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模具标准件,模具标准件中还包括滑块(Slides)、内抽芯(Lifters).并可通过Standard Parts功能用参数控制所选用的标准件在模具中的位置。用户还可根据自己的需要定义和扩展MoldWizard的库,并不需要具备编程的基础知识。利用UG进行模具设计,主要利用3D数字模型进行立体分型,较之传统2D模具设计直观,不易出错。UG的MOLDWIZARD模块针对注射模具设计特点,开发一系列功能指令,使设计更轻松。不仅如此,他还能解决传统2D模具设计之中不能解决的问题。 1.5.3 Moldflow的仿真模拟分析
Autodesk Moldflow仿真软件具有注塑成型仿真工具,能够帮助使用
者验证和优化塑料零件、注塑模具和注塑成型流程,能够为设计人员、模具制作人员、工程师提供指导,通过仿真设置和结果阐明来展示壁厚、浇口位置、材料、几何形状变化如何影响可制造性。从薄壁零件到厚壁、坚固的零件,Autodesk Moldflow的几何图形支持可以帮助设计者在最终设计决策前试验假定方案。
塑料注射成型技术在工业生产中得到了越来越广泛的应用。在注塑成型过程中应用CAE技术,可使设计人员避免设计中的盲目性,在模具制造之前,预测所设计模具采用的塑料在注射机注射成型的结果,从中发现问题并做出修改。实践证明,塑料注射成型数值模拟技术对加快塑料制品的新产品开发、提高塑料制品质量、降低成本起着关键作用。
注塑件的质量在很大程度上取决于模具设计,而浇口数量和位置及尺寸是重要的模具结构参数;注射模的浇口位置及尺寸的设定直接影响塑料熔体在模具型腔内的流动,从而关系到聚合物分子的取向和产品成型后是
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否翘曲变形。因此选择合理的浇口位置及尺寸在模具设计中是十分重要的;注塑制品质量可通过浇口位置的优化而得到显著提高[18]。
利用Moldflow分析软件,进行流动模拟分析.可得到最佳的浇口数量与位置。从而为模具设计人员进行模具设计和注塑人员进行注塑工艺调整提供依据。
在模具设计中,浇口位置一般根据以下原则确定:①尽量缩短流动距离;②避免熔体破裂现象引起塑件的缺陷;③浇口应开设在塑件的壁厚处;④考虑分子取向的影响;⑤减少熔接痕,提高熔接强度;⑥考虑到排气以及塑料外观的质量问题等。运用CAE软件如MoldFlow可以模拟塑料熔体在型腔中的填充、保压、冷却过程,其结果对优化模具结构和注塑工艺参数有重要的指导意义,可提高一次试模的成功率。MoldFlow软件中的MPL/Gate L0cation模块分析最佳浇口位置区域,可为注塑模具的设计找到一个初步的最佳浇口[19]。最佳浇口确定后可进一步进行填充(FiU)分析。MPL/FiU模块是MoldFlow中用于分析塑件的充型行为,填充分析的最终目的是为了获得最佳浇注系统。通过对不同浇注系统的分析比较,选择最佳的浇注系统布局。利用MPL/Gate kation和MPL/Fiu分析模块对注塑件进行模拟分析,可快速而又较为准确地得到最佳的浇口位置,从而大大减少试模次数,节省模具制造成本。
在模具设计阶段利用MoldFlow软件的分析功能,合理设计模具系统和浇口位置,避免一些潜在的问题,减少试模、修模次数,提高了一次试模成功率,并提高了制品的质量,缩短了设计制造周期和产品开发周期[20]。
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2 注塑材料的选取及其注射参数
2.1 常用注塑材料及其选取
在注射成型工艺中,被用来作为注射材料的原料有许多,包括AS(苯乙烯-丙烯腈共聚物)、PS(聚苯乙烯)、ABS(合成树脂)、PC(聚碳酸酯)、PVC(聚氯乙烯)、PE(聚乙烯)以及其他很多原材料。
在其中,ABS树脂作为五大合成树脂之一,其抗冲击性、耐热性、耐低温性、耐化学药品性及电气性能优良,还具有易加工、制品尺寸稳定、表面光泽性好等特点,容易涂装、着色,还可以进行表面喷镀金属、电镀、焊接、热压和粘接等二次加工,广泛应用于机械、汽车、电子电器、仪器仪表、纺织和建筑等工业领域,是一种用途极广的热塑性工程塑料。
本次设计的塑件是一个鼠标外壳,其表面粗糙度以及外观颜色等要求较高,因此本塑件决定使用ABS塑料作为注射材料。
2.2 材料的特性
塑料ABS树酯是目前产量最大,应用最广泛的聚合物,它将PB,PAN,PS的各种性能有机地统一起来,兼具韧, 硬,刚相均衡的优良力学性能。ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,A代表丙烯腈,B代表丁二烯,S代表苯乙烯。由于具有三种组成,而赋予了其很好的性能;丙烯腈赋予ABS树脂的化学稳定性、耐油性、一定的刚度和硬度;丁二烯使其韧性、冲击性和耐寒性有所提高;苯乙烯使其具有良好的介电性能,并呈现良好的加工性。
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大部分ABS是无毒的,不透水,但略透水蒸气,吸水率低,室温浸水一年吸水率不超过1%而物理性能不起变化。ABS树脂制品表面可以抛光,能得到高度光泽的制品。
ABS具有优良的综合物理和机械性能,极好的低温抗冲击性能。尺寸稳定性。电性能、耐磨性、抗化学药品性、染色性、成品加工和机械加工较好。
2.2.1 材料的物理特性
塑料ABS无毒、无味,外观呈象牙色半透明,或透明颗粒或粉状。密度为1.05~1.18g/㎝3,收缩率为0.4%~-0.9%,弹性模量值为2Gpa,泊松比值为0.394,吸湿性<1%,熔融温度217-237℃,热分解温度>250℃。ABS有以下一些物理特性:综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好;有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别;流动性比HIPS差一点,比PMMA、PC等好,柔韧性好;适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
2.2.2 材料的成型特性
ABS塑料有以下成型特性:无定形材料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80~90度,3小时;宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为>270度).对精度较高的塑件,模温宜取50~60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60~80度;如需解决夹水纹,需提高材料的流动性,采取高料温、高模温,或者
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