項目三

模具設計及智能設計軟件的應用

任務一模具方案的確定及CAE

分析寧波職業技術學院王正才能力目標

能力目標1.掌握CAE軟件進行方案優化分析,掌握CAE對產品成型工藝方案的調整。2.能運用數字化軟件進行中等復雜注塑模具2D、3D設計的能力。知識目標知識儲備能力目標

知識目標1.掌握CAE模型處理、CAE模流分析流程、工藝方案優化調整等知識。2.了解中等復雜注塑模具的結構。3.掌握模具設計常用軟件的使用方法。。知識目標知識儲備能力目標

知識儲備一、CAE模型處理知識目標知識儲備1.產品模型UG前期處理利用UG軟件打開產品數據文件3D-CP如圖3-2-1所示:圖3-2-1產品內外側視圖能力目標

知識儲備一、CAE模型處理知識目標知識儲備(1)設置產品收縮率進入UG軟件【建模】，點擊進入【HB_MOULDM6.3】→【模具特征建模】→【縮水率】，設置產品使用材料為ABS，收縮率為1.005，將CAE模型放大1.005倍，如圖3-2-2所示。能力目標

知識儲備（1）設置產品收縮率知識目標知識儲備能力目標

知識儲備（1）設置產品收縮率知識目標知識儲備圖3-2-2設置產品收縮率能力目標

知識儲備（2）模型小孔、小圓角及薄壁臺階去除知識目標知識儲備

分析模型中，直徑小于1mm、圓角小于1圓角、壁厚小于0.5的筋位和臺階去除。進入UG軟件【加工】，點擊進入【分析】→【NC助理】→設置圓角半徑為1mm，如圖3-2-3所示。能力目標

知識儲備（2）模型小孔、小圓角及薄壁臺階去除知識目標知識儲備能力目標

知識儲備（2）模型小孔、小圓角及薄壁臺階去除知識目標知識儲備圖3-2-3模型小孔、小圓角及薄壁臺階去除能力目標

知識儲備（3）進入UG軟件【建模】，點擊進入【分析】→【模具部件驗證】→【檢查壁厚】，點擊【計算厚度】，檢測產品壁厚，如圖3-2-4所示。從檢查結果可以看出其塑件尺寸符合要求。知識目標知識儲備能力目標

知識儲備知識目標知識儲備能力目標

知識儲備知識目標知識儲備圖3-2-4模型壁厚檢測能力目標

知識儲備一、CAE模型處理知識目標知識儲備2.模型輸出

將產品數字化模型處理好后輸出為MoldflowMPI可接受的***.stl格式文件。

在UG軟件建模界面點擊【文件】→【導出】→【STL】，如圖3-2-5所示。能力目標

知識儲備一、CAE模型處理知識目標知識儲備2.模型輸出

圖3-2-5模型輸出.stl格式文件能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備開啟CAE軟件AutodeskMoldflowSynergy2012，如圖3-2-6所示。圖3-2-6操作界面能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備1.產品模型輸入，點擊【導入模型】，如圖3-2-7所示。能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備1.產品模型輸入，點擊【導入模型】，如圖3-2-7所示。圖3-2-7產品模型輸入能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備2.模型位置調整

點擊【幾何】→【移動】→【旋轉】/【平移】，將模型調整為模具預設方案方位，如圖3-2-8所示。能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備2.模型位置調整

圖3-2-8模型位置調整能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（1）對于雙層面網格，依據產品形狀，大小及壁厚特點進行網格劃分及網格模型修補。雙擊【創建網格】，進入網格劃分管理器，設置網格邊長為自動大小4.48mm，在2.5倍壁厚范圍內進行網格劃分，并將網格節點置于網格層內，以便單獨管理及查看，如圖3-2-9。

能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

圖3-2-9網格初步劃分能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（2）網格初步檢查對初步劃分后的模型網格進行檢查。點擊【網格】→【網格統計】，檢查結果如圖3-2-10所示。

圖3-2-10網格初步檢查結果能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（3）縱橫比檢查點擊【縱橫比】，設置縱橫比最小值為7.5倍壁厚值，檢查結果如圖3-2-11所示。

圖3-2-11縱橫比檢查結果能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（4）網格自動修復點擊【網格修復向導】，將網格進行自動修復。圖3-2-12所示。

能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（4）網格自動修復

能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（4）網格自動修復

能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（4）網格自動修復

圖3-2-12網格自動修復具體步驟能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（5）網格手工修復點擊【網格】，利用網格修補工具，對網格進行手工調整和修補，如圖3-1-13所示。修補好后統計結果檢查。

圖3-2-13網格手工修復能力目標

知識儲備二、CAE網格模型前期處理知識目標知識儲備3.CAE網格劃分

（6）網格屬性檢查。點擊【網格】工具欄，進行厚度、匹配性、自由邊、取向等檢查和調整，如圖3-2-14所示。

圖3-2-14網格屬性檢查能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備1.CAE分析步驟

針對該產品，其模流分析流程如下，分析窗口如圖3-2-15所示：（1）原始最佳澆口位置分析；（2）實際工藝限制性澆口-位置優化；（3）工藝優化澆口位置-成型窗口；（4）充填工藝可行性分析；（5）充填和冷卻工藝性能分析；（6）結合注塑機和原材料條件進行成型工藝參數優化調整分析。

能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備1.CAE分析步驟

圖3-2-15模流分析步驟能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備

2.原始最佳澆口位置分析

模型處理后，分析序列如圖3-2-16所示。

圖3-2-16原始最佳澆口位置分析能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備2.原始最佳澆口位置分析

（1）實際工藝限制性澆口-位置優化；輸入3D-CP.prt文件作為CAE分析模型，結合客戶模具設計方案要求，設置澆口開設限制性區域。點擊【邊界條件】→【限制性澆口節點】，設置非澆口開設區域，找出限制區域外最佳澆口位置，如圖3-2-17所示。

`圖3-2-17找出限制區域外的最佳澆口位置能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備2.原始最佳澆口位置分析

（2）工藝優化澆口位置-成型窗口將工藝限制性澆口位置優化后進行工藝成型可行性窗口優化分析，得出成型基本工藝參數，如圖3-2-18所示。

圖3-2-18成型窗口可行性優化分析能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備3.填充工藝可行性分析

建立一模兩腔方案，通過幾何命令中的流道系統進行快速充填分析，圖3-2-19所示。

能力目標知識目標知識儲備圖3-2-19快速充填分析結果能力目標

知識儲備三、CAE分析知識目標知識儲備

4.工藝方案優化調整

（1）以注塑時間控制方式結合模具方案，建立一模兩腔方案，通過幾何命令中的冷卻回路構建水路，進行充填分析和冷卻分析，圖3-1-20所示.（按注塑時間控制方式）

圖3-2-20時間控制成型工藝優化能力目標

知識儲備三、