吹风机外壳课程设计

1、模具设计说明书题目： 专业： 学号： 姓名： 成绩： 机械工程学院年月模具设计实例吹风机外壳下面一图1所示的吹风机外壳为例，介绍prro/e野火5.0模具设计的一般过程。图1 吹风机外壳结构设计要求：要求使用moldflow模流分析，设计一模两件，导入emx模架。一moldflow应用1. moldflow模流分析，确定最佳浇口位置下面以吹风机外壳塑料件作为分析对象，分析最佳浇口位置以及缺陷。吹风机外壳三维模型如图1-1所示。 图1-1 吹风机外壳造型（1）格式转存。将在三维设计软件如pro/e，ug，solidworks中设计的吹风机外壳保存为stl格式，注意设置好弦高。（2）新建工程。启动

2、mpi，选择“文件”，“新建项目”命令，如图1-2所示。在“工程名称”文本框中输入“gongcheng”，指定创建位置的文件路径，单击“确定”按钮创建一新工程。此时在工程管理视窗中显示了“gongcheng”的工程，如图1-3所示。 图1-2 “创建新工程”对话框 图1-3 工程管理视图（3）导入模型。选择“文件”，“输入”命令，或者单击工具栏上的“输入模型”图标，进入模型导入对话框。选择stl文件进行导入。选择文件“gongcheng.stl”。单击“打开”按钮，系统弹出如图1-4所示的“导入”对话框，此时要求用户预先旋转网格划分类型（fusion）即表面模型，尺寸单位默认为毫米。单击“确定

3、”按钮，吹风机外壳模型被导入，如图1-5所示。图1-4 导入选项 图1-5 吹风机外壳模型（4）网格划分。网格划分是模型前处理中的一个重要环节，网格质量好坏直接影响程序是否能够正常执行和分析结果的精度。双击方案任务图标，或者选择“网格”，“生成网格”命令，工程管理视图中的“工具”页面显示“生成网格”定义信息，如图1-6所示。单击“立即划分网格”按钮，系统将自动对模型进行网格划分和匹配。网格划分信息可以在模型显示区域下方“网格日志”中查看，如图1-7所示。 图1-6 “生成网格”定义信息 图1-7 网格日志划分完毕后，可以看见如图1-8所示的吹风机外壳网格模型，此时在管理视窗新增加了三角形单元层

4、和节点层，如图1-9所示。 图 1-8 网格模型 图1-9 层管理视窗（5）网格检验与修补。网格检验与修补的目的是为了检验出模型中存在的不合理网格，将其修改成合理网格，便于moldflow顺利求解。选择“网格”，“网格统计”命令，系统弹出“网格统计”对话框，如图1-10所示。图1-10 “网格统计”对话框“网格统计”对话框显示模型的纵横比范围为1.15600069.730000，匹配率达到84.5%大于80%，重叠单元个数为0，自动划分网格的吹风机外壳模型网格匹配率较高，达到计算要求。（6）网格处理。根据网格统计信息，提高匹配率最佳的处理方法是修改网格边长，网格平均边长越小，网格精度越高，匹配

5、度也越高。本例中网格数为9334个，匹配度为72.3%。因此可以通过缩短网格的平均长度来提高匹配率。双击方案任务视窗中的，“工具”页面显示“生成网格”定义信息，选中“重新划分网格”复选框，如图1-11所示。将默认的边长3.85改为3.0。单击“立即划分网格”按钮，系统对自动网格进行重新划分，划分后的网格如图1-12所示。网格统计如图1-13所示。图1-11 “生成网格”定义信息 图1-12 重新划分后的网格 图1-13 “网格统计”对话框重新划分好的网格数9996个，纵横比范围1.15900048.75000。匹配度80.6%，满足冷却和翘曲分析要求。2. 网格自动修补（1）moldflow提

6、供的网格自动修补功能能够自动搜索并处理模型中存在的单位交叉和单元重叠问题，同时可以改进单元的纵横比，对表面模型非常有效，但该功能不能完全解决所有网格中存在的问题。（2）操作方法：选择“网格”，“网格工具”，“自动修复”命令，“工具”页面显示如图2-1所示的“自动修复”定义信息。图2-1 “自动修复”定义信息（3）单击“应用”按钮，系统自动修补所有的交叉和重叠网格单元，改善网格的纵横比。3. 纵横比处理（1）纵横比处理功能可以降低模型网格的最大纵横比，使其接近所给出的目标值。（2）操作方法：选择“网格”，“网格工具”，“修改纵横比”命令，“工具”页面中显示如图3-1所示的“修改纵横比”定义信息。

7、在“目标最大纵横比”文本框中输入用户所需的数值。 图3-1 “修改纵横比”定义信息图 3-2 “选择分析顺序”对话框（3）选择类型分析。moldflow提供的分析类型有多种，但作为产品的初步成型分析，首先的分析类型为“浇口位置”，其目的是根据“最佳浇口位置”的分析结果设定浇口位置，避免由于浇口位置不当引起的不合理成型。双击方案任务视窗中的图标，或者选择“分析”，“设定分析序列”命令，系统自动弹出“选择分析顺序”对话框，如图3-2所示。选择对话框中的“浇口位置”，单击“确定”按钮，此时方案任务视窗中第三项变为 。分析类型选定。（4）定义材料类型。塑料吹风机外壳的成型材料使用默认的pp材料。在方案

8、任务视窗中的“材料”栏显示。（5）浇口优化分析。浇口优化分析时不需要事先设置浇口位置。成型工艺条件采用默认。双击方案任务视察中的“立即分析”，系统弹出3-3所示的信息提示对话框，单击“确定”按钮开始分析。（6）当屏幕中弹出分析完成对话框时，如图3-4所示，表面分析结束。方案任务视窗中显示分析结果，如图3-5所示。 图3-3 信息提示对话框 图3-4 分析完成图3-5 方案任务视窗（7）分析日志窗口中的gate信息的最后部分给出了最佳的浇口位置结果，如图3-6所示，最佳的位置出现在n208节点附近。（8）选中图3-5所示的方案任务视窗中的“最佳浇口位置”复选框，模型显示区域会给出结果图像。如图3

9、-7所示。图3-6 结果概要 图3-7 结果图像（9）复制模型。完成最佳浇口位置设置后，下面进行产品初步分析。首先从最佳浇口位置分析中复制模型。在工程管理视窗中右击已经完成分析的lp_1study,在弹出的快捷菜单中选择“复制”命令。此时在工程管理窗口中出现了lp_1study（copy），然后双击该图标，如图3-8所示。图3-8 复制工程（10）设定分析类型。产品初步成型分析包括“流动+翘曲”。双击方案任务视窗中的图标，系统弹出“选择分析顺序”对话框，如图3-9所示。选择“流动+翘曲”，单击“确定”按钮，完成分析类型的选定，如图3-10所示。 图3-9“选择分析顺序”对话框 图3-10 方案

10、任务发生变化 （11）设定注射位置。根据优化结果，选择最佳浇口位置节点n208。在工具栏上“选择”文本框中如图3-11输入“n208”，按“enter”键，即选中节点n208，双击方案任务视窗中的，此时光标变为“十”字，选择模型上粉红色的节点n208，浇口位置设定完毕，如图3-12所示。 图3-11 选择查找图5-12 浇口位置设定完毕4. 浇注系统创建本例讲解按摩器上盖的一模两腔的浇注系统创建过程，如图4-1所示。 图4-1 示例模型（1） 选择“文件”，“打开工程”，系统弹出“打开工程”对话框，选择.mpi，单击“打开”按钮，此时在工程管理视窗中显示“工程anmo”。在模型区显示已经划分好

11、网格的按摩器网格模型。如图4-2所示。图4-2 按钮器网格模型(2)采用手工方式创建一模两件。先将整个模型朝z方向移动20mm。选择“建模”，“移动”，“平移”命令，工具页面显示“平移”定义信息,如图4-3所示。框选整个模型，在“矢量”文本框中输入（0 0 20），单击“应用”按钮，整个模型朝z方向移动20 mm。用镜像方式复制模型。选择“建模”，“复制”，“镜像”命令，工具页面显示“镜像”定义信息，如图4-4所示。镜像平面选择xy平面，采用复制方式镜像，单击“运用”按钮，模型被镜像，一模两件创建完毕，如入4-5所示。 图4-3 “平移”定义信息 图4-4 “镜像”定义信息图4-5 一模两件(

12、3)创建浇口中心线查找节点n4532和节点n9197，分别偏移5mm。n9970 n6022偏移节点n4532。选择“建模”，“移动”，“平移”命令，“工具”页面显示“复制”定义信息如图4-6所示。在“矢量”文本框中输入（0 0 -5）。以同样的方法对节点n9197进行偏移。节点偏移结果如图4-6所示。 图4-6 节点偏移结果创建浇口中心线。选择“建模”，“创建直线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”定义信息，如图4-7所示。分别选择节点n4532和节点n9197，单击“选择选项”选项组右边按钮，设置浇口形状参数，弹出如图4-8所示“赋新属性”对话框。创建新的直线属性，单击图4-8所

13、示的“新建”按钮，选择“冷浇口”，弹出4-9所示的对话框，设定截面形状为圆形，外形为椎体。 图4-7 “创建直线”对话框 图4-8 “指定属性”对话框 图4-9 “冷浇口”对话框 再次单击图4-9中的“编辑尺寸”按钮，弹出“截面尺寸”对话框，设定始端直径为3.5 mm，锥角度为15deg，如图4-10所示。 图4-10 截面尺寸定义单击“确定”按钮，返回到图6-9中，单击“应用”按钮，生成浇口中心线，同样的方法创建第二条浇口中心线。如图4-11所示。 图4-11 浇口中心线(4)创建分流道中心线创建中间点。选择“建模”，“创建节点”，坐标中间创建节点“命令，“工具”页面显示“坐标中间创建节点”

14、定义信息，如图4-12所示。选择两个浇口末端节点，单击“应用“按钮，生成如图4-13所示的中间节点。 图4-12 “坐标中间创建节点”对话框 图4-13 生成中间节点创建分流道中心线。选择“建模”，“创建直线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”定义，单击，设置浇口形状参数，设置截面形状为圆形，外形为柱体。再次单击“编辑尺寸”按钮，弹出“截面尺寸”对话框，定义分流道截面直径为5 mm。单击“确定”按钮，单击“应用”按钮，生成分流道中心线，如图4-14所示。图4-14 分流道中心线(4)创建分流道中心线创建主流道始端节点。选择“建模”，“创建节点”，“按偏移”命令，“工具页面显示”偏移创

15、建节点“定义，如图4-15所示，选择中间节点，偏移量为（-50 0 0）,数量为1。单击“应用“按钮得到如图4-16所示的新节点。 图4-15 “偏移创建节点”对话框 图4-16 主流道始端节点创建主流道中心线，选择“建模”，“创建直线”，“直线”命令，“工具”页面显示“创建直线”，单击按钮，设置浇口形状参数，选择主流道，单击编辑设定主流道外形为椎体，再次单击“编辑尺寸”按钮，进入“截面尺寸”对话框。设定始端直径为3.5 mm，锥度角为3deg,单击“确定”按钮，单击“应用”按钮。得到主流道中心线。如图4-17所示。图4-17 主流道中心线（5）浇口网格划分创建的流道和浇口中心线要划分网格才能

16、参与计算。选择“网格”，“生成网格”命令，如图4-18生成的流道。图4-18 浇注系统网格模型二使用pro/e进行模具设计2.1启动pro/e4.0，建立模具文件（1）启动pro/e。选择下拉菜单“文件”，“设置工作目录”命令，选择一个合适的工作目录。（2）选择下拉菜单中“文件”，“新建”命令，弹出2-1所示的“新建”对话框，在“类型”选项组中选择“制造”选项，在“子类型”选项组中选择“模具型腔”选项，在“名称”文本框中输入文件名“anmo”，取消“使用缺省模板”，单击“确定”按钮，弹出”新文件选项“对话框。图2-1 “新建”对话框（3）在“新文件选项”对话框中选择“mmns_mfg_mold

17、”，然后单击“确定”按钮，则进入pro/molddesign设计模式。（4）单击“模具制造”工具栏上的“模具型腔布局”按钮，弹出“打开”对话框，同时弹出“布局”对话框，如图2-2所示。（5）在“打开”对话框中选择“anmo.prt”零件后，单击“打开”按钮，弹出“创建参照模型”对话框，如图2-3所示。在“创建参照模型”对话框中选择“按参照合并”单选框，单击“确定”按钮接受默认的参照模型名称。 图2-2 “布局”对话框 图2-3 “创建参考模型”对话框（6）单击“布局”对话框中的“参照模型起点与定向”选项区域中的拾取箭头，出现浮动参照模型窗口，同时出现“坐标系类型”菜单管理器，如图2-4所示图2

18、-4 浮动参照模型窗口和“坐标系类型”菜单（7）在“坐标系类型”菜单中选择“动态”命令，进入“参照模型方向”对话框如图2-5所示，选择“坐标系移动/定向”按钮，选择“轴”输入数值90。单击“确定”按钮，返回“布局”对话框，单击“确定”完成参照模型的加载，如图2-6所示。 图2-5 参照模型方向菜单 图2-6 参照零件布局结果2.2设置收缩率(1)单击“模具制造”工具栏上的“按比例收缩”按钮，弹出“选取”对话框，按照提示单击任何一个参照模型，选中的模型变成红色。（2）在弹出的“按比例收缩”对话框中选择“1+s”收缩率公式，选中参照模型中的坐标系prt_csys_def，在“收缩率”文本框中输入0

19、.005，如图2-7所示。（3）单击“按比例收缩”对话框中的“确定”按钮，即可完成全部零件的收缩率设置。图2-7 设置按比例收缩参数2.3创建工件创建工件步骤如下：（1）选择“模具”菜单管理器中的“模具模型”，“创建”，“工件”，“自动”命令，将弹出“自动工件”对话框，选择mold_def_csys坐标系作为模具原点，从“形状”下拉列表中选择工件的形状为“标准矩形”，单位为mm，并接受默认的工件名称，图形区中将显示包容零件的工件，如图2-8所示。（2）“偏移”选项区的数字由灰色变成可操作的黑色，在统一“统一偏距”文本中输入20，单击enter键，在图形区显示各方向尺寸边界。在“整体尺寸”区的“

20、x,y+z型腔，-z型腔”文本框中输入2-9所示的数据，单击“确定”按钮，完成工件的设置。 图2-8 包容零件工件 图2-9 设置整体参数及其工件结果2.4创建模具体积块1.创建动模体积块（1）单击“模具制造”工具栏上的“模具体积快”按钮，进入体积块工作界面。（2）在右边工具栏中单击，进入拉伸界面，选取工件上表面为草绘平面，绘制如图的草绘图2-10。拉伸至如图的指定平面图2-11。然后按，在按。 图2-10草绘图 图2-11 上侧滑块（3）以同样的方式分别创建剩下的四个滑块，创建完成如图图2-12完成滑块的创建。图2-12滑块2.5 产生棱线，作为分型线按主窗口右侧自动化创建分型线的图标由于滑

21、块将额外独立处理，因此将滑块的棱线从分型线中排除(1)由侧面影像曲线对话框选取“环选取”，然后在按“定义”如图2-13 图2-13（2）在出现选取环对话框，除了编号为1的其余全部排除，如图2-14按选项“卡链”，在按“确定”。在按“确定”。完成裙状曲线。如图2-15。 图2-14 定义分型线 图2-15分型线2.6 以裙边曲面创建分型面按主窗口右侧分型面的图标在按裙边曲面的图标（1）选取如图2-16所示的棱线作为分型线，然后按完成，以完成线条选取。图2-16 选取分型线(2)由裙边曲面对话框选取“延伸”，然后按“定义”如图2-17，按“相切条件”在按选取如图2-18的曲面，“确定”完成相切的设

22、置。 图2-17 图2-18（3）按延伸控制对话框中下方的“添加”如图2-19，按住“标左键”，框选参照零件右后的两个点如图2-20，然后按“确定”，在按“完成”，以完成点的选取，点选工件的背面，以指定延伸方向垂直与此平面在按“确定”，以确定延伸方向朝后。同样定义零件右前的两个点和前面的一个点。 图2-19 选取定义点 图2-20 定义延伸方向（3）按延伸控制对话框的确定，按裙边曲面对话框的确定，已完成裙边的曲面的定义，在按主窗口右侧的图标，完成分型面的定义，在同过裁剪，镜像，合并完成分型面如图2-21。图2-21 分型面2.7创建浇道系统(1)创建主流道选取下拉式菜单插入下的旋转。按住鼠标右

23、键，由快捷菜单中选取定义内部草绘，选取中间面front为草绘平面，按草绘对话框的草绘，以相机外壳的打孔中心线为参照。绘制如图2-22的草绘平面。按图标板的,以完成注道的创建。如图 图2-22 草绘主流到道 图2-23 草绘流道（2）创建分流道选取下拉菜单插入下的“流道”。选取“倒圆角”，输入流道直径“2”，按键盘的“回车”。选取上次的草绘平面，如2-23绘制一条直线，按主窗口右侧的。在相交对话框中按“自动添加，即可见在模型名称栏框显示出与流道有相交的零件为工件，如图。在按相交组件对话框的“确定”。按流道对话框的“确定”，以结束流道的创建。如图2-24所示。图2-24 自动添加相交(3)创建浇口

24、选取下拉菜单插入下的“流道”。选取“倒圆角”，输入流道直径“2”，按键盘的“回车”。选取上次的草绘平面，如2-25绘制一条直线，按主窗口右侧的。图2-25 草绘浇口在相交对话框中按“自动添加，即可见在模型名称栏框显示出与流道有相交的零件为工件，如图。在按相交组件对话框的“确定”。按流道对话框的“确定”，以结束流道的创建。2.8 创建水路（1）在凸模创建水路选取下拉式菜单插入下的等高线，水路直径8，按键盘回车。以下列方式作选取以right平面向上平移30作为一个基准平面，绘制草绘图。如图2-26：图2-26 凸模水路草绘图在相交组件对话框中按自动添加，按组件相交对话框的确定。按等高线的对话框的确

25、定，以结束的创建。（2）在凹模创建水路。方法同上，以下列方式作选取以right平面向下平移20作为一个基准平面，以凸模水路为参照绘制草绘。如图2-27。 图2-27 凹模水路草绘图 图2-28 水路和流道在相交组件对话框中按自动添加，按组件相交对话框的确定。按等高线的对话框的确定，以结束的创建。如图2-28：2.9以分型面分割出凸模及凹模的体积分割体积块1分割体积块mold_vol_1（1）单击“模具遮蔽对话框工具栏上的“遮蔽/取消遮蔽”，打开对话框。然后单击“取消遮蔽”按钮，切换到“取消遮蔽”选项卡。单击“过滤”区域中的按钮，切换到“体积块”过滤类型。然后单击按钮，选中所有体积块，并单击按钮

26、，将其显示出来。单击对话框底部的“关闭”按钮，退出对话框。（2）单击“模具制造”工具栏上的“分割工件”按钮，然后弹出“分割体积块”菜单中单击“两个体积块“，”所有工件”，“完成”命令，打开“分割”对话框。（3）在图形窗口中选择如图2-29所示的“mold_vol_7”，然后单击“选取”对话框中的“确定”按钮，并在弹出的“岛列表”中选中“岛1”选项。（4）单击“岛列表”菜单中“完成选取”命令，返回“分割”对话框。然后单击对话框中的“确定”按钮，此时，系统加亮显示分割生成的体积块，并弹出“属性”对话框。（5）在对话框中默认名称，然后单击对话框底部的“确定”按钮，完成分割操作。 图2-29 选取mo

27、ld_vol_7体积块2分割动定模（1）单击“模具制造”工具栏上的“分割工件”按钮，然后弹出“分割体积块”菜单中单击“两个体积块”，“模具体积块”，“完成”命令，打开“搜索工具”对话框。（2）在对话框中的“找到的项目”l列表中选中“mold_vol_6”，然后单击按钮，将其放置到“选定的项目”列表中。最后单击对话框中的“关闭”按钮，打开“分割”对话框，并在弹出的“岛列表”中选中“岛2”选项。（3）在图形窗口中选择如图2-30所示的分型曲面，然后单击“选取”对话框中的“确定”按钮，返回“分割”对话框。 图2-30 选取分型曲面（4）单击对话框底部的“确定”按钮，此时，系统加亮显示分割生成的体积块

28、，并弹出“属性”对话框。（5）在弹出对话框中默认名称，然后单击 “着色”按钮，如2-31所示。（6）单击对话框底部的“确定”按钮，完成分割操作。图2-31 定模mold_vol_8_13分割测滑块（1）单击“模具制造”工具栏上的“分割工件”按钮，然后弹出“分割体积块”菜单中单击“两个体积块”，“模具体积块”，“完成”命令，打开“搜索工具”对话框。（2）在对话框中的“找到的项目”l列表中选中“mold_vol_6_1”，然后单击按钮，将其放置到“选定的项目”列表中。最后单击对话框中的“关闭”按钮，打开“分割”对话框，并在弹出的“岛列表”中选中“岛2”选项。如图2-32.(3)以同样的方式分别创建

29、剩下的三个滑块，创建完成如图2-33完成滑块的创建。 图2-32 侧滑块 图2-33动模mold_vol_6_13.0分割体积块（1）单击“模具”工具栏上的图标按钮，打开“创建模具元件”对话框。然后按住“ctrl”键不放，并选中如图2-34所示的模具体积块。图2-34 “创建模具元件”对话框（1） 按住“ctrl”选中上图中的的模具体积块。（2） 单击对话框底部的“确定”按钮，完成抽取模具元件操作。3.1 铸模 （1）单击“模具”菜单管理器重的“铸模”选项，在弹出的下拉菜单中选择“创建”命令。在消息区中“输入零件名称”后的文本框中输入“molding”后，单击右侧的按钮。（2）在消息区中“输入

30、模具零件公用名称”后的文本框中输入“mold”后，单击“enter”键，即完成浇注件的生成，如图2-35所示。图2-35 生成浇注件3.2 仿真开模（1）单击“模具遮蔽对话框”工具栏上的按钮，打开“遮蔽-取消遮蔽”对话框。遮蔽体积块，分型面，参照模型和工件。（2）单击右侧“模具”菜单中的“模具进料孔”，“定义间距”，“定义移动”命令，然后在图形窗口中选择如图2-36所示的“mold_vol_7_1”元件，并单击“选取”对话框中的“确定”按钮。（3）在图形窗口中选取2-36所示的面，此时“mold_vol_7_1”元件上会出现一个红色箭头，表示移动方向。（4）在消息区中的文本框中输入数值“200”，然后单击右侧的按钮，返回“定义间距”菜单。此时，“mold_vol_7_1”元件将向上移动。 图2-36 移动 “mold_vol_7_1”元件 图2-37 移动“mold_vol_8_1”元件（5）单击“定义间距”菜单中“定义移动”命令，然后在图形区中选择如图2-37所示的“mold_vol_8_1”元件。并单击“选取”对话框中的“确定”按钮。（6）在图形窗口中选取如图2-37所示的面，并