基于CAE分析的皂盒模具设计及注塑工艺优化.docx

摘要:模具工业被称为制造业之母，是近年来快速发展的行业，受到了很大的关注。本文根据日常用品肥皂盒，进行了基于CAE技术分析的模具设计。论文主要研究内容如下：1）根据塑件工艺性，初步确定了皂盒模具的型腔数量排列方式，完成分型面的选取和进浇方式。2）根据Moldflow软件分析出皂盒上下两个模型的最佳浇口位置，再综合两个浇口位置，选出最终的浇口形状。3）进行注塑机校核，成型零件的计算和浇注系统的设计。4）在Creo中完成分型面，各个零部件的建模和模架的设计。5）根据创建好的模具，使用Moldflow进行流动冷却翘曲的分析。6）使用VERICUT，进行皂盒的数控加工仿真，验证型芯的工艺性。结果表明采用Creo、Moldflow和VERICUT，实现了CAD/CAE/CAM技术用于模具的开发，加快研发周期，规避了设计缺陷。

关键词 注塑模具；皂盒；模流分析；加工仿真

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1 课题的研究背景与意义-1

1.2 塑料模具的发展方向-1

1.3 CAD/CAE/CAM技术在模具中的应用-2

1.4 论文主要研究内容-2

2 塑件工艺性分析及模具结构的初步确定-3

2.1 塑件的工艺性-3

2.2 注塑成型工艺过程-3

2.2.1 成型前的准备和注射过程-3

2.2.2 注射过程-3

2.3 模具结构的初步确定-4

2.3.1 模具型腔数量及排列方式的确定-4

2.3.2 皂盒分型面的确定-4

2.3.3 浇注系统的确定-5

3 基于Moldflow的皂盒注塑模具初步分析-7

3.1 Moldflow仿真分析的作用-7

3.2 Moldflow仿真分析流程-7

3.3 模型修复与导入-7

3.4 网格划分和诊断-8

3.5 浇口位置分析-9

3.5.1 上盖浇口位置分析-9

3.5.2 皂盒模具浇口的最终形状-11

4 皂盒注塑模具设计-13

4.1 注塑模具设计流程-13

4.2 皂盒的三维建模和材料选择-14

4.3 注塑机的选用-15

4.3.1 注塑机的组成-15

4.3.2 注射量的计算-15

4.3.3 注塑机的校核-16

4.4 成型零件的设计与计算-17

4.5 浇注系统计算-18

4.5.1 主流道尺寸计算-18

4.5.2 分流道的设计-18

4.5.3 浇口的设计-19

4.6 基于Creo的皂盒注塑模具设计-19

4.6.1 导入参考模型-19

4.6.2 设置零件的收缩率-20

4.6.3 创建工件-21

4.6.4 分型面的创建-21

4.6.5 模具体积块的分割-23

4.6.6 创建铸模-24

4.6.7 创建浇注系统-24

4.7 基于EMX（模具设计专家）的模架设计-25

4.7.1 模架载入-25

4.7.2 模架参数修改和型腔切口设置-26

4.7.3 冷却水路的创建-28

4.7.4 其他元件的加载-28

5 基于Moldflow的皂盒注塑模具冷却翘曲分析-30

5.1 创建浇注系统和冷却系统-30

5.2 选择分析类型和材料-31

5.3 设置注射位置和工艺参数-32

5.4 执行分析和分析结果-33

5.4.1 流动分析结果-34

5.4.2 冷却分析结果-38

5.4.3 翘曲分析结果-39

5.5 注塑工艺优化-43

5.5.1 从新设置注塑工艺-43

5.5.2 重新进行分析-44

6 皂盒型芯数控加工仿真-51

结论-54

致谢-55

参考文献-56