基于Moldflow的手机外壳注塑模流分析

JIANGSUUNIVERSIY本科毕业论文基于Moldflow的手机外壳注塑模流分析AnalysisofinjectionmoldofthemobilephonecasingbasedonMoldflow学院名称：材料科学与工程学院专业班级：高分子0502学生姓名：赵育星指导教师姓名：王保志指导教师职称：讲师二○○九年五月目录文摘……………………………………………………………………………………………00英文文献………………………………………………………………………………………00第一章绪论…………………………………………………………………………………001.1注塑成型技术发展概况及趋势……………………………………………………001.2注塑成型技术的现状………………………………………………………………001.3MoldFlow软件介绍……………………………………………………………001.4本论文研究的目的及意义…………………………………………………………00第二章注塑成型的理论基础……………………………………………………………002.1MoldFlow采用的粘度模型…………………………………………………………002.2充模过程的假设与简化………………………………………2.3充模流动方程………………………………………2.4冷却过程控制方程………………………………………2.5保压过程控制方程……………………………………………………………00第三章MoldFlow注塑模拟分析过程……………………………………………………003.1注塑选材……………………………………………………………………003.2所选材料的流变学性质………………………………………3.2.1实验仪器及数据……………………………………………………………………3.2.2数据拟合结果……………………………………………………………003.3注塑的制件3.3.1产品尺寸和外形………………………………………………3.3.2产品网格划分……………………………………………………………003.3.3网格的状态统计……………………………………………………………003.4注塑工艺参数………………………………………3.4.1成型工艺参数设置………………………………………3.4.2分析类型设置………………………………………3.5浇注系统创建………………………………………3.5.1浇口位置………………………………………3.5.2流道设计………………………………………3.5.3浇口与流道网格划分………………………………………3.6冷却系统创建………………………………………3.6.1冷却系统建模………………………………………3.6.2冷却系统网格划分………………………………………3.6.3设定冷却液入口………………………………………第四章模拟结果分析……………………………………………………………………004.1流动结果分析…………………………………………………………………004.1.1充填时间……………………………………………………………004.1.2过程压力、锁模力随时间的变化…………………………………………………004.1.3气穴位置……………………………………………………………004.1.4熔接痕……………………………………………………………004.2冷却结果分析……………………………………………………………004.2.1产品的上表面和下表面温度……………………………………………………004.2.2冻结时间……………………………………………………………004.2.3水路中冷却液的温度……………………………………………………………004.3翘曲结果分析………………………………………………………………………004.3.1所有因素引发的变形……………………………………………………………004.3.2收缩导致的变形……………………………………………………………00第五章实际生产应用实例……………………………………………………………005.1正交试验介绍………………………………………………………………………005.2正交试验设计……………………………………………………………005.2.1选择正交试验表………………………………………………………005.2.2成型参数值……………………………………………………………005.3试验结果分析……………………………………………………………005.3.1正交试验结果……………………………………………………………005.3.2方差分析结果……………………………………………………………005.3.3分析结果小结……………………………………………………………00第六章结论………………………………………………………………………………00致谢……………………………………………………………………………………………00参考文献………………………………………………………………………………………00基于Moldflow的手机外壳注塑模流分析专业班级：高分子0502姓名：赵育星指导教师：王保志职称：讲师摘要塑料成型加工方法很多，包括注射成型、挤出成型、压制成型等。注射成型能一次成形状复杂、尺寸精确的制品，适合高效率、大批量的生产方式，己发展成为热塑性塑料最主要的成型加工方法。在成型过程中，工艺参数直接影响到模具内熔体的流动状态和产品的最终质量，因此获取最优的工艺参数成为提高注塑制品质量的前提条件。本文使用Moldflow软件模拟整个注塑过程，该软件融合了一整套设计原理，可以评价和优化整个过程，可以在模具制造之前对塑料产品的设计、生产和质量进行优化。本着“优化设计”的理念，本例中，由于手机外壳为薄壁塑料制件，在成型过程中主要缺陷是翘曲变形和填充不足，因此选择“流动+冷却+翘曲”分析类型。首先分析了注塑行业的现状及趋势，其次分析了Moldflow软件模拟注塑过程的理论基础，然后使用软件进行模拟得出结果。最后针对结果使用正交试验优化了影响塑件翘曲的成型工艺参数，并提出了进一步优化的方法。如果Moldflow软件广泛应用于注塑行业的模拟分析，必将达到提高注塑生产效率，提升产品质量，减少盲目调机，降低不良率，控制料耗，减少机位人手，降低成本，增强竞争力的目的。关键词：Moldflow/MPI手机外壳冷却分析流动分析翘曲分析正交试验AnalysisofinjectionmoldofthemobilephoneshellbasedonMoldflowAbstractTherearemanymethodsinplasticforming,includinginjectionmolding,extrusionmolding,suppressionmoldingetc.Injectionmoldingcanshapeacomplexandprecisesizeofproducts,andhasdevelopedintothemostimportantmethodinthermoplasticprocessing.Inthemoldingprocess,theprocessparametersdirectlyaffecttheflowingofthepolymermeltandqualityofthefinalproduct,soithasbecomedaprerequisitetoobtaintheoptimalinjectionmoldingprocessingparameterstoimproveproductquality.Moldflowsofwarecansimulatethewholeprocessofinjectionmolding,itintegratesasetofdesignprincipleandcanevaluateandoptimizethewholeprocess.Moldflowprovideuserswithawealthofanalysistypes,userscanselecttheappropriatetypeofanalysiswiththedefectiveofparts.thedefectiswarpageandfillintheprocessoftheshapingasaresultofthethin-walledplasticmobilephoneshellparts.SothetypeofanalysisisFill+Flow+Cool+Warp.First,weanalyzethetrendoftheinjectionindustry,followedbyananalysisofthetheoreticalfoundationoftheMoldflowsoftware,andthenweusethesoftwaretosimulatetheresults.Finally,acrossingtotheresults,weoptimizethemoldingprocessparameters.IfMoldFlowsofwarecanbewidelyusedintheinjectionmoldingindustry,itmustcanenhanceproductionefficiency,improvethequalityofmobilephoneshell,reducethenumberofblinddebuggingmachine,reducetherateofnon-performing,controlconsumptionofmaterial,reducethenumberofpeopletooperatethemachines,reducecosts,enhancecompetitivenessKeywordsMoldflow/MPIMobilephoneshellCoolingFlowWarpageOrthogonaltest第一章绪论1.1注塑成型技术发展概况及趋势近年来，我国塑料工业高速发展，塑料产品使用的领域越来越多，使用的比例也越来越大。保守估计，目前仅汽车行业就需要各种塑料制品200万吨，电冰箱、洗衣机和空调的年产量均超过2000万台，彩电的年产量己超过5000万台，到2010年，在建材行业，塑料门窗的普及率为30%，塑料管的普及率将达到50%。这些都会带动塑料工业的发展。塑料的加工方法很多，主要包括挤出、注塑、压塑和吹塑成型等，其中注塑成型技术在塑料制品生产中的应用最为广泛，注塑制品约占塑料制品总量的30%左右，尤其是塑料作为工程结构材料的出现，注塑制品的用途已经扩大到国民经济的各个领域，并有逐步代替传统金属和非金属材料的制品的趋势。由于具有质量轻、比强度高、耐磨损、消音减振、电性能好、便于加工等特点,塑料注射成型技术在工业生产中将会得到了越来越广泛的应用,其相关的成型工艺参数及模具技术将成为CAD/CAE技术研究的热点领域，MoldFlow软件作为模流分析行业的最优秀的软件，必将得到广泛的应用。1.2注塑成型技术的现状不同的工艺方案对注塑产品质量有明显影响。影响注塑产品质量的工艺参数很多,如果仅根据经验或者参考手册,难以做到综合考虑并合理搭配,难以设计出最佳注射工艺方案。目前我国广泛采用经验加试模定工艺的方法，缺乏量化指标指导,经常会出现废品率高和质量不稳定等缺陷，不能适应现代生产对制品高质量和高效率的要求。而美国，日本，德国等一些发达国家大部分企业使用计算机辅助软件进行工艺分析，结果建立在科学的理论体系下，得到的产品质量好，生产效率高。日本使用普及率达75%以上，美国和德国在60%以上，而我国则不足10%。1.3MoldFlow软件介绍Moldflow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。近几年在汽车、家电、电子通讯、化工和日用品