毕业论文：基于moldflow的照相机外壳塑料注射模具设计

毕 业 论 文

（科 学 研 究 报 告）
题 目 基于moldflow的照相机外壳塑料注射模具设计
院(系)别 机电及自动化学院
专 业 材料成型及控制工程
级 别 2008


摘 要

针对传统注塑模具设计方法存在设计周期长，产品质量难以保证的不足，本课题采用有限元分析软件moldflow和传统的模具设计方法相结合对数码相机外壳注塑模具进行设计。通过创建模流分析有限元模型，对注塑中的流动分析结果、冷却分析结果的仿真，调整了照相机外壳的注塑模具的浇注系统，以及对模具结构的优化。通过moldflow软件的辅助，使得整个设计过程变得简单易合理，并且缩短的模具设计周期，提高了模具质量，降低了模具成本。
通过此次注塑模设计达到了熟悉模具设计的原则、步骤和方法，掌握了塑料模具设计的一般规律，并对机械制图、公差与技术测量、机械设计基础、模具材料热处理、模具制造工艺学、塑料成型工艺及模具设计等方面有了进一步的巩固。同时，Moldflow软件通过对塑件的成型过程进行模拟，提前找出初设计的不足之处，为修改设计提供依据，其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有着重要的指导意义，提高了一次试模的成功率。这不仅可以减少实际的工作量和反复修改带来的成本浪费，而且可以缩短产品的设计周期并提供生产效率，这将使企业在激烈的市场竞争中立于优势地位。
关键词：moldflow软件 注射模设计 浇注系统 模具结构优化 照相机外壳


ABSTRACT

Traditional mold design methods have many disadvantages, such as long design cycle, high cost and difficult guarantee of quality. The mold of the camera shell is
……（新文秘网https://www.wm114.cn省略1294字，正式会员可完整阅读）……　
tual workload and repeated revision of waste, but also can shorten the cycle of product design and production efficiency, which will make the enterprise in the fierce market competition advantage.
Key words： moldflow software; design of injection mold; the pours system； mould structure optimization；Camera shell



目录

第一章 引 言 1
1.1国内外模具发展现状 1
1.2研究内容 2
1.3研究目的及意义 2
第二章 照相机外壳工艺性分析 3
2.1 材料性能 3
2.2 成型特性和条件 4
2.3 结构工艺性 4
2.4 零件体积及质量估算 4
2.5 照相机外壳注塑工艺参数的确定 5
2.6 初选注射机的型号和规格 5
2.6.1 注射机基本参数 5
2.6.2 初选注射机 6
第三章 照相机外壳注塑模具的结构设计 6
3.1 分型面的选择 6
3.2 确定模具基本结构及模架的选定 7
3.3 确定型腔的数量和布局 8
3.4浇注系统设计 8
3.4.1主流道设计 8
3.4.2 分流道截面设计及布局 9
3.4.3 浇口设计及位置选择 10
3.4.4 冷料穴设计 11
3.4.5 浇口套及定位环的设计 11
3.5 注塑模成型零部件设计 12
3.5.1 型腔、型芯结构设计 12
3.5.2 成型零件工作尺寸计算 12
3.6斜导柱侧抽机构设计 14
3.6.1 成型零件工作尺寸计算 14
3.6.2 成型零件工作尺寸计算 15
3.6 合模导向机构设计 16
3.7 脱模机构设计 17
3.7.1 脱模力计算 18
3.7.2 浇注系统凝料脱出机构 18
3.8冷却系统设计 19
3.9 模架及模具材料的选择 19
第四章 注射机相关参数校核 20
4.1 最大注射量的校核 20
4.2 注射压力校核 21
4.3 锁模力校核 21
4.4 模具厚度的校核 21
第五章 MOLDFLOW分析 24
5.1 模型的创建与修补 25
5.1.1模型的创建 26
5.1.2模型网格的划分和修补 27
5.2模型分析 28
结 语 30
致 谢 31
参 考 文 献 32














第一章 引 言

1.1国内外模具发展现状
模具是生产各种工业产品的重要工艺装备，随着塑料工业的迅速发展，以及塑料制品在航空、航天、电子、机械、船舶和汽车等工业部门的推广应用，产品对模具的要求也越来越高，传统的模具设计方法已无法适应当今的要求. 与传统的模具设计相比，计算机辅助工程（CAE）技术无论是在提高生产率、保证产品质量方面，还是在降低成本、减轻劳动强度方面，都具有极大的优越性。
美国MOLDFLOW上市公司是专业从事注塑成型CAE软件和咨询公司，自1976年发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导塑料成型CAE软件市场。MOLDFLOW一直致力于帮助注塑厂商提高其产品设计和生产质量，MOLDFLOW的技术和服务提高了注塑产品的质量，缩短了开发周期，也降低了生产成本，MOLDFLOW已成为世界注塑CAE的技术领袖。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方 法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的技术、经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。
21世纪，塑料工业以以前所未有的速度高速发展。塑料，在各个领域、各个行业乃至国民经济中已拥有举足轻重的不可替代的地位。模具是工业生产的重要工艺装备。由于用模具加工成形零部件，具有生产高效、质量好、节约原材料和能源、成本低等一系列优点，已成为当代工业生产的重要手段和工艺发展方向。模具制造是一个生产周期要求紧迫，技术手段要求较高的复杂生产过程。总之，模具具有结构复杂、型面复杂、精度要求高、使用的材料硬度高、制造周期短等特点。应用数控加工进行模具的制造可以大幅提高加工精度，减少人工操作，提高加工效率，缩短模具制造周期。同时，模具的数控加工具有一定典型性，并比普通产品的数控加工有更高的要求。在模具的加工中，各种数控加工均有用到，应用最多的是数控铣及加工中心，数控线切割加工与数控电火花加工在模具数控加工中的应用也非常普遍，线切割主要应用在各种直壁的模具加工，如冲压加工中的凹凸模，注塑模中的镶块、滑块，电火花加 工用的电极等。对于硬度很高的模具零件，采用机加工办法无法加工，大多采用电火花加工，另外对于模具型腔的尖角、深腔部位、窄槽等也使用电火花加工。而数控车床主要用于加工模具杆类标准件，以及回转体的模具型腔或型芯，如瓶体、盆类的注塑模具，轴类、盘类零件的锻模。在模具加工中，数控钻床的应用也可以起到提高加工精度和缩短加工周期的作用。模具应用广泛，现代制造业中的产品构件成形加工，几乎都需要使用模具来完成。因此，凡制造业发达的国家，模具市场均极为广阔；凡模具发达国家，制造业也必定很发达和繁荣，也必定拥有国内、国外两个市场。所以，模具产业是国家高新技术产业的重要组成部分，是重要的、宝贵的技术资源。优化模具系统结构设计和型件的CAD/CAE/CAM，并使之趋于智能化，提高型件成形加工工艺和模具标准化水平，提高模具制造精度与质量，降低型件表面研磨、抛光作业量和制造周期；研究、应用针对各种类模具型件所采用的高性能、易切削的专用材料，以提高模具使用性能；为适应市场多样化和新产品试制，应用快速原型制造技术和快速制模技术，以快速制造成型冲模、塑料注射模或压铸模等，应当是未来5~20年的模具生产技术的发展趋势。
1.2研究内容
1）查找阅读与热流道注射模设计及MOLDFLOW应用的相关参考资料至少5篇，完成开题报告3000字、完成与课题相关的外文翻译5000字；
2）完成指定塑件造型及工艺设计；
3）利用软件进行流动分析，辅助模具设计，确定模具成型方案（要求采用热流道）；
4）完成模具三维总装成型工艺过程 ……（未完，全文共20201字，当前仅显示3633字，请阅读下面提示信息。收藏《毕业论文：基于moldflow的照相机外壳塑料注射模具设计》）