現(xiàn)象及其原因分析

部分制品零件，比如有機玻璃和聚苯乙烯，在對光的時候會看到發(fā)光裂紋。這個問題是由于加工過程出現(xiàn)了內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力拉動原料分子的流向，使原料分子聚集不均勻，透過光線會發(fā)現(xiàn)這些細小的光紋。解決這個問題方法是：第一對塑料原料要充分干燥，去除雜質(zhì)和氣體。第二采用提高模溫，合理調(diào)節(jié)筒溫，降低原料的溫度。第三注射時，注射壓力要大，但是注射速度要慢。第四疏通模具所有排氣通道，清理噴射嘴，流道，清理所有可能堵塞的通道。第五 可采用退火工藝。這些方法可有效阻止制品透光現(xiàn)象的出現(xiàn)。

5 在注塑過程中，澆口脫料故障

在加工過程中，澆口跟澆口套發(fā)生粘連，脫出困難。開模時，需要對噴嘴進行敲擊，產(chǎn)生松動后才能脫出，不利于生產(chǎn)效率的提高。解決這個問題的方法要及時的清理澆口錐孔，使它表面光滑度提高。另外，澆口材料硬度不高，導(dǎo)致加工一段時間后澆口孔會出現(xiàn)變形甚至損傷現(xiàn)象。所以澆口必須要采用標準件，不可隨意加工和購買澆口錐孔。

6 模具零件導(dǎo)柱出現(xiàn)磨損

導(dǎo)柱在模具加工中發(fā)揮著導(dǎo)向作用，能夠讓型芯跟已成型表面不發(fā)生碰撞，所以在模具設(shè)計時不能以導(dǎo)柱定位或者受力。在設(shè)計時，塑料件的壁厚和側(cè)面不均勻或者不對稱時，原料流過時，壓力會隨著壁厚的大小和不對稱不斷變化，會讓導(dǎo)柱產(chǎn)生側(cè)向偏移力，使其產(chǎn)生磨損。

7 體積較大模具

工作時各向沖料，產(chǎn)生的力不一，同時，大模具本身受力不均勻，會發(fā)生動模、定模的偏移。在注塑過程中會有較大的側(cè)向偏移力加在導(dǎo)柱上，一旦開模，會讓導(dǎo)柱產(chǎn)生彎曲，剪斷，拉傷，嚴重時可能無法開模。要解決這個問題，可以在分面上安裝高強度的定位鍵，一般可采用圓柱鍵。加工過程中，定模和動模位置要對準夾緊，保證同心、同軸、同垂直。在設(shè)計時，導(dǎo)柱和導(dǎo)套都要到達熱處理的要求。

8 加工時，產(chǎn)生動模板的變形

在加工注塑時，腔體內(nèi)的塑料壓力比較大。有部分模具制造者并不知曉有如此大的力，在設(shè)計模具零件時，更改設(shè)計尺寸，或者用低強度板代替高強度板。解決這個問題的方法即必須選用質(zhì)量較好的鋼料，足夠的強度和厚度，切勿因為降低成本而降低鋼料強度。在加工時，要在動模的下面架設(shè)支撐，較小壓力過大產(chǎn)生的腔體壁產(chǎn)生變形。

9 模具零件頂桿的變形，折斷

目前市場上的頂桿標準件價格便宜，但是質(zhì)量很差，但這個零件在制造中容易彎曲、斷裂。也有的頂桿和孔之間的間隙過大，原料會從孔隙中漏出。但是間隙有不能太小，太小會使模具溫度升高，會讓頂桿卡死，更嚴重的，有部分頂桿頂出后折斷且不能復(fù)位而頂壞凹模。如何解決這個問題呢，首先，為了提高頂桿的質(zhì)量，可以自制一個質(zhì)量比較好的頂桿，但是成本較高。頂桿在裝配后，檢查間隙，間隙要能在合理的范圍中，一般在0.03～0.06 mm之間，這樣能保證頂桿在運動過程中伸縮自如。

10 冷卻不到位，水道漏水

充分而有效的冷卻直接決定著模具制品的質(zhì)量。如果制品冷卻不充分，不均勻，會出現(xiàn)翹起面等很多缺陷。另外，在設(shè)計模具零件時，要特別注意冷卻系統(tǒng)的設(shè)置，不能讓模具在工作過程中部分過熱，更不能因為模具設(shè)計比較復(fù)雜而圖省事，忽略這個系統(tǒng)的設(shè)計。

11 模具設(shè)計者在設(shè)計時要充分考慮塑件質(zhì)量，產(chǎn)量大小，制造的期限等問題

要使模具在結(jié)構(gòu)上簡單，在功能上有能完成制品要求。最后還要考慮造價的問題，易于加工等。

綜上所述，目前，很多注塑模具在加工中會出現(xiàn)各種問題，還有很多無法適應(yīng)模具制造業(yè)的需要。還有很多制造商在模具出現(xiàn)很多問題后放棄了國產(chǎn)模具，采用國外先進的模具。這就需要我國模具工作者能在研發(fā)等方面多投入，向國外優(yōu)秀的模具企業(yè)學習他們先進的制造工藝和制造方法，同時也要深入企業(yè)，發(fā)現(xiàn)模具在加工時發(fā)生的問題，及時解決問題，如此，我國的模具工業(yè)才會得到大力發(fā)展。

參考文獻

[1] 李惠民.模具先進制造技術(shù)[M].北京：機械工業(yè)出版社，2005.

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本文對大型模具設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)方面應(yīng)該注意的問題以及設(shè)計要點進行了簡要的分析和研究，根據(jù)目前大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的現(xiàn)狀對其發(fā)展趨勢進行的預(yù)測，力求通過合理的設(shè)計以及對大型注塑模具的應(yīng)用技術(shù)的改良和提高，促進制造業(yè)發(fā)展。

關(guān)鍵詞：

大型注塑模具；設(shè)計；應(yīng)用技術(shù)

1如何對大型注塑模具進行合理設(shè)計

1.1大型注塑模具設(shè)計特點及應(yīng)用

大型注塑模具在日常生活中被廣泛應(yīng)用，我們常見的冰箱、洗衣機、電視機等無一不是以大型注塑模具為基礎(chǔ)來進行生產(chǎn)的。而大型注塑模具在設(shè)計方面是具有一定難度的，與小型注塑模具相比，對設(shè)計的周密性、仔細性和可靠性要求更高。在大型注塑模具進行設(shè)計時，應(yīng)結(jié)合其實際應(yīng)用的特點，根據(jù)所允許的變形量來計算凹模側(cè)壁的厚度，以避免由于強度不夠而導(dǎo)致產(chǎn)品損壞，給企業(yè)帶來經(jīng)濟損失，甚至威脅到操作人員的生命安全。

1.2大型注塑模具設(shè)計過程中應(yīng)該注意的問題

在大型注塑模具的設(shè)計方面，我國的發(fā)展水平與國外一些發(fā)達國家相比，仍然處于相對落后的狀態(tài)。特別是相對于德國、日本等制造業(yè)較為發(fā)達的國家來說，我國在大型注塑模具的設(shè)計方面，設(shè)計觀念還不夠創(chuàng)新、相關(guān)的設(shè)計資料也還不夠先進，設(shè)計水平較低。在設(shè)計資源方面，雖然國外有很多先進的設(shè)計技術(shù)和經(jīng)驗值得我們學習，但是由于專利、國籍等因素的限制，使得各個國家的先進技術(shù)和設(shè)計理念不能進行資源共享，更加阻礙了中國大型注塑模具的設(shè)計，這種種的因素都制約了我國大型注塑模具設(shè)計水平的提高，應(yīng)該引起注意。

1.3大型注塑模具設(shè)計的意義

大型注塑模具的設(shè)計具有十分重要的意義，首先是在滿足人民的需求方面，由于大型注塑模具的應(yīng)用十分廣泛，關(guān)系到了人民的衣食住行的各個方面，使得人民對其有著極大的需求。只有對大型注塑模具進行合理設(shè)計才能保證制造出來的產(chǎn)品安全、耐用，有利于提高人民的生活水平。而對相關(guān)產(chǎn)品的需求也推動了研究人員在此方面的研究，從而使得設(shè)計觀念得到更新，設(shè)計方法得以不斷改善，推動了需求量的增加，如此良性循環(huán)，促進使得設(shè)計水平得以提升。而對于產(chǎn)品本身，只有大型注塑模具設(shè)計的科學合理，才能保證成品的產(chǎn)量高、使用壽命長，同時減少安全隱患，保障了操作人員的生命安全。

2大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)

2.1大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的基本介紹

在大型注塑模具的技術(shù)應(yīng)用方面，我國主要采用的方式包括注塑成型技術(shù)、注塑模CAE技術(shù)。值得一提的是，后者在節(jié)約時間和降低制造成本方面具有重要作用，尤其對于一些較為大型的復(fù)雜模具來說，注塑模CAE技術(shù)的優(yōu)越性十分明顯。注塑模CAE技術(shù)根據(jù)介質(zhì)力學以及傳熱學基本理論等原理，經(jīng)過三個部分的程序處理，使得熔體的冷卻過程得以完整呈現(xiàn)。特別應(yīng)該注意的是，在注塑模CAE技術(shù)的應(yīng)用過程中，還應(yīng)該結(jié)合數(shù)字化的管理方式，利用專業(yè)的操作軟件，對塑模的過程進行數(shù)字化的分析和記錄，并通過準確的數(shù)字記錄對有可能或者已經(jīng)存在的隱患進行預(yù)防和排除，力求通過科學的、理論性的依據(jù)對熔體的冷卻過程進行動態(tài)模擬，從而有效改善成品的質(zhì)量。

2.2大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的要點

在大型注塑模具技術(shù)的應(yīng)用過程中，應(yīng)該按照一定的方式和順序來進行，才能保證產(chǎn)品的順利成型。在進行實際操作之前，要對注塑模具的性質(zhì)以及相關(guān)特點進行分析和記錄，并且針對其特點采取恰當?shù)膽?yīng)用技術(shù)。還應(yīng)利用相關(guān)的軟件、根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)對各個步驟進行模擬，從而為實際操作提供有效的參數(shù)。在進行過程模擬之后，還應(yīng)該對模擬過程中所記錄的相關(guān)參數(shù)，例如最佳澆口是否合理、充填過程是否準確等進行分析和研究。通過與正常參數(shù)的比較，分析方案是否可行，在確定可行的情況下，再進行接下來的工作。

2.3大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展趨勢

安全問題是最普遍也是最重要的問題，在注塑成型技術(shù)、注塑模CAE技術(shù)，或是其他各種應(yīng)用技術(shù)的操作過程中，安全隱患還是隨處可見的。安全管理作為一切應(yīng)用技術(shù)的前提，是大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)發(fā)展的必然趨勢。此外，當今社會已經(jīng)進入了信息化時代，各行各業(yè)都更加推崇數(shù)字化管理的理念并且逐漸應(yīng)用到實際操作當中。大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)如果想要得到更有效、合理的應(yīng)用以及更好更快的發(fā)展，實施數(shù)字化操作和管理是其必然的發(fā)展趨勢。首先，是在相關(guān)操作軟件的開發(fā)和使用方面，眾所周知，為了避免由于設(shè)計不合理或者是數(shù)據(jù)記錄不準確等客觀、主觀因素引起的重復(fù)返工，造成資源浪費，在實際操作之前，都要對大型注塑模具的成型過程進行模擬，而這種模擬與專業(yè)的軟件分析是密不可分的，充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，有利于充分發(fā)揮大型注塑模具應(yīng)用技術(shù)的潛力。

3結(jié)語

大型注塑模具的設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)水平直接關(guān)系到了機械制造、醫(yī)學、化工等方面的產(chǎn)品開發(fā)是否順利進行，能否滿足人民日益增長的需求。不僅有利于相關(guān)企業(yè)的健康有序發(fā)展，還可增加其經(jīng)濟效益。另外，在對大型模具設(shè)計及應(yīng)用技術(shù)的研究過程中，還可以通過對其存在的問題及相關(guān)隱患進行排除，從而使國內(nèi)相關(guān)行業(yè)的設(shè)計以及制造技術(shù)能夠更加先進，以適應(yīng)時代的發(fā)展。

作者：趙晶 單位：長春理工大學光電信息學院

參考文獻：

篇8

Abstract： In this paper， injection mould design based on the UG software was discussed， injection molding simulation analysis was carried out using Moldflow software， and die sinking， die assembly as well as the process of production were simulated with CAD technology， so as to reduce time for repairing mould， and provide effective way for injection mould design and manufacture. We should corrected unreasonable aspect of the mold structure design timely.

關(guān)鍵詞： CAD/CAE；注塑模具；Moldflow

Key words： CAD/CAE；injection mould；Moldflow

中圖分類號：TP39；TH16 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2012）33-0036-02

0 引言

隨著科學技術(shù)的不斷進步和社會的高速發(fā)展，設(shè)計人員必須花費大量的時間來繪制模架、頂桿、滑塊等部件，為了表達清楚設(shè)計意圖，設(shè)計人員必須隨時緊跟產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度。目前，CAD/CAE的發(fā)展，大大提高了模具設(shè)計和制造的水平，縮短塑件研制周期，特別是近幾年來，模具CAD/CAE技術(shù)發(fā)展很快，為廣大模具設(shè)計人員提供了方便。應(yīng)用范圍日益擴大，并取得了可觀的經(jīng)濟效益。

1 CAD/CAE技術(shù)的概念

1.1 CAD概念 運用CAD技術(shù)使模具設(shè)計師從繁瑣、冗長的手工繪圖和人工計算中解放出來，幫助廣大模具設(shè)計人員由注塑制品的零件圖迅速設(shè)計出該制品的全套模具圖，將精力集中于方案構(gòu)思、結(jié)構(gòu)優(yōu)化等創(chuàng)造性工作。

1.2 CAE概念 CAE技術(shù)分析型腔中塑料的流動、保壓和冷卻過程，借助于有限元法、有限差分法和邊界元法等數(shù)值計算方法，計算制品和模具的應(yīng)力分布，預(yù)測制品的翹曲變形，以達到優(yōu)化制品和模具結(jié)構(gòu)、優(yōu)選成型工藝參數(shù)的目的，由此分析工藝條件、材料參數(shù)及模具結(jié)構(gòu)對制品質(zhì)量的影響。塑料注射成型CAE軟件主要包括翹曲預(yù)測、模具剛度強度分析和應(yīng)力計算、冷卻模擬、流道平衡分析、流動保壓模擬等功能。

圖1為注塑模具流程圖。

2 CAD/CAE技術(shù)在模具設(shè)計中的應(yīng)用

隨著計算機的發(fā)展，CAD/CAE技術(shù)逐漸取代了傳統(tǒng)的模具設(shè)計理念和設(shè)計方法，這種技術(shù)使得模具在進行真實的生產(chǎn)（包括樣品生產(chǎn)）之前就已經(jīng)通過了計算機應(yīng)用軟件進行了精確的結(jié)構(gòu)設(shè)計、結(jié)構(gòu)分析以及成形仿真過程。

2.1 注塑模CAD

2.1.1 參數(shù)化設(shè)計 參數(shù)化設(shè)計是隨著約束的概念引入CAD技術(shù)而出現(xiàn)的，又叫做尺寸驅(qū)動，是指對零件上各種特征施加各種約束形式，各個特征的幾何形狀與尺寸大小用變量的方式來表示，這個變量不僅可以是常數(shù)，而且可以是某種代數(shù)式，如果定義某個特征的變量發(fā)生了改變，則零件的這個特征的幾何形狀或尺寸大小將隨著參數(shù)的改變而改變，隨之刷新該特征及其相關(guān)聯(lián)的各個特征，而不需要再重新畫圖。參數(shù)化設(shè)計技術(shù)為初始設(shè)計、產(chǎn)品模型的修改、系列零件族的生成、多方案比較等提供了強大的手段。參數(shù)分為尺寸約束參數(shù)和幾何約束參數(shù)兩種。

參數(shù)化設(shè)計的方法主要有兩種：①程序參數(shù)化設(shè)計：這種方法的程序編制量大，柔性差，直觀性不好，僅在早期的CAD系統(tǒng)中運用。②交互參數(shù)化設(shè)計：無需考慮設(shè)計細節(jié)盡快地畫出零件草圖，經(jīng)過對草圖的反復(fù)修改來得到所需的設(shè)計，而且還可改變約束參數(shù)來更新設(shè)計，實現(xiàn)的方法有幾何推理法，作圖規(guī)則匹配法，變量幾何法等。

2.1.2 建模技術(shù) CAD技術(shù)的核心是幾何形體的構(gòu)造，即通常所說的幾何建模。在CAD技術(shù)的發(fā)展過程中，幾何形體的構(gòu)造由簡單到復(fù)雜，所包含的信息也由貧乏到豐富，到目前為止，主要有四種建模方法：線框模型、表面模型、實體模型、特征建模。

2.2 注塑模CAE 模具設(shè)計已經(jīng)擴展到對模具結(jié)構(gòu)分析的領(lǐng)域，不再僅僅停留在對外觀和結(jié)構(gòu)的設(shè)計上，對已經(jīng)設(shè)計出的模具，運用CAE軟件。通過分析檢驗前面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計是否合理，對其進行強度、剛度、抗沖擊試驗?zāi)M、跌落試驗?zāi)M，分析出結(jié)構(gòu)不合理的原因和位置，最終確定滿足要求的模具結(jié)構(gòu)，在CAE軟件中進行各種性能檢測，在CAD軟件中進行相應(yīng)的修改等等。

2.2.1 疲勞和蠕變分析 對于那些處于低溫或者高溫條件工作的模具產(chǎn)品，或那些可能在集中載荷、循環(huán)載荷和常值位移作用下的模具，在模具設(shè)計中，要進行初步的疲勞分析和蠕變分析，這種分析的結(jié)果具有很大的參考價值，因為它不需要考慮外部的每一個條件，同時如果出現(xiàn)不合理的情況，也可以進行隨時的更改，沒有必要到最后一步，才進行重新的設(shè)計，那樣會耗費大量的人力物力。

2.2.2 散熱能力分析 通過傳導(dǎo)、對流和輻射散發(fā)出的熱量或通過模擬大功率電子元件產(chǎn)生的能量，來確定模具的熱分布，現(xiàn)在的CAE技術(shù)可以模擬模具中的溫度分布，然后再對各種材質(zhì)模具的散熱能力進行初步分析。

2.2.3 跌落試驗?zāi)M CAE技術(shù)也可以用于分析剛度性質(zhì)、抗沖擊性能、防爆性能等，或由于碰撞或跌落產(chǎn)生的力、變形、應(yīng)力、位移，對整個系統(tǒng)工作穩(wěn)定性和完整性做出定量評估，對振動響應(yīng)、產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)強度、聯(lián)接設(shè)計作出相應(yīng)的評價。

2.2.4 抗沖擊試驗?zāi)M CAE技術(shù)能夠用于分析隨時間變化的載荷，為分析產(chǎn)品提供了完整的評估與解決方案，研究在特殊與惡劣的環(huán)境和工作條件下的物理響應(yīng)、可靠性與耐用性，如CAE技術(shù)對瞬態(tài)分析、模態(tài)分析、諧波響應(yīng)分析，和交變載荷、沖擊載荷、隨機載荷和其它瞬態(tài)力等對結(jié)構(gòu)的影響等。

2.2.5 強度和剛度分析 運用CAE技術(shù)，分析模具的強度和剛度是否達到規(guī)定要求，通過對模具施加約束等外部條件來模擬模具的真實應(yīng)用情況，強度和剛度主要是模具設(shè)計中最重要的一項性能要求。模具CAE技術(shù)經(jīng)過短暫的時間，已經(jīng)在實際中指導(dǎo)生產(chǎn)，例如沖壓模、擠壓模、壓鑄模、鍛模、注塑模等模具的優(yōu)化問題，在工程實際中，一般應(yīng)用ANSYS、ALGOR、DEFORM等進行分析計算。

3 注塑模具流動模擬軟件分析結(jié)果的指導(dǎo)作用

它能夠輔助模具設(shè)計者優(yōu)化模具結(jié)構(gòu)與工藝，注射模流動模擬軟件的指導(dǎo)意義十分廣泛，指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計者從工藝的角度改進產(chǎn)品形狀，當變更塑料品種時對現(xiàn)有模具的可行性做出判斷，選擇最佳性能的塑料，幫助模具制造者選擇合適的注射機，分析現(xiàn)有模具設(shè)計弊病，把握熔體流動的基本原則，能夠幫助模具工作者熟悉熔體在型腔內(nèi)的流動行為。下面逐項分析三維流動軟件的主要輸出結(jié)果是如何用來指導(dǎo)設(shè)計的。

3.1 多澆口的平衡 為不影響制品的表面質(zhì)量及結(jié)構(gòu)的完整性，得到理想的簡單流動，當采用多澆口時，有一種避免各澆口的充填不平衡的方法，即根據(jù)情況及時調(diào)整澆口的位置，來自不同澆口的熔體相互匯合，可能造成流動的停滯和轉(zhuǎn)向。這一方法就很好地避免了這一現(xiàn)象。

流動模擬軟件在優(yōu)化設(shè)計方案更顯優(yōu)勢?？梢垣@得最佳的成型質(zhì)量，通過對不同方案的模擬結(jié)果的比較，可以輔助設(shè)計人員選擇較優(yōu)的方案。

3.2 熔合紋/氣穴 熔合紋不僅影響外觀，而且材料結(jié)構(gòu)性能也受到削弱。在單澆口時，由于制品的幾何形狀以及熔體的流動情況，很容易會出現(xiàn)裂紋。在多澆口方案中熔合紋也是不可避的，因為在兩個流動前沿相遇時極易形成熔合紋，改變流動條件使其處于制品低感光區(qū)和應(yīng)力不敏感區(qū)，可以控制熔合紋的位置，主要是在非“關(guān)鍵”部位。而氣穴為熔體流動推動空氣最后聚集的部位，此時就應(yīng)該加設(shè)排氣裝置，局部過熱、氣泡、甚至充填不足等缺陷，都是因為該部位排氣不暢造成的，保證這個部位的通暢由此就顯得極為重要，流動模擬軟件可以為用戶準確地預(yù)測熔合紋和氣穴的位置。

3.3 剪切應(yīng)力 剪切應(yīng)力值大，殘余應(yīng)力值也大。熔體的剪切應(yīng)力值不要過大，剪切應(yīng)力也是影響制品質(zhì)量的一個重要因素，以避免制品翹曲或開裂。

3.4 剪切速率 該值對熔體的流動過程影響甚大。剪貼速率又稱應(yīng)變速率或者速度梯度。流動軟件能給出不同填充時刻型腔各處的熔體剪切速率，能判斷熔體的最大剪切速率是否超過該材料所允許的極限值，有助于用戶判斷在該設(shè)計方案下預(yù)測的剪切速率是否與推薦值接近。剪切速率分布不均勻會使熔體各處分子產(chǎn)生不同程度的取向，剪切速率過大將使熔體過熱，導(dǎo)致聚合物降解或產(chǎn)生熔體破裂等弊病。通過調(diào)整注射時間可以改變剪切速率。因此避免因收縮不同，而導(dǎo)致制品翹曲的現(xiàn)象。

3.5 熔體溫度 流動模擬軟件可鑒別在填充過程中熔體是否存在著因剪貼發(fā)熱而形成的局部熱點，提供型腔內(nèi)熔體在填充過程中的溫度場。能避免易產(chǎn)生表面黑點、條紋等并引起機械性能下降等問題，溫差太大是引起翹曲的主要原因，判斷熔體的溫度分布是否均勻，熔體接合點的溫度還可幫助判斷熔合紋的相對強度，判斷熔體的平均溫度是否太低（引起注射壓力增大）等。

3.6 型腔壓力 在填充過程中最大的型腔壓力值能幫助判斷，何處最可能產(chǎn)生飛邊，在各個流動方向上單位長度的壓力差是否接近相等，在指定的注射機上熔體能否順利充滿型腔（是否短射），是否存在局部過壓（容易引起翹曲），最有效的流動形式其實是沿著每個流動分支熔體的壓力梯度相等。流動模擬軟件還能給出在熔體填充模具所需的最大鎖模力，以便用戶選擇注射機。

3.7 熔體流動前沿動態(tài)顯示 三維流動模擬軟件可以判斷熔體的流動是否較理想，它能顯示熔體從進料口逐漸充滿型腔的動態(tài)過程。若熔體的填充過程不理想，可以改變進料口的尺寸，經(jīng)過幾次修改，得到較為滿意的流道設(shè)計就好，對數(shù)量和位置，反復(fù)進行軟件模擬，一直到獲得理想的流動形式為止，最后再運行非等溫三維流動分析。

4 結(jié)束語

在產(chǎn)品設(shè)計、模具設(shè)計中應(yīng)用UG軟件建立產(chǎn)品實體模型，建立好模具結(jié)構(gòu)后將相關(guān)信息轉(zhuǎn)到Moldflow中進行分析，使其集成形成一體化技術(shù)。同時根據(jù)產(chǎn)品模型生成模具型芯、型腔及裝配圖等模具結(jié)構(gòu)關(guān)系，根據(jù)分析結(jié)果對注塑模CAD進行優(yōu)化，再進行仿真加工，CAD/CAE是模具設(shè)計、制造的發(fā)展方向。縮短了產(chǎn)品的開發(fā)和制造周期，提高了設(shè)計質(zhì)量。

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篇9

塑件結(jié)構(gòu)，材料為ABS+PC塑料合金。ABS+PC塑料合金可提高ABS的耐熱溫度，一般可達120℃左右，還可適當提高強度和硬度等力學性能，尤其是沖擊強度提高更大。塑件外形為盒殼形，底面平整，側(cè)面拔模斜度約26°，長×寬×高為227mm×207mm×39mm，壁厚2mm，體積為1.29×102cm3，壁厚較大質(zhì)量偏重，為135.56g。整個制品該塑料制品側(cè)孔和內(nèi)凹非常多，對側(cè)分型抽芯要求比較高，共需五個內(nèi)部抽芯。塑件的外觀要求平整、光潔、無裂紋、無雜質(zhì)、無凹痕，并且要求有較高的力學強度和較好的介電性能。

2分型面設(shè)計

本制品由于涉及內(nèi)部抽芯，先設(shè)計主分型面，其次設(shè)計五個次分型面?？紤]到上述因素及成型時的側(cè)抽與脫模斜度，選制品的上表面作為主分型面。制品的內(nèi)部有五個不同的側(cè)凹，需要有五個內(nèi)部側(cè)抽，這五個內(nèi)部的側(cè)凹采用斜桿導(dǎo)滑式內(nèi)側(cè)抽芯。

3電話機后蓋注塑成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計及工作尺寸的計算

成型零部件主要由型腔，型芯和頂出斜滑塊組成。型腔用于成型塑件的外表面，該塑件分型面設(shè)在接近下表面處，結(jié)構(gòu)比較簡單，型腔可設(shè)計成整體式的。型芯主要用于成型制件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，型芯上帶有較多的側(cè)抽芯，使得型芯結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，需要設(shè)計成組合式型芯，可節(jié)省體積、降低加工難度。開模時讓動模提前分型帶動斜滑塊側(cè)向分型。整個制品該塑料制品側(cè)孔和內(nèi)凹非常多，對側(cè)分型抽芯要求比較高，共需五個內(nèi)部抽芯。由于模具結(jié)構(gòu)較大，側(cè)抽芯滑塊采用鑲塊結(jié)構(gòu)。采用斜桿導(dǎo)滑來做滑塊內(nèi)抽芯，斜滑塊的頭部是成型制品的內(nèi)側(cè)凹，斜滑塊安裝在動模墊板上開設(shè)的斜孔內(nèi)，在推出過程中斜桿要向模具中心靠攏，其下端安裝有滾輪，在推板上滑動，脫模時制件一面離開主型芯，同時完成抽芯動作。

4結(jié)束語

篇10

1．1型腔的分布根據(jù)注射量、鎖模力、產(chǎn)品的精度要求、經(jīng)濟性，選擇模具的型腔的數(shù)目為8個。綜合考慮到模具的復(fù)雜程度擬采用圖3所示的型腔排列方式。1．2分型面的確定分型面的合理選擇對塑件的成型、脫模、模具結(jié)構(gòu)和制造成本都有影響，選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較［3］。通過對塑件的結(jié)構(gòu)進行分析，結(jié)合分型面的選擇原則，該塑件分型面的選擇如圖4所示。1．3澆注系統(tǒng)設(shè)計根據(jù)塑件的原料及尺寸、型腔的數(shù)目及布置，采用普通澆注系統(tǒng)，由于是多型腔模，必須設(shè)置分澆道，用側(cè)澆口從零件的分型面處進料。1．3．1主流道設(shè)計主流道是一端與注射機噴嘴相接觸，另一端與分流道相連的一段帶有錐度的流動通道。主流道小端入口處與注射機噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對材料要求較嚴，因而模具主流道部分常設(shè)計成可拆卸更換的澆口套。本設(shè)計中澆口套結(jié)構(gòu)如圖5所示。1．3．2分流道設(shè)計分流道的截面采用圓形截面，結(jié)構(gòu)采用平衡進料的分流道形式，為了保證各個進料口同時均衡的進料，分流道與澆口的連接設(shè)計為圓形分流道與圓形澆口的連接形式。1．3．3澆口設(shè)計針對摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的具體結(jié)構(gòu)，澆口選擇在燈蓋一側(cè)的側(cè)澆口，這種澆口可以簡化模具結(jié)構(gòu)，減少澆注塑料的消耗量，提高生產(chǎn)效率。1．4凸凹模的結(jié)構(gòu)設(shè)計1．4．1凹模結(jié)構(gòu)的設(shè)計凹模用來成型塑件外表面，多裝在注塑機的固定板上。該設(shè)計的凹模用整體嵌入式。這種形式的凹模結(jié)構(gòu)簡單、牢固，不易變形，可單獨加工;型腔形狀與尺寸一致性好，用于塑件尺寸不大的多腔模;并且塑件無拼縫痕跡。結(jié)構(gòu)如圖6所示。1．4．2凸模結(jié)構(gòu)的設(shè)計凸模用于成型塑件內(nèi)表面，通常安裝在注射機動模板上。由于注塑成型中，常讓塑件留在凸模上，所以凸模上常裝有頂出機構(gòu)，以方便塑件脫模，其結(jié)構(gòu)如圖7所示。

2模具總體結(jié)構(gòu)及工作原理

2．1模具總體結(jié)構(gòu)該塑件的模具總體結(jié)構(gòu)如圖8所示。2．2模具的工作原理圖8為該摩托車轉(zhuǎn)向燈燈蓋的模具總裝配圖。它采用雙層型腔注射模，采用的是可以拉斷分離的兩級主流道和側(cè)澆澆口，兩層分流道開設(shè)在型芯固定板8上面，來自注射機噴嘴的熔料，在經(jīng)過第一級主流道和上層分流道注入到上層型腔的同時，通過第二級主流道及下層分流道注入下層型腔完成充模。開模時，在擺鉤26和掛塊27的限制及彈簧23的作用下，首先從Ⅰ面分型。由于塑件對型芯的包緊力，上層塑件及流道的凝料留在定模推件板11的一側(cè)，Ⅰ面分型時將上層澆口及主流道細頸處拉斷，實現(xiàn)上層塑件與分流道及第二級主流道的自動分離。Ⅰ面分型至限位螺釘19限定的距離時，型腔固定板8繼續(xù)移動，并拉動定模推件板11，在Ⅱ處分型，將上層塑件及流道凝料脫落。此時由于限距拉板9的作用，型腔固定板8停止移動，同時壓板22迫使擺鉤26與掛塊27脫離。由于塑件對型芯34的包緊力，使下層塑件、流道凝料及推件板30一起隨動模移動，Ⅲ面開始分型，同時拉斷下層澆口。繼續(xù)開模，注射機頂桿頂住模具頂出機構(gòu)，并限制推件板移動，此時Ⅳ面打開，將下層塑件及流道凝料脫落。模具重新閉合，即開始下一個成型周期。

3結(jié)語