毕业设计（论文）-MoldFlow分析功能中热流道的设计与优化.docx

武汉轻工大学毕业设计说明书 设计题目：MoldFlow分析功能中热流道的设计与优化全套图纸加扣3012250582 学 院: _机械工程学院 _专 业: _材料成型及控制工程_班 级: _1101班_姓 名: _学 号: _指导教师: _ _ 2015年5月21日摘要本说明书主要详细的说明了以材料为ABS的盖形塑料螺母为例，对热流道系统进行建模、模拟、加工等过程，分四部分进行。其中对一些难以说明的问题，运用了图文结合的说明方法。第一部分主要介绍了热流道系统、模拟分析用到的MoldFlow软件，简要的说明了ABS的特性。第二部分则详细的说明了模具设计的各个方面，其中着重说明了浇注系统中热流道系统的设计及选择。第三部分即在MoldFlow软件中进行模拟分析，并对热流道系统进行优化。第四部分运用数控CNC进行加工，以便检测设计方面存在的缺陷。 本设计为热流道注射模，本设计说明书很详细地阐述了该模具热流道的设计过程及MoldFlow模拟分析优化过程。关键词： 热流道，ABS, MoldFlow，模拟分析 AbstractThis manual explains in detail to the cap material is ABS plastic nut, for example, hot-runner system modeling, simulation, machining and other processes, divided into four parts. Which is difficult to explain some of the problems, the use of a graphic de scription of the method binding. The first part introduces the hot runner systems, simulation softwa-re used MoldFlow, a brief description of the characteristics of the ABS. The second part is a detailed description of the various aspects of the design of the mold, which highlighted the gating system design and selection of hot runner systems. The third part is the simula-tion analysis in MoldFlow software, and hot runner system optimization. The fourth part using NC CNC machining in order to detect the presence of design flaws. The design for the hot runner injection molding, the design specification is very detailed description of the design process of the mold and hot runner MoldFlow simulation analysis and optimization process.Keywords：HHot runner，ABS, MoldFlow，Simulation analysis武汉轻工大学目录前言31.研究的基础准备41.1 材料的选择41.2 MoldFlow软件介绍42.注射模具设计52.1 零件成型工艺性分析52.2模具结构形式的确定62.2.1 分型面位置的确定62.2.2 型腔设计62.3 确定注射机型号72.3.1公称注射量的估算72.3.2 浇注系统凝料体积的估算72.3.3 注射机的选择72.3.4 注射机的校核82.4 热流道浇注系统的设计82.4.1加热方式的确定及其所需电热元件的选用92.4.2 热流道板的结构设计102.4.3 喷嘴结构设计112.4.4 浇口结构设计122.5成型零件的结构设计122.6模架的确定132.7 排气系统的设计142.8脱模机构的设计142.9冷却系统的设计143.基于MoldFlow的热流道模拟分析优化163.1 流动模拟分析163.1.1浇口位置优化分析163.1.2 充填时间优化分析163.1.3注射压力优化分析173.1.4 流动前沿温度分析173.1.5 填充可行性183.1.6 接痕和气泡183.1.7 冻结分析193.1.8 锁模力分析203.1.9 变形力分析203.2冷却分析213.2.1回路冷却分析213.2.2冷却温度分析224.数控CNC加工234.1 分析零件图并确定加工工艺234.2 编写加工代码234.3对零件进行加工23结论26参考文献27谢辞28附录A29前言大四下学期的到来也就预示着毕业设计要开始了，我的题目是MoldFlow分析功能中热流道的设计与优化，相对于其他同学的题目复杂一些。因为热流道的知识在我们大学的课程中涉及较少，且内容复杂繁多，要接触并学习很多东西，所以我要花费的时间更多。我的题目是MoldFlow分析功能中热流道的设计与优化，则把我的毕业设计分成以下四大部分：1.研究的基础准备2.注塑模具设计3.基于MoldFolw的热流道模拟分析4.数控CNC加工在注塑模具设计中，浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统，相较与普通浇注系统，热流道系统具有省时省力、经济、拆装方便，使用方便等优势。虽然部分带有热流道系统的注射模具设计比较复杂，但热流道系统的这些优势值得我们去研究它。热流道系统在世界上已经有了很大的发展，但是在国内的发展远比不上国外，所以更需要由人去研究促进热流道的发展。本次设计是在MoldFlow软件的基础上，对浇注系统中的热流道系统进行模拟分析，从而能够更好的设置热流道系统各部件的参数，达到加工产品的最佳条件。 热流道技术在中国的逐渐推广，这在很大程度上是由于中国模具向欧美公司的出口量快速发展带来的。在欧美国家，注塑生产已经相当的依赖于热流道技术。可以这样说，基本上没有使用热流道技术的模具已经很难出口，这也造成了很多模具厂家对于热流道技术的意识上的转变。但是由于很多外国进口的热流道系统价格比较贵，国内很大一部分厂家接受不了，所以就出现了一些国产的商品化的热流道系统元件。这对于热流道技术在中国的推广有很大的好处。不过虽然热流道技术已经开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道装置，但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的5080%相比，还是远远不够的。在设计过程中，由于并不是给特定的客户做产品，所以在考虑问题当中并不能像实际中那么全面，如有不对之处敬请指正。1.研究的基础准备1.1 材料的选择能制成盖型螺母塑件应具备的性能为：1、 在低温下有良好的流动性，在高温下具有较高的热稳定性。2、 对压力敏感，有注射压力就能流动。3、 能快速将成型塑件顶出，缩短成型周期。4、 比热小，这样的塑料极容易熔融又能很容易冷凝。5、 热导性能好，使塑件在模具中快速冷却凝固。而ABS具有以下特点（1）使用性能 综合性能好，力学强度高，尺寸一定，易于成型和机械加工，较适合一般机械零件的制作加工。 （2）成形性能 1)无定型塑料 其种类多，可供多种成型选择，无特殊要求。 2）吸湿性强 3）在成型过程中、热稳定性好，粘度中等，其流动性较好，冷固速度快 综上所述所选材料为ABS.1.2 MoldFlow软件介绍MoldFlow软件能够在我们设计模具时提供帮助，通过仿真模拟后来展示最佳浇口位置、可能的几何形状变化等。各种薄厚的零件，都可在MoldFlow中进行模拟分析，并且其中的几何图形支持可以帮助我们在最终设计决策前试验假定方案。MoldFlow有三个部分组成，即 MPA、MPI、MPX,而，我的此次设计中所涉及到的为MPI,即注塑成型模拟分析。在此设计过程中将会用到流动分析、冷却分析、优化注塑工艺参数等方面，以进行MoldFlow分析功能中热流道浇注系统的优化设计。2.注射模具设计2.1 零件成型工艺性分析 1.塑件的分析（1）形状尺寸 此塑件尺寸不大，且壁厚不均匀，ABS盖型螺母塑件的熔融流程不太长，适合于注射成型，如图1中所示的零件。（2）精度等级 根据实际设计中的要求来进行具体的公差进行计算。 图1 零件图2.ABS的注射成型过程及工艺的分析（1）注射成型过程 过程可以分为充模、压实、保压、冷却四个部分。（2）注射工艺参数 1）注射机：螺杆式。螺杆转数30r/min。 2）料筒温度（）:后段145160； 中段170180； 前段180200。 3）喷嘴温度（）: 170180。 4）模具温度（）: 4585。 5) 注射压力（MPa）:60100 6）成型时间（s）: 29（注射时间为1.5，冷却时间为19.5，辅助时间8）。2.2模具结构形式的确定2.2.1 分型面位置的确定通过对盖型螺母的结构分析，分型面应该选在如图1中所示截面积最大且有利于开模去除塑件的平面上9，其设计位置如图2所示。图2 分型面2.2.2 型腔设计 1.型腔数量的确定该盖型螺母采用的精度一般在23级之间，可采用一模六腔的结构形式。同时考虑到成型零部件尺寸的大小关系，以及经济因素等各种成本方面，初步定为一模六腔的型腔结构9。2.型腔排列形式的确定多腔模具较适合设计为平衡式排列，并且能布置合适的浇口位置。由于该设计采用一模六腔的排列形式，故采用十字线对称排列模式，如图3所示。图3 型腔3.模具结构形式的确定从之前的设计可知，本模具设计为一模六腔，十字线对称排列，根据塑件结构形状，推出机构采用由顶针推出的形式，热流道采用对称平衡式9。由以上分析可知确定选取带顶针的多腔注射模。2.3 确定注射机型号 2.3.1公称注射量的估算 通过UG建模设计分析得 塑件体积：V塑 5.438 cm3 塑件质量：m塑 V塑 5.4381.02g5.5g，其中可取 1.02g/cm32.3.2 浇注系统凝料体积的估算 浇注系统的凝料可以根据经验公式按照体积的0.21倍来进行估算。因为本次的流道由多个组成，则按塑件体积的0.3倍来估算，总体积为 V总V塑（1+0.3）65.4381.36 cm342.42 cm32.3.3 注射机的选择 塑料总质量V总42.42 cm3 ，则有，V公V总/0.853.01 cm3，得出公称注射量为60 cm3，注射机型号为SZ-60/40立式注射机，其主要技术参数为表一所示9：表一结构形式立式拉杆内间距/mm295185理论注射量/cm60移模行程/mm260 180螺杆直径/mm30 最大模具厚度/mm280注射压力/MPa150最小模具厚度/mm160注射速率/(g/s)锁模形式塑化能力/(g/s)模具定位孔直径/mm螺杆转速(r/min)喷嘴球直径/mm15锁模力/KN400喷嘴口直径/mm3.52.3.4 注射机的校核 1.注射压力校核。由数据可知，ABS所需注射压力为75105MPa，这里取P0 90MPa，该注射机的公称注射压力为P公 150MPa，注射压力安全系数k11.251.4，这里取k11.3，则： k1P01.3100130P公，所以，注射机压力合格9。2.锁模力校核 （1）盖型螺母塑件在分型面上的投影面积A塑，所以： A塑503.83mm2 （2）热流道浇注系统在分型面上的投影面积A浇。A浇是每个塑件在分型面上的投影面积A塑的0.20.5倍,而本次设计的热流道为六腔对称平衡式，分流道相对较长，这里取A浇0.4A塑9。 （3）热流道浇注系统和塑件在分型面上的投影面积为A总，所以：A总n（A塑A浇）n（A塑0.4A塑）61.4A塑61.4503.834332 mm2 （4）注射模具型腔内的胀型力 F胀A总P模433235151620N151.62KN 其中，P模通常取注射压力的20%40%,大致范围为2442MPa,本设计中所用材料ABS属于中等粘度塑料的塑件，所以，P模取36MPa9。查表一，可知本次设计中选取的注射机的公称锁模力为F锁400KN,锁模力安全系数为1.01.3，此时选值为1.2，所以，F胀1.2 F胀1.2151.62181.944F锁，所以注射机锁模力合格。2.4 热流道浇注系统的设计浇注系统是指能使由注射模喷嘴进入的塑料熔体，能够进行正常的充模、压实和保压的一段流道系统。浇注系统对注塑件的质量有着很大的影响，其设计内容包括：流道布置、浇口的形状、位置、数量等。浇注系统包括普通浇注系统和热流道浇注系统9。而多型腔注射模通常采取热流道浇注系统，即为对流道采取加热的办法来保持从注射机喷嘴到浇口之间的塑料呈熔融状态，且在开模时只需取出塑件，不需取出浇注系统凝料，缩短了模具的开模行程9。在本设计中热流道的设计步骤为：加热方式的确定及其所需电热元件的选用，热流道板的结构设计，喷嘴的注入方式选用，浇口结构设计等。2.4.1加热方式的确定及其所需电热元件的选用1.加热方式的确定多型腔热流道系统的加热方式分为内加热和外加热方式。对于内加热系统来说，加热器分布在整个流道内，且为棒状加热器，延伸到浇口中心，整个浇注系统都在加热，会产生闭塞流道等现象。内加热流道系统的流道直径较大，要采取网状的分布形式，流动平衡性较差。而外加热系统的流动平衡性好，且着色速度快，更换速度也较快，更容易启动。所以本次设计采用外部加热方式。2.所需电热原件的选用（1）电热元件的分类电热原件分为管状、圈状、棒状、片状和电阻丝等类型，电阻丝直接缠绕的方式虽然简单，但容易发生氧化，也不十分安全，但如果考虑到经济因素，电阻丝也可选择，并且其更换也比较方便。而其他几种电热元件，可直接插入到热流道元件的合适位置中。对于小型加热元件来说，简化了热流道的结构，安装、更换也十分方便。通常可根据各电热元件的功率对其进行选择。（2）热流道板功率的计算根据理论和实际的数值，热流道元件的功率可分为两个方面，即为启动功率和持温功律。即P=P启+P持 （2.1） 根据国内外资料所诉，可通过以下方法大致算出将热喷嘴从T1加热到 T2单位时间内所需要的功率。公式： P启=CM(T2-T1)tP启 （2.2）其中 C为加热材料的比热（cal/g）；C=0.46KJ/(KgK)； M为被加热部分即热喷嘴的质量（Kg）；M=0.202Kg； TT2T1（K）； T =493-293=200K； T2为注塑温度，T1为室温， t为升温时间（s）；t=1800s所以 P启=0.460.2022200/180010W而 P持=P传导+P对流+P辐射 （2.3） P对流=对A (2.4)其中 为热喷嘴对流散热系数，=1； 对 为热喷嘴对流单位面积散热功率的损失，对=0.124W/cm2 A为热喷嘴与注射模具不接触的表面积；A=53.04 cm2则， P对流=10.12453.04=6.6W, P传导=TA (2.5) 其中 TT2T1（K）； T =493-293=200K； T2为注塑温度，T1为室温， 为导热系数,W/(cmK)； 为隔热板厚度（cm），初步估算P传导=160W； P辐射=q黑A （2.6）其中 为辐射系数，0.55； q黑为热辐射功率损失，0.297W/cm2 P辐射=0.550.29753.04=8.7W所以P=P启+P持=10+6.6+160+8.7=185.3W。根据I=P/V，得I=4.63A, 选取40V（3060V）；选取0.5mm的电阻丝，L=0.99m。2.4.2 热流道板的结构设计熔融的ABS塑料流经热流道系统内的流道，从注射机喷嘴进入到型腔内部。热流道分为板式热流道和管式热流道9。板式热流道，沿板的轴线对称分布，必须经过抛光，用来保证整个流道无死角。而管式流道不需专门打孔，是一种专门的管道，绝热性能好，所需的加热功率也小。根据以下流道板的设计原则：（1）保证塑料能够均匀的分布到各个型腔。（2）保持恒定的温度，以防止熔融流体粘度改变。（3）排除死角，防止滞留。（4）尽量低能量消耗。（5）预热时间短。（6）流道板和模具之间要有好的隔热。根据以上原则，选取6腔管式热流道，如下图4所示。 图4 热流道板1.主流道的设计（1）主流道的长度：小型模具L主60mm，本次设计中实际取值为26mm。（2）主流道直径：d=注射机喷嘴尺寸+（0.51）mm，本次设计中d=3.5+0.5=4mm。（3）主流道球面半径：SR0=注射机喷嘴球头半径+2mm=7.5+2=9.5mm。（4）球面的配合高度：h=4.5mm。（5） 主流道当量半径：r=4mm。（6）主流道的凝料体积V=288.04mm32 分流道的设计 考虑到其设计原则，分流道采用平衡式分流道。（1）分流道的长度：L=53.26mm.（2）分流道的当量直径：6mm。(3)分流道截面形状：圆形（4）分流道截面尺寸：19.26mm22.4.3 喷嘴结构设计喷嘴是热流道浇注系统最后的一个重要部分。喷嘴由喷嘴体和喷嘴镶件组成，其中喷嘴体为加热系统。因喷嘴镶件容易被破坏，喷嘴体有很强的通用性，所以喷嘴镶件经常被作为一个整体使用9。通常我们根据以下原则来选择喷嘴；（1）保持熔体在流动的过程中温度的恒定。（2）喷嘴和模具之间要绝缘。（3）喷嘴和流道板、模具之间应无泄漏。（4）易于清洁、安装、更换零部件等操作。（5）与模具的安装配合状态也要考虑。根据以上原则，选取的针阀式喷嘴如图5所示。 图5 针阀式喷嘴 图6 浇口2.4.4 浇口结构设计 根据对浇口及成型零件的要求，可以确定浇口的类型。浇口分为直接式浇口、多腔式浇口和坑道式浇口。因本次设计为多腔式注射模，则只考虑多腔式浇口。如图6所示。2.5成型零件的结构设计 1.型芯径向尺寸的计算 采用平均值法计算成型零件尺寸，塑件尺寸公差查询表格9。塑件径向尺寸的转换：塑件径向尺寸Ls1=240+0。28，相应的s1=0.28； LM=1+Scpls1-x1s1-z10 （2.7） =1+0.005x24-0.7x0.28 -0.0470=23.924-0.0470Scp是塑件的平均收缩率，ABS为0.005；x一般在0.50.8之间，此处取x=0.7；1是塑件上相应尺寸的公差；z1是ABS塑件上相应尺寸制造公差，对于小型盖型螺母塑件取z1=16 （下同）。2.型腔的深度尺寸计算塑件高度的最大尺寸Hs1=170.10=17.10-0.200，相应的s1=0.20； HM1=1+ScpHs1-x110+z1 （2.8）=1+0.005x17.10-0.63x0.20 0+0.033=17.060+0.033x1是系数，一般在0.50.7之间，此处取x1=0.63 。3.型芯高度尺寸的计算塑件内部深度尺寸Hs2=12.00-0.09+0.09=11.910+0.18，相应的s2=0.18； HM2=1+ScpHs2+x22-z10 （2.9）=1+0.005x11.91+0.63x0.24 -0.0300=12.12-0.0300 x2是系数，一般在0.50.7之间，此处取x2=0.63。型芯如图7所示图7 型芯4.螺纹型芯尺寸计算 DM大=1+Scpds大+中-中0 （2.10）=1+0.005x16.00+0.24 -0.0480=16.32-0.0480 dM中=1+Scpds中+中-中0 （2.11）=1+0.005x14.701+0.24 -0.0480=15.01-0.0480 dM小=1+Scpds小+中-中0 （2.12）=1+0.005x13.835+0.24 -0.0480=14.14-0.04802.6模架的确定根据模具型芯型腔的布局，以及各不见得配合尺寸，即凹模最小壁厚，导柱导套的布置等，再根据三维软件中的标准模架，可选出适合本设计的模架，模架结构如图8所示。 图8 模架2.7 排气系统的设计本次设计所用材料ABS为热塑性材料，则选取在个浇口处开设排气槽，在型腔一侧，且排气槽深度0.003mm。2.8脱模机构的设计 本设计采用顶杆推出的推出方式。 因塑件为圆形，其内孔半径与壁厚之比=r/t=8/310，则此时塑件为厚壁塑件。则其脱模力计算公式为： （2.13） =23.148120.00529000.45/(1+0.5)+0.13.1488=2642.264N而推出面积A=583.83mm2 应力=1.2F/A=5.43MPa53MPa则 合格。2.9冷却系统的设计冷却系统的计算颇为麻烦，省略了较多计算步骤。设计时忽略了由于空气的对流，辐射以及与注射机相接触等因素产生的热量。1.冷却介质ABS属于中等粘度的材料，其成型温度为200左右，模具温度为4585。因此，模具温度初步定为49，用室温水对模具进行冷却。2.冷却系统的简单计算（1）单位h内注入注射模具内的ABS塑料熔体的总质量W 1)ABS制品的体积V=V主+V分+nV塑= 6.11mm32）ABS制品的质量M=V=6.111.02=6.23g3)塑件壁厚为3mm，则取t冷=20.5s，t注=1.5s。脱模时间t脱=8s，则周期为t=t冷+t注+t脱 =30s，因此每小时的注射次数N为3600/30=120次。4）单位h内注入注射模具内的ABS熔体的总质量W=1206.23g/h=747.86g/h=0.748kg/h(2)单位m的ABS塑件在凝固时所放出的热量Q因ABS的单位热量在310KJ/kg和400KJ/kg之间，则选取Q=360KJ/kg(3)计算冷却水的体积流量qv若设冷却水道系统入口处的水温为23，出水口的水温为27，水的密度为1000kg/m3,水的比热容为c=4.187KJ/（kg）9，则根据公式： qv=WQ60PC3 (2.14) =0.748360/6010004.1873 m3/min =0.000357m3/min（4）确定冷却水道的直径当 qv=0.000357m3/min时，可得d=3mm（5）冷却水在管内的流动速度v V=4 qv60d2 (2.15)=40.000357/(603.140.0032)=0.842m/s（6）冷却管壁与水交界面的膜传热系数h，因平均水温为25，则f=0.67,则 h=4.187fv0.8d0.2 (2.16)=4.187x6.7x1000x0.8420.80.0030.2kJ/(m2hC)=1.96x104kJ/(m2hC)（7）冷却水道导热的总面积AA=WQsh=0.748x3601.96x104x(50-22+252)=5.18x10-4m2(8)ABS注射模所需冷却管的总长度LL=Ad=5.18x10-43.14x0.003=5.5mm综上所诉需要直径为3mm，长度为6mm的冷却水道能够达到很好的冷却效果。其结构如图9所示图9 冷却水道 3.基于MoldFlow的热流道模拟分析优化3.1 流动模拟分析3.1.1浇口位置优化分析浇口位置的优化分析，即为确定选择浇口在哪个地区最适合让塑料顺利流入并顺畅的填充塑料。如图10所示，蓝色区域代表最合适的浇口位置，红色区域代表最不适合的浇口位置，综合其他方面再结合图可知，该塑件的上表面最适合摆放浇口。 图10浇口位置分析3.1.2 充填时间优化分析充填时间即为填充时间，是指ABS塑料流动充满注射模具各处的时间，中心蓝色部位代表最先填充的区域，最下面的红色代表最慢填充的区域。 图11 充填时间由图11所示，该塑件的底部填充较慢。据观察可知各个型腔末端基本同时充填完毕。3.1.3注射压力优化分析此次模拟分析，分析了各个注射位置处的压力，根据注射模具的填充、保压、冷却和脱模四个过程，检验了各个位置的压力都符合要求。如图12所示。 图12 注射压力3.1.4 流动前沿温度分析 图13 流动前沿温度流动前沿温度是ABS熔融塑料充填过程中流动波前温度的分布，因为它代表的是塑件截面中心的温度，因此其变化不大9。若流动前言温度太高，可能会发生物质退化和表面瑕疵等现象。根据图13所示为正常范围，不需再进行优化。3.1.5 填充可行性 图14 充填区域由图14可知，此针阀式热流道在填充ABS塑料时，基本能够完全填充。3.1.6 接痕和气泡 a）熔接痕 b）缩痕指数 图15 缺陷熔接痕是在塑料流动填充期间，流经几个多流道的流体汇合后，在汇合处生成的弱处或可见的缺陷9。而气泡是塑件流体经冲撞型腔壁后弹回，所形成的空气或者气泡，也叫气穴，气穴可以由改变浇口位置或者零件厚度来防止。图15中深颜色所表示可能产生的接痕较小，可以不需要进一步优化。而图16中，气泡可能会分布在粉色部位。 图16 气穴 3.1.7 冻结分析 a） 冻结层因子 b）冻结时间 图17 冻结层分析数据冻结层因子表示冻结层的厚度，数值越高表示冻结层越厚，同时也表示ABS塑料熔体层越薄。在填充期间，冻结层应保持如图17 a）所示的常量厚度使熔体塑料在这些区域保持连续的流动。而冻结时间表示了从填充时间完全结束后到达到顶出温度所需的时间。理性状态下，塑件制品应该均匀冻结并且越快越好，如图17 b)所示，本设计中冻结时间属于中上等。3.1.8 锁模力分析锁模力是投影面积和注射压力的函数，反映了其随着时间的变化。最大锁模力应该不大于注射机的80%，如图18a）所示为合格范围内。锁模力质心显示了模具设计的锁模力中心，由图18b）可知，其位置正确。 a）锁模力 b）锁模力质心 图18锁模力数据3.1.9 变形力分析在X、Y、Z方向上的变形力分别如图19 a）、b）、c）所示，所有力如图d）所示，其值均在正常的范围内。 a） b ） c) d) 图19变形力数据 3.2冷却分析 3.2.1回路冷却分析 a） b） c） d） 图20 回路冷却数据 回路冷却介质温度是指回路冷却中冷却液的温度，需要确定其入口和出口的温度。回路管壁温度是管壁冷却回路的温度，其数值比入口温度大5之内，其值正确。而回路雷诺数应保持在一个平衡的数值，如图20c）所示。3.2.2冷却温度分析 图21a）中的数据表示从热流道中心到表面的温度曲线，为同一颜色时表示两者差异很小。而图21b）中表示制品的表面和底面的温度差异。图21c）中显示了与模具接触的热流道温度，接近于目标温度值。图21d）表示是在冷却结束时制品的平均温度，最后接触的红色部分温度最高，属于正常范围。 a） b） c） d） 图21 冷却温度数据4.数控CNC加工4.1 分析零件图并确定加工工艺如图1零件图所示，对其进行分析。确定加工工艺为：车平面钻中心孔镗孔精镗粗车外圆精镗螺纹孔切槽精车外圆。4.2 编写加工代码 见附录A。4.3对零件进行加工 过程如下图所示。 图22建立坐标系 图23 创建毛坯 图24 设置刀具参数 图25加工刀路 图26模拟加工 图27模拟加工完成本次加工是按照图中的顺序，依次为建立坐标系、创建毛坯、设置刀具参数、加工刀路、模拟加工、模拟加工完成。结论经过三个多月的努力，我的毕业设计终于画下了句号。我也从初步的完全不了解到现在设计的完成，经历了很长时间的磨练，其间也学习到了很多关于热流道关于注射模的知识。热流道技术在我国来说发展并不是很快，但现在已逐步受到勒重视，因为相较于普通的浇注系统，热流道浇注系统具有很多优点，不仅省时、省力，成型的产品质量也相对来说很高。所以我觉得这个课题很由研究的必要。在设计中，有很多问题需要我们注意。本次设计的重点在与热流道，所以我把研究的重点放到了热流道注塑模之中。首先要确定分型面，确定型腔的个数，然后才能确定热流道的结构形式，在本次设计中热流道我选择的是6腔平衡式。其次就是根据零件的各个尺寸确定喷嘴类型和浇口的位置以及个数，因为查询不到确切的数据，所以参数算起来很麻烦。然后就是型芯和型腔的尺寸及结构设计，和其他模具结构个配合，最后确定模架，装配整个模具。比较费时的就是将UG中的三维图导成CAD中的二维图，然后再修改，需要更改很多线型转换不出来的图形，还要修改其中表示不出来的零件部分，最后生成一张A0的图纸，其中还包括几个小零件图。第二个大部分就是运用MoldFlow软件对热流道部分进行模拟分析，确认之前的设计是否正确，是否需要改正。庆幸的是之前的参数、尺寸计算比较精确，模拟部分不需要再更改，只是进一步的优化参数。最后一个部分就是进行数控的加工，进行检验。其实设计过程中需要的知识很多，有一些是之前已经学习掌握的，另一部分就要靠自己进行学习。其中我觉得最难得部分就是进行三维软件中的模具图转换成CAD二维软件图纸。因为两个软件之间并没有之间的联系，所以需要在CAD中改动很大，也花费了很多时间。而对于热流道系统中的模拟部分也颇为生疏，需要现学现用，其中软件涉及到SolidWorks和MoldFlow，经过两个多星期的培训和练习，在学长和老师的指导和帮助下才能完成此次设计。毕业设计就是一个将自己所学到的知识结合实际进行练习的一个大作业，通过此次设计，我深刻体会到了平时知识积累的重要性和联系实际的必要性，这是一个很好的锻炼自己的机会，花费了很多时间，但是也学到了很多知识。参考文献1 塑料模设计手册编写组.塑料模设计手册M.北京:机械工业出版社,2002.2余卫东，陈建，注塑成型CAE技术J,计算机辅助设计与制造，2002 （3）3杨安民，李银亭，注射模的热流道系统J,模具制造，2003.64李海梅，刘永志，申长雨.注塑件翘曲变形的CAE研究J.中国塑料，2003,17（3）：53-58.5 周雄辉,胡 炜.热流道系统的应用J.模具技术，2004.26申开智.塑料成型模具M. 北京:中国轻工业出 版社,20057刘宝臣,李雪娜,申长宇.热流道注射模具设计J.工程塑料应用,2005,35(2):85-88.8王建华，徐佩弦，注射模的热流道技术M，北京：机械工业出版社，20069塑料成型工艺及模具设计M 叶久新，王群主编.北京：机械工业出版社。2007.1110 屈华昌.塑料成型工艺与模具设计M. 北京：高等教育出版社，2010.11陈艳霞，陈如香，吴盛金.Moldflow完全自学与速查手册M. 北京：电子工业出版社，2012.12凃恒强，辛勇.汽车后灯壳翘曲分析与模具反变形技术研究J.中国塑料，2012,26（12）：81-86.13 王洋，王振伟，王伟军.叶轮注塑成型模拟及工艺参数优化J.排灌机械工程学报，2013,31（9）：747-751.14 丁建波，曹将栋.基于Moldflow的复杂产品注塑成型数值模拟J.包装工程，2013,42（1）：97-100.15 覃巳芝，冯义胜，李兴浩.基于Moldflow与正交试验的平板薄壁塑件注塑工艺参数设计J.塑料，2013,42（4）：57-60.16 Yang M, Ma J, Niu Z W, Dong X, Xu H F, Men g Z K, Jin Z G, Lu Y F, H u Z B, Yang Z Z. Adv Funct Mat er, 2005, 15 ( 9 ) :1523 152817 de Genn es P G. Rev M od Phys, 1992, 64( 3) : 645 64818 Wu rm F, Kilb inger A F M. Ang ew Ch em Int E d, 2009, 48( 45) : 8412 8421致谢本次毕业设计的完成，不是我一个人就能全部完成的，要感谢很多给了我帮助的同学、学长和老师们。首先要感谢殷燕芳老师，因为此次论文是在殷老师的指导下完成的，在完成的过程中，殷老师用她渊博的知识。开阔的思维，帮我打开了此次设计的大门，指导我完成每一步，并对我的想法以及设计方法及思路给与了很大的肯定。并且多次帮我改正思路中和实际中的错误，给了我很多帮助。也提供了很多资料供我阅读，给予我很大的动力在此，再次感谢殷燕芳老师。其次要感谢在大学期间传阅给我知识的各位老师们，没有这些老师的教导，我完成不了这次设计。正是因为有了这些知识的铺垫才让我有了设计的基础，才能打开设计的思路，以及更进一层的学习知识。还要感谢在此次设计中跟我同一组的同学们，正是有了他们的帮助，让我更快的完成设计。在设计过程中，我们经常交流想法，并且对对方的错误之处给与修正，学习到了更多的知识。还有在设计期间帮助过我的学长，不厌其烦的为我解答问题，很有耐心，在此再次感谢学长。最后要感谢学校给我们提供了这次设计的机会，还有图书馆这个巨大的资料库。图书馆是我们最好的朋友，它不会嫌弃我们在它身上花费了多少时间，打扰了它多久，把能提供给我们的知识全部奉献了出来，为我们提供了很方便的资源，一个有广阔资源的平台。也感谢学校给我们这次机会锻炼自己，为大学四年的生活画上最精彩的句号。附录A29O0001G40 G00M09N0010 (CAVITY_MILL)G97M303M05T0G91 G28 Z0.0M11G91 G28M10M69G91 G30M68G91 G30 X0.0G91 G30 Y0.0G91 G30 Z0.0M1T0M6N11M11M69G00G90 X-56.98 Y-24.918G43 Z10. H00 S0 M03Z2.98G17 G01 Z-.02 F250. M08X-54.98G02 X-53.966 Y-24.98 I0.0 J-8.302X-54.228 Y-20.383 I7.518 J2.735G01 X-54.111 Y-19.894G02 X-53.873 Y-19.088 I7.78 J-1.862X-54.98 Y-19.147 I-1.007 J8.377G01 X-56.98 Y-19.124Z2.98G00 Y18.91G01 Z-.02X-54.98 Y19.016G02 X-53.901 Y19.001 I.425 J-7.989X-53.961 Y24.987 I7.814 J3.072X-54.479 Y24.938 I-1.037 J8.219X-54.98 Y24.923 I-.5 J7.984G01 X-56.98Z2.98G00 X56.98 Y24.918G01 Z-.02X54.98G02 X53.966 Y24.98 I0.0 J8.302X54.228 Y20.383 I-7.518 J-2.735G01 X54.111 Y19.894G02 X53.873 Y19.088 I-7.78 J1.862X54.98 Y19.147 I1.007 J-8.377G01 X56.98 Y19.124Z2.98G00 Y-18.91G01 Z-.02X54.98 Y-19.016G02 X53.84 Y-18.996 I-.425 J7.989X54.238 Y-22.976 I-7.509 J-2.76G01 X54.143 Y-23.587G02 X53.787 Y-25.011 I-7.906 J1.22X54.479 Y-24.938 I1.21 J-8.195X54.98 Y-24.923 I.5 J-7.984G01 X56.98Z2.98G00 Y-16.871G01 Z-.02X54.98 Y-17.013G02 X51.568 Y-16.232 I-.425 J5.985G01 X32.902 Y-5.436G02 X30.567 Y-2.973 I3.008 J5.192G01 X28.785 Y-3.883X23.937 Y-1.0