工程师评职称论文模具结构设计与制造

　　这篇工程师评职称论文通过moldflow软件对塑件进行注塑模流分析，并可在软件中选择注塑机、设置冷却水路参数和注塑参数，模拟真实注射环境以求找到塑件成型的合适参数，减少实际注射时的调试次数和原料浪费。《模具工业》是模具专业技术期刊，主要报道各类模具的先进结构设计、理论计算及模具科研成果;各类模具的先进制造工艺;模具新材料及模具热处理方面的经验;模具CAD/CAM技术;模具生产管理经验及各地模具行业活动情况。办刊宗旨，为全国模具行业的生产、技术交流服务，以提高行业的技术及管理水平、振兴模具工业为目标。

　　摘要：文章通过塑件分析、模具结构设计、CAE分析、模具制造和三维装配对一复杂塑件进行了模具设计、分析与制造。该模具采用三板模，点浇口三点进料。模流分析显示成型后的塑件性能优良。实践表明，设计的模具结构合理，生产的塑件质量良好。

　　关键词：模流分析;模具结构;三板模;点浇口

　　1塑件分析

　　相对于传统模具设计与加工而言，模具CAD/CAM/CAE技术的应用可以让模具的设计过程更轻松、制造过程更精确、注塑的塑件更精美，本文正是基于模具CAD/CAM/CAE技术进行一复杂塑件的模具设计分析与制造。图1所示即为一结构复杂的板型塑件，并运用moldflow软件进行了最佳浇口位置分析[1]，其结构尺寸为175mm×427mm，最大高度41mm，壁厚2.5mm。从图中可看出中心的蓝色区域为最佳位置浇口区域，蓝色外围的绿色区域为次佳区域，考虑到塑件面积较大，一个浇口难以保证融料快速充填型腔，故模具方案选择采用点浇口围绕中心成三角形三点进料。

　　2模具结构设计

　　模具因采用点浇口，所以需要使用双分型面模具，一个分型面用来脱出塑件，一个分型面用来脱出浇注系统凝料;面上的四个小孔因为上大小小，所以采用小型芯成型，安装在型腔，其余孔采用整体式直接在型腔上加工;冷却水道采用上下各两出两进四个水道;塑件的外侧有一侧孔，需要采用斜导柱侧向抽芯机构成型;塑件内侧有四个侧凸和侧凹，考虑到简化模具结构，故直接采用四个斜顶成型，在推出塑件的同时实现内侧测抽[3];具体结构形状如图2所示。

　　3CAE分析

　　经过多次试验对比和参数调整，按以下参数进行模流分析[4]：注射机主要参数：注射机型号250ton;最大注射量580cm3;最大注射压力180Mpa;注射行程350mm;锁模力2500N;最大注射速度160cm3/s，螺杆直径46mm。冷却回路信息：回路总长度734mm;直径6mm;流量2.59L/min;回路弯头数12个;压力降5634Pa;最小雷诺数10195。分析数据如下：充模时间1.8s;熔体温度230°C;模具温度45°C;顶出温度79°C;可顶出面积比95%;保压压力59Mpa;保压时间20s;各浇口凝固时间10s、10.7s、10.2s;最大收缩指数0.06;冷却时间26s;型芯型腔平均温差5.67°C;X方向长度变化值0.54mm，Y方向长度变化值0.5mm，Z方向长度变化值0.03mm。从分析数据中可以看出，在本次参数设置下的注塑成型塑件质量是比较好的，这是因为：(1)三个浇口的凝固时间几乎是同时，说明浇口位置的设置非常合理，三个浇口的输出量相当，补缩时间、压力也相同，塑件各部分性能均匀;(2)型芯型腔平均温差5.67°C，说明塑件各部位温差不大，收缩和应力均匀;(3)XYZ三个方向的长度变化值也就是翘曲值最大的一个方向也只有0.54mm，说明塑件在成型过程中的翘曲是很小的，这和塑件的收缩均匀也有很大的关系。

　　4模具制造

　　模具型腔的制造加工工艺表如表1所示，可根据工艺表上的工艺进行CAM制造[5]，型芯的加工可按类似方式加工。5模具三维装配图模具采用市场上比较流行的龙记模架，图3为模具的三维装配图，三维装配图的优势在于可以全真模拟模具各部分结构、无死角观察和自由查看零件间的装配关系。

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