摄像头底座零件的注塑成型模拟分析【毕业作品】

摄像头底座零件的注塑成型模拟分析摘要目前，在我国制造行业出现了转型期，高效率，高质量的生产占据核心，新型的辅助制造工具也是蓬勃发展，然而moldflow（模流分析）却独树一帜，成为模拟仿真系统之中不可或缺的一份子。

它成功的解决了传统设计制造的短板，低效率，高成本的计算，还有对技术人员的技术经验要求特别这高，这样很影响模具设计与生产的速度和质量，moldflow是利用计算机对产品的数据进行客观分析的软件，它具有客观性，高效性，低成本等特征，由于利用计算机辅助计算不再需要人工花费大量时间进行计算，试模，将很多大错误提前排除，避免模具成型后报废，降低成本。

关键词：仿真模拟；高效率；计算机数据计算；moldflow目录前言 (1)1 模流分析的基本流程介绍 (2)1.1 建立模型............................................................................ 错误!未定义书签。

1.2 参数设定 (3)1.3 分析结果 (3)2 moldflow实际案例分析....................................................... 错误!未定义书签。

2.1 基础分析............................................................................ 错误!未定义书签。

2.2 不同浇口对比分析 (7)2.2.1 对比两制件的压力 (8)2.2.2 制件充填时间的对比 (9)2.2.3 气穴 (9)2.2.4 熔接痕的对比 (10)3 冷却系统对比分析 (12)3.2制件冷却水路设计 (12)3.2制件优化水路设计 (14)总结 (17)致谢 (18)参考文献 (19)前言随着着21世纪到来，经济一年一年快速发展，千家万户生活也有了质的飞跃，与此同时快速变化的是人们对现有生活质量的要求，多样化需求和高质量高要求需求。

客户的需求必然让让许多厂商跃跃欲试，尝试设计并制造出各种各样新的产品。

然而随着需求量增大时，厂商的加工就要更大量，更高效，以前那种传统的模具设计及加工已经不足以满足人们对现实的需求，所以伴随着生产生活衍生出来的新型的计算机辅助设计moldflow （塑料成型分析分析软件），在模具完成成形实体加工之前，在计算机上对所设计软件用数据对整个注塑成型过程进行仿真模拟分析，准确的计算产品的流动情况，保压情况，翘曲等情况，是否存在不合理地方。

帮着模具设计师分析，计算，检验，模具是否合格，对于一名用运软件新型专业模具设计人员，非常懂得传统设计的缺陷，深受设计人员技术娴熟，和工人个人经验影响，通常传统的经验法用运到加工中表现出劳动强度大，周期偏长，产品质量稳定性不高等等缺陷。

这是干扰模具快速高效加工的一个致命的缺陷，因为人的能力是有限的。

为这一些问题，人们从多方面进行了探索，利用仿真手段对所设计的产品进行各工序半成品，以及最终成型品的生产效果的预测（所模拟包括是否成型完整，质量高低，缺陷如何产生及产生的位置），在仿真模拟中一旦提前发现存在缺陷，就要及时调整修改有问题的工艺参数，以达到最好的要求。

相对于传统的模具，新型仿真系统存在快捷方便，高效率低成本优势，所以在实践中占据重要不可或缺的地位，是传统工艺无法企及的地方。

时代在快速发展，工艺愈发精湛，所以现代化的设计生产模式，慢慢渗透到一线生产制造之中，现如今制造业不景气，制造业处在转型期，利用电脑缩短设计加工成本是一种必然趋势，没有跟上脚步只能越来越落后。

所以必须跟上时代，运用新型的工具。

1 模流分析的基本流程介绍此次产品分析的原图如图1，为摄像头底座。

原图是在UG上设计的所满足客户所需求的图纸，UG所设计的图纸，在加工工艺或者加工成品都能满足需求，所以要进行分析，对所设计的UG图纸进行仿真模拟分析，在做模拟分析时首先要先将产品导入moldflow之中。

图 1我们所熟知的模moldflow的基本流程，根据总结可以得出最主要以下三个流程：模型建立（通过其他计算机模具辅助设计软件设计出相关产品）→设置产品参数（设置模具有关产品的数据对测试进行约束，）→分析结果（通过被约束条件，和系统判断对零件成型结果进行预判）1.1 建立模型从字面上看建立模型是利用计算机辅助设计将所需产品设计出来即可完善，可实际不是如此，moldflow（模流分析）实际应用是兴建一个工程项目开始，将你提前设计好的ug模型，导入最新的工程项目之中，随之便是将导入的模型进行网格划分，如图1-1.选定所需要的网格类型，设定必要的尺寸参数，继而对划分好的网格进行检验，删除多余不起作用的网格，在网格划分完毕后对零件的纵横比进行修复，然后需要将所需要的零件进行最佳浇口的选定，甚至创建浇注系统和冷却系统。

图 1-1图1-2在fusion（表面）模型中在fusion来说自由边要为0 最大纵横比要小于6而在图1-2之中最大纵横比大于8.5了，所以不满足要求。

1.2参数设定：参数设定包括多种多样，最主要的是分析类型的选择，你要确定分析所需要产品的哪一个模块，对最主要的地方侧重分析，侧重选定材料各种物理参数，对所需产品进行很好约束，其次根据成型各个阶段不同设置的各项物理参数随之改变。

1.3分析结果待系统数据出来后，根据各项数据不同可以较好比较出哪一种类型比较适合顾客要求，通过分析出来的温度，压力啊可以判断熔体流动情况，根据流动情况可以分析出制件的完整性。

以及你可以分析出的制件缺陷，气穴熔接痕啊等等，对于结果分析是重要的，因为结果直接和后续工序有关。

2moldflow实例分析2.1 基础分析本篇分析的是射像头的底座，它是一件由材料pc制成的塑料制件，我将要用moldflow对所设计的产品进行成品的模拟计算，提前设想它所具有缺陷。

新建工程将提前设计好的ug图纸输入新建工程里，由于此塑料制品为薄壁制品在选用时采用fusion网格类型然后开始的进一步划分网格，网格划分好时在网格统计中查看纵横比是否过大对于fusion模型参考文献中显示对于此表面模型最大纵横比应小于6，然后在网格诊断里对所划分的网格进行检查和修改，保证纵横比小于6，完成后将填充改为浇口位置然后对其分析完成最佳浇口位置的分析如图2-1图2-1图中蓝色部位便是选定最佳浇口的区域。

通过过软件分析所输入的数据计算的出的最理想的浇口位置是适合此制件。

最后将分析类型改为填充加翘曲（fill+warp）以及对材料进行设定。

前期工作全部完成后对其进行计算分析，完成后进行结果查看图2-2充填时间见图2-2可以很好的反应了制件在填充时所经历过程，如若时间差较大，应该考虑浇口位置是否选对，和压力是否足够，一旦时间太长液态塑料很容易冷却凝固，充填不完整，导致制件缺料。

图2-3压力图2-3 在塑料制件中压力是非常重要的一方面，压力不够就有可能无法充填完整导致缺陷，压力不够时也可能导致收缩量加大，出现表面不光滑，凹陷等质量问题。

图2-4流动前沿的温度图2-4 模具设计都知道，最怕的就是距离最远的地方温度不够，影响塑料的塑化程度和流动性能的好坏，而温度又不能为了单纯追求流动快速而加高温度这样会让塑料因温度过高而降解。

产生问题有：图2-5气穴图2-5是指制件前沿制件包裹形成的气孔，多发生在两流道交汇出及气体无法排出地方，应注意排气部位的设置与调整和避免壁厚突变图2-5熔接痕图2-5多指流动前沿交汇在一起的结合线，多出现在结构的最末端，结合线产生有可能局部结构复杂，或温度低，压力不够，排气不畅，但众所周知，熔接痕是不容易规避的唯有将之移到不影响制件外观的区域，或提高温度使交汇处融合等。

2.2不同浇口对比分析所谓浇口通俗讲就是用来进料的地方，浇口种类也很多，此次制件的选择采用了一模两腔的制造方法，根据基础分析中了解到最佳浇口的位置采用了常用的点浇口来模拟分析。

第二种根据经验得来的侧浇口位置，进行模拟分析通过对比两种浇口的出来，此次制件哪种方法更是适合。

浇口的正确选择有助于后续工序的正确分析：点浇口分析：新建工程将所导入的模型进行划分制成一模两腔，在根据基础分析之中找到的最佳浇口位置，在最佳浇口的区域内选择点，用直线连成浇到形状，在进行网格划分，对所连的直线进行属性编辑，符合所需要求，浇道模拟形布置好将进行网格划分，浇口位置如图2-6图2-6根据经验所得将测浇口放在制件最前端，避免制件在遇到结构复杂的地方出现压力，流量不平衡，从而出现制件缺陷，同样选择好浇口位置，用直线模拟所需要的浇道形状，直线所需属性编辑。

所连直线在进行网格划分浇口如图图表2-72.1.1 对比两制件的压力由图2-1-1和图2-1-1两图中色条对比明显可以看出由点浇所用的压力34.35明显比测浇口大，所以点浇口更容易充满，压力不够便会影响制件完整性，及表面质量的好坏制件的密实状况，壁厚，凝料尺寸均有影响且压力不够对塑化实际温度及效率又一定影响。

图2-1-1 图2-1-22.2.2制件充填时间的对比图2-2-1和图2-2-1对比填充时间对比中点浇口所用的时间1.。

409s≤1.426s测浇口的时间，点浇口在时间上比测浇口短节省了加工时间周期算短说明点浇口的成型效果更好。

图2-2-1图2-2-22.2.3气穴图2-3-1和图2-3-2气穴是制件中最常见，的缺陷，由仿真系统模拟出来的气穴，明显点浇口气穴相比测浇口气穴较少，此制件测浇口可能更容易产生相交汇的熔体。

气穴存在根据调整结构位置，将气孔排在最后填充处图2-3-1 图2-3-22.2.4熔接痕的对比图2-4-1和图2-4-2对于常见的熔接痕来说，一般汇合角度大于135时形成熔合线，小于135时形成熔接痕由两图之中数据看出点测浇口的角度明显较小，所以测浇口更容易出现熔接痕，所以熔接痕影响不大图2-4-1图2-4-2表格对比表格1由表格1对比，明显可以感觉到，选用点浇口比较好一些。

更满足所需要的制件的条件，出现的制件缺陷相比测浇口较少。

3冷却系统对比分析对于我们熟知的冷却系统是利用模具内一个封闭的循环系统，然后将冷却的水分配到几个独立回路上进行循环冷却的一种系统装置，对模具及模具内制件进行温度调节，冷却性能的高低严重影响了制件的质量问题。

影响冷却系统性能有塑料本身熔体与模具间的传导速率；待冷却系统分析出来时，查看冷却剂出口温度是否比入口温度高2-3度，于此同时入口温度与冷却剂/金属界面温度之间差值在5度之内，就可以由此判定此次设置的冷却系统是有效果的。

一般的在moldflow之中，可以通过设定雷诺系数来代表冷却剂的流动速率。

通常要求雷诺系数大于1000。

3.1制件冷却水路设计冷却系统的对比，我指定的第一种情况直径为10mm，水管与制件距离25mm，数量4，管道中心距40mm，制品外距离40mm得出结论：此时的制件温度高的地方45.91，较预期的温度没有理想之中那么好。