專利名稱：模具型腔設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是一種模具型腔設(shè)計方法，特別是一種基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的精密注塑模具型腔設(shè)計方法，屬于模具型腔設(shè)計方法的創(chuàng)新技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，塑料制品注射成型時，盡管選擇了合理的工藝條件，如熔料溫度、模具溫度、注塑壓力等，而且采用了合理的模具澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)等；但由于收縮不均勻、溫度不均勻、分子取向不均勻等方面的原因，會導(dǎo)致制品產(chǎn)生翹曲變形，嚴(yán)重影響產(chǎn)品(特別是精密塑料零件)的形狀尺寸精度和產(chǎn)品質(zhì)量。因此，在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，如何設(shè)計成型模具的型腔，以解決注塑產(chǎn)品的翹曲變形，提高產(chǎn)品精度是注塑模具設(shè)計和制造中的重要內(nèi)容。
在確定工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，解決注塑產(chǎn)品的翹曲變形問題主要是采用反變形處理進(jìn)行模具型腔的設(shè)計。目前塑料注射成形的實際生產(chǎn)和模具行業(yè)中主要采用不確切的反變形處理設(shè)計模具型腔，具體方法是根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚摷皩嵺`經(jīng)驗設(shè)計模具型腔，或者還對產(chǎn)品注塑過程進(jìn)行數(shù)值模擬，結(jié)合數(shù)值模擬分析產(chǎn)品翹曲變形等結(jié)果，對模具型腔進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟痪_的反變形處理，設(shè)計好模具后，制造模具加工出產(chǎn)品，檢查產(chǎn)品的形狀尺寸，在產(chǎn)品翹曲變形的部位，再對模具型腔進(jìn)行適量的反變形修模處理，修模后進(jìn)行下一步試模，直到獲得符合精度要求的產(chǎn)品。這些方法雖然采用了反變形方法設(shè)計出模具型腔，來解決產(chǎn)品翹曲導(dǎo)致的產(chǎn)品精度問題；但都只能根據(jù)翹曲變形的情況(盡管數(shù)值模擬能獲得相對精確的翹曲變形結(jié)果)，定性的進(jìn)行反變形處理，不能從本質(zhì)上解決塑件的翹曲變形問題，必須經(jīng)過多次的反復(fù)修模試模后，才能獲得符合精度要求的產(chǎn)品。故這種不精確的反變形處理設(shè)計模具型腔試模次數(shù)多，模具的制造周期長。因此，在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，充分利用數(shù)值注塑成型數(shù)值模擬，在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用定量化反變形處理設(shè)計模具型腔，對解決塑件翹曲帶來的問題具有重要的意義。。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于考慮上述問題而提供一種可有效減少試模次數(shù)，縮短模具制造周期，且確保產(chǎn)品質(zhì)量的模具型腔設(shè)計方法。
本發(fā)明采用基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的注塑模具型腔設(shè)計方法，其根據(jù)注塑成型工藝?yán)碚?、實踐經(jīng)驗和數(shù)值模擬，確定塑件注塑的合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)后，運用數(shù)值模擬軟件對初始塑件模型劃分網(wǎng)格節(jié)點后進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析，獲得塑件各位置的翹曲變形分布。針對每一節(jié)點位置的翹曲變形量，乘以一個小于等于1的松弛系數(shù)后，對塑件的原始模型進(jìn)行反向變形處理。在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)下，針對反變形的塑件模型，再進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析，獲得翹曲變形量分布，比較反變形模型翹曲變形后的形狀與初始模型的差別。如果差值處于精度要求范圍之內(nèi)，則根據(jù)反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計。否則，繼續(xù)根據(jù)反變形模型、翹曲變形量和松弛系數(shù)，進(jìn)行進(jìn)一步的反變形處理，直到獲得符合精度要求塑件的最終反變形模型，最后根據(jù)最終反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計。本發(fā)明在合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，充分利用數(shù)值注塑成型數(shù)值模擬，在數(shù)值模擬結(jié)果的基礎(chǔ)上，采用定量化反變形處理設(shè)計模具型腔，對解決塑件翹曲帶來的問題具有重要的意義。本發(fā)明是一種可有效減少試模次數(shù)，縮短模具制造周期，且確保產(chǎn)品質(zhì)量的模具型腔設(shè)計方法。


圖1為本發(fā)明的原理圖。
具體實施例方式實施例本發(fā)明的原理圖如圖1所示，本發(fā)明的模具型腔設(shè)計方法，包括有如下步驟1)根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚?、實踐經(jīng)驗和數(shù)值模擬等，確定合理的注塑工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等；2)運用數(shù)值模擬軟件對塑件初始模型劃分單元網(wǎng)格節(jié)點，進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析；3)獲得塑件各單元節(jié)點位置的翹曲變形量；4)根據(jù)節(jié)點翹曲變形量乘以一個小于等于1的松弛系數(shù)后，對塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理；5)針對反變形處理的塑件模型，在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，進(jìn)行注塑構(gòu)成的數(shù)值模擬；6)獲得反變形模型翹曲變形后的形狀，并與初始模型比較；7)檢測反變形模型翹曲變形后的模型是否符合塑件精度要求；8)如符合精度要求，則根據(jù)最終反變形塑件模型，設(shè)計出模具型腔；
9)如不符合精度要求，則繼續(xù)進(jìn)行塑件模型反變形處理和數(shù)值模擬，直到最終塑件翹曲變形后模型符合精度。
權(quán)利要求
1.一種模具型腔設(shè)計方法，其特征在于包括有如下步驟1)根據(jù)塑料注射成型工藝?yán)碚摗嵺`經(jīng)驗和數(shù)值模擬等，確定合理的注塑工藝條件和模具結(jié)構(gòu)等；2)運用數(shù)值模擬軟件對塑件初始模型劃分單元網(wǎng)格節(jié)點，進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析；3)獲得塑件各單元節(jié)點位置的翹曲變形量；4)根據(jù)節(jié)點翹曲變形量乘以一個小于等于1的松弛系數(shù)后，對塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理；5)針對反變形處理的塑件模型，在相同工藝條件和模具結(jié)構(gòu)的前提下，進(jìn)行注塑構(gòu)成的數(shù)值模擬；6)獲得反變形模型翹曲變形后的形狀，并與初始模型比較；7)檢測反變形模型翹曲變形后的模型是否符合塑件精度要求；8)如符合精度要求，則根據(jù)最終反變形塑件模型，設(shè)計出模具型腔；9)如不符合精度要求，則繼續(xù)進(jìn)行塑件模型反變形處理和數(shù)值模擬，直到最終塑件翹曲變形后模型符合精度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模具型腔設(shè)計方法，其特征在于上述步驟4)根據(jù)節(jié)點翹曲變形量乘以松弛系數(shù)0.8后，對塑件的原始模型不同位置進(jìn)行不同的反向變形處理。
全文摘要
本發(fā)明是一種模具型腔設(shè)計方法，特別是一種基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的精密注塑模具型腔設(shè)計方法。本發(fā)明采用基于數(shù)值模擬定量化反變形處理的注塑模具型腔設(shè)計方法，其根據(jù)注塑成型工藝?yán)碚?、實踐經(jīng)驗和數(shù)值模擬，確定塑件注塑的合理工藝條件和模具結(jié)構(gòu)后，運用數(shù)值模擬軟件對初始塑件模型劃分網(wǎng)格節(jié)點后進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析，獲得塑件各位置的翹曲變形分布。針對每一節(jié)點位置的翹曲變形量，對塑件的原始模型進(jìn)行反向變形處理。針對反變形的塑件模型，進(jìn)行注塑過程的數(shù)值模擬分析，直到獲得符合精度要求塑件的最終反變形模型，最后根據(jù)最終反變形模型進(jìn)行模具型腔的設(shè)計。本發(fā)明可有效減少試模次數(shù)，縮短模具制造周期，且確保產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號G06F17/50GK101075269SQ200710028749
公開日2007年11月21日 申請日期2007年6月22日 優(yōu)先權(quán)日2007年6月22日
發(fā)明者章爭榮, 肖小亭, 廖毅娟, 張鵬, 鄺衛(wèi)華 申請人:廣東工業(yè)大學(xué)