基于moldflow的手机外壳注塑模具优化设计

摘要

随着科技的进步，人类使用的材料品种越来越多，塑料，作为新型材料被应用到更多领域中。电子产品的外观以及内部结构的成型是这些领域较为突出的代表，尤其在当今时代，手机等电子产品的更新速度极快，这就给成型设备制造与设计提出了更多的挑战。注射成型是塑料成型的主要方法之一，经过近些年的发展，注塑模具质量有了较大提高，但越来越短的供货时间限制给企业发展带来了困难，时间效应已成为一个企业无法忽视的关键因素。如何合理快速的设计出注塑模具成为发展的一个方向。传统的模具设计总是在质量与时间上存在矛盾关系，引入CAD/CAE技术可以很好的解决这一问题。CAD/CAE技术可以合理且快速的设计出模具，对于如今塑料制品具有“更多”、“更快”的特点，研究CAD/CAE技术对注塑模具的质量提高以及快速设计显得很有意义。
　　以手机壳等薄壳类的注塑件为研究对象，采用仿真+设计的方法。利用moldflow软件进行Taguchi、正交实验、保压曲线优化。对产品的充填过程、冷却过程、翘曲缺陷进行模拟分析。利用SolidWorks、UG、AutoCAD进行手机后盖的三维造型、模具的浇注系统设计、成型系统设计、脱模系统设计、模具结构进行设计，论文取得了如下主要成果。
　　1)在设置相同的划分网格工艺条件下，使用Autodesk simulation moldflow design link导入模型文件，不自动生成网格，转换便面，最后划分网格的质量较直接导入的网格质量更高。
　　2)通过单变因素变量的taugchi实验，手机外壳的变形影响因数的水平分别为充填压力＞注射时间＞冷却时间＞熔体温度＞保压时间。
　　3)通过5因数四水平的正交试验，其结果通过极差分析得出了最小变形和最小收缩率的参数组合，得出了翘曲变形量减少至0.2845mm，最大收缩率降低至3.177％。
　　4)充填末端的压力曲线以及压力的路径图可以为优化保压曲线提供理论依据，为生产调机提供参考，通过优化保压曲线，利用衰减式的保压方式使翘曲量进一步减少，达到了0.2594mm。
　　5）结合模流分析的相关结果，根据实际中的相关经历设计出了合理的模具结构，完成了模具的二维、三维零件图，总装图，工程图。

目录

声明

1绪论

1.1 引言

1.2 注塑模具的分类及基本结构

1.3 塑料的分类及工艺性能

1.4 Moldflow模流分析技术的应用

1.5国内外研究简介

1.6 应用Moldflow进行模具设计的发展趋势

1.7本课题研究的意义及主要内容

1.8本章小结

2 注射模具方案确定

2.1 模具设计的步骤

2.2 塑件工艺性分析及材料选用

2.3 注塑机型号的选择与型腔的确定

2.4 确定分型面

2.5 型腔的布置

2.6本章总结

3 基于Moldflow的注塑工艺的优化设计

3.1 moldflow的简介

3.2分析前处理

3.3分析安排

3.4优化分析

3.5本章小结

4模具结构设计

4.1流道系统设计

4.2成型零部件的设计

4.3 导柱导套导向机构设计

4.4 脱模机构的设计

4.5 标准模架的选择

4.6排气结构设计

4.7模具温度调节系统

4.8模具成型周期

4.9本章总结

5 注塑机参数的校核

5.1 最大注射量的校核

5.2 锁模力的校核

5.3 注射压力的校核

5.4 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核

5.5 开模行程与顶装置的校核

5.6本章总结

6总结与展望

6.1总结

6.2展望

附录

参考文献

个人简历、申请学位期间的研究成果及发表的的学术论文

致谢