CN106584031A - 基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法，包括：(1)塑胶件的建模及变形分析；(2) 进行模具的选材以及制定合理的模具热处理方案，制作出所述汽车盒体件注塑模具；(3)刀具变形补偿；(4)视觉检测加工误差补偿。本发明利用HyperMesh快速产生网格指标优良的模型，在MoldFlow中对冷却方案进行优化，基本解决了汽车盒体件的尺寸精度和表面飞边问题，避免了重新开模带来的成本和时间上的损失；随后通过预测刀具变形，对误差进行补偿，在加工过程中，通过视觉检测加工误差，进一步对加工进行补偿；通过两次的误差补偿，从而提高汽车注塑模具复杂曲面的加工精度；对模具选材和热处理进行了合理优化，增加了模具使用寿命，从而降低了企业生产成本。

Description

基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法

技术领域

本发明涉及模具设计技术领域，尤其涉及一种汽车盒体件注塑模具制造方法。

背景技术

注射成型是获得各种形状、尺寸和精度的塑料制品的重要方式。在传统的注塑模设计中，模具设计员一般依靠过往的经验进行模具设计。然而，塑件注射成型是一个复杂的过程，依靠过往经验设计的模具，往往并不适合于生产实际，模具设计制造出来后，还需要不断试模、修模，才能保证塑件质量，这就大大降低了生产效率，并增加了生产成本。

Moldflow是一款功能 强大的计算机辅助工程（CAE)模拟软件，在塑件注射 成型模拟分析中得到了广泛应用。模具设计员通过Moldflow软件，能有效分析塑料熔体的填充时间、注射压力、熔体前沿温度、气穴及熔接痕位置等，并根据 Moldflow模流分析结果，不断优化成型工艺参数、浇注系统、冷却系统和模具结构，从而大大提高模具设计质量，减少反复试模和修模次数，降低生产成本，提高塑件注射成型效率。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法，能够保证汽车零件的加工精度。

为达上述目的，本发明通过以下技术方案实现：

一种基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、塑胶件的建模及变形分析：

在AutoCAD软件中建立汽车注塑件的三维模型，将该三维模型通过HyperMesh软件生成中面模型，随后通过HyperMesh软件有限元网格生成高质量的R-trias三角形网格，将生成的R-trias三角形网格导入Moldflow 仿真软件中，进行模流分析建模，得到符合生产的汽车盒体件注塑模具模型及其冷却系统；

步骤2、进行模具的选材以及制定合理的模具热处理方案，制作出所述汽车盒体件注塑模具；对于型芯，采用预硬处理；对于下模座板、上模座板、锁模块、支撑柱、推板、推杆固定板、限位柱、垫块板、脱料板，采用调质处理；对于导套、导柱、斜导柱、拉杆，采用真空淬火；对于斜顶座、耐磨块、复位杆、零度定位块、勾料针推杆、推管，采用真空淬火和表面氮化处理；

步骤3、刀具变形补偿：采用AutoCAD软件对三维模型的表面特征进行分析，通过曲率半径和斜率的云图分析加工表面各部分特征，预测加工误差，采用向误差反方向的偏置形成一个新的加工表面；

步骤4、视觉检测加工误差补偿：加工过程中通过机器视觉检测系统实时测量数控机床的加工，利用反馈神经网络得到加工误差的集合，并建立几何误差的补偿模型，然后对加工误差进行补偿。

本发明的有益效果是：本发明利用HyperMesh快速产生网格指标优良的模型，在MoldFlow中对冷却方案进行优化，基本解决了汽车盒体件的尺寸精度和表面飞边问题，避免了重新开模带来的成本和时间上的损失；随后通过预测刀具变形，对误差进行补偿，在加工过程中，通过视觉检测加工误差，进一步对加工进行补偿；通过两次的误差补偿，从而提高汽车注塑模具复杂曲面的加工精度；对模具选材和热处理进行了合理优化，增加了模具使用寿命，从而降低了企业生产成本。

附图说明

图1是刀具变形补偿的流程图。

具体实施方案

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本发明的一种基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法，所述方法包括以下步骤：

步骤1、塑胶件的建模及变形分析：

在AutoCAD软件中建立汽车注塑件的三维模型，将该三维模型通过HyperMesh软件生成中面模型，随后通过HyperMesh软件有限元网格生成高质量的R-trias三角形网格，将生成的R-trias三角形网格导入Moldflow 仿真软件中，进行模流分析建模，得到符合生产的汽车盒体件注塑模具模型及其冷却系统。

步骤2、进行模具的选材以及制定合理的模具热处理方案，制作出所述汽车盒体件注塑模具；对于型芯，采用预硬处理。因为热处理不当也会影响模具使用寿命，从而增加企业生产成本。对于下模座板、上模座板、锁模块、支撑柱、推板、推杆固定板、限位柱、垫块板、脱料板，采用调质处理；对于导套、导柱、斜导柱、拉杆，采用真空淬火；对于斜顶座、耐磨块、复位杆、零度定位块、勾料针推杆、推管，采用真空淬火和表面氮化处理。

步骤3、刀具变形补偿：采用AutoCAD软件对三维模型的表面特征进行分析，通过曲率半径和斜率的云图分析加工表面各部分特征，预测加工误差，采用向误差反方向的偏置形成一个新的加工表面。

如附图1所示，刀具变形补偿具体包括以下步骤：

(31)对模具零件特性分析，加工参数确定及刀具系统的确定。

(32)预测刀具加工过程中的切削力，运用ANSYS分析出刀具受力后的 水平偏移，由此预测加工误差。

(33)采用向误差相反方向的偏置形成一个新的加工表面，(在偏置过程中，对于预测的误差为常值，直接偏移形成加工面，对于预测的误差不是常值，先求出关键点的误差，偏置关键点，利用CAD软件将偏置后的关键点连成一个自由曲面)，利用CAM软件进行编程后再实施加工的离线补偿。

步骤4、视觉检测加工误差补偿：加工过程中通过机器视觉检测系统实时测量数控机床的加工，利用反馈神经网络得到加工误差的集合，并建立几何误差的补偿模型，然后对加工误差进行补偿。视觉检测采用现有技术中常见的视觉检测技术，在此不再赘述。

本发明利用HyperMesh快速产生网格指标优良的模型，在MoldFlow中对冷却方案进行优化，基本解决了汽车盒体件的尺寸精度和表面飞边问题，避免了重新开模带来的成本和时间上的损失；随后通过预测刀具变形，对误差进行补偿，在加工过程中，通过视觉检测加工误差，进一步对加工进行补偿；通过两次的误差补偿，从而提高汽车注塑模具复杂曲面的加工精度；对模具选材和热处理进行了合理优化，增加了模具使用寿命，从而降低了企业生产成本。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种基于Moldflow的汽车盒体件注塑模具制造方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

步骤1、塑胶件的建模及变形分析：

在AutoCAD软件中建立汽车注塑件的三维模型，将该三维模型通过HyperMesh软件生成中面模型，随后通过HyperMesh软件有限元网格生成高质量的R-trias三角形网格，将生成的R-trias三角形网格导入Moldflow 仿真软件中，进行模流分析建模，得到符合生产的汽车盒体件注塑模具模型及其冷却系统；

步骤2、进行模具的选材以及制定合理的模具热处理方案，制作出所述汽车盒体件注塑模具；对于型芯，采用预硬处理；对于下模座板、上模座板、锁模块、支撑柱、推板、推杆固定板、限位柱、垫块板、脱料板，采用调质处理；对于导套、导柱、斜导柱、拉杆，采用真空淬火；对于斜顶座、耐磨块、复位杆、零度定位块、勾料针推杆、推管，采用真空淬火和表面氮化处理；

步骤3、刀具变形补偿：采用AutoCAD软件对三维模型的表面特征进行分析，通过曲率半径和斜率的云图分析加工表面各部分特征，预测加工误差，采用向误差反方向的偏置形成一个新的加工表面；

步骤4、视觉检测加工误差补偿：加工过程中通过机器视觉检测系统实时测量数控机床的加工，利用反馈神经网络得到加工误差的集合，并建立几何误差的补偿模型，然后对加工误差进行补偿。