1. 研究目的与意义

塑料是20世纪人类的重大的发明，它的发明和广泛运用，在信息工业，通信工业，航空业，兵器业已成为重要的材料，并且发挥着至关重要的作用。塑料模因其生产效率高、产品质量好、材料消耗低、生产成本低而获得广泛应用，与其他加工制造业所无法比拟的。从工业产品生产行业看，模具是现代工业，特别是汽车、摩托车、航空、仪表、仪器、攻关器械、电子通讯、兵器、家用电器、五金工具、日用品等工业必不可少的工艺装备。遥控器是日常用品，其面板结构较为复杂，是较为典型的薄壁零件，其模具结构也比较典型，需要做侧向抽芯结构，模具结构较复杂。

随着模具工业飞速发展，塑料新品种的不断出现以及塑料制品在结构、外观上的要求日益提高，传统的依靠经验、直觉或反复试模才能修正模具的设计方法已不能满足现代生产的要求.近年来，制造业和计算机技术在中国迅速发展，因此带动了塑料模具产业的快速发展，极大提升了模具设计及制造效率和产品质量,有效降低了成本并缩短了成型周期。随着模具工业的飞速发展，CAE/CAD/CAM一体化已成为模具设计、制造过程中关键性的核心技术，使复杂产品设计简化。UG为各种规模的企业带来了显而易见的价值：Moldflow是注塑模具CAE分析最具代表性的软件，改变塑料模具设计的方式，通过模流分析可使模具设计和制造人员在模具设计的早期就可以进行模具设计和优化，减少试模次数，提高试模成功率。利用CAE技术，可以在模具加工前，在计算机上对整个注塑成型过程进行模拟分析，准确预测熔体的填充、保压和冷却情况，以及制品中的应力分布、分子和纤维取向分布、制品的收缩和翘曲变形等情况，以便设计者能尽早发现问题并及时进行修改，而不是等到试模后再返修模具。这不仅是对传统模具设计方法的一次突破，而且在减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等方面，都有着重大的经济意义。塑料模具的设计不但要采用CAD技术，而且还要采用CAE技术，这是发展的必然趋势。Moldflow，可以对浇注系统整个注塑过程填充、冷却等进行了模拟分析，确定合理的填充时间、流速、温度、压力等参数；计算分析合理的收缩率，得出合理的型腔参数等。

2. 课题关键问题和重难点

关键问题：

模具要满足1.工作条件要求：耐磨性、坚韧性、耐热冷疲劳性冷，耐腐蚀性、疲劳断裂性能、高温性能。2.满足工艺性能要求：可锻性、退火工艺性、切削加工性、氧化、脱碳敏感性、淬硬性、淬透性等。3.模具满足经济性要求:在给模具选材时，必须考虑经济性这一原则，尽可能地降低制造成本。因此，在满足使用性能的前提下，首先选用价格较低的，另外，在选材时，还应考虑市场的生产和供应情况，所选钢种应尽量少而集中，易购买。

再根据模具材料、强度计算或者经验数据，确定模具零件厚度及外形尺寸，外形结构及所有连接、定位、导向件位置。

3. 国内外研究现状（文献综述）

基于moldflow注射成型及模具优化设计：传统的注塑模具设计主要依赖于设计人员的经验，往往只有在试模的时候才能确定模具的设计是否合理，一套模具一般要经过多次试模修模才能达到设计要求。cae技术在注射模领域的应用对提高模具设计效率，降低模具制造成本，指导注射成型工艺参数设置提供了强有力的帮助。本研究中对moldflow的应用如下：1.注射模具优化设计采用moldflow模流分析对一套模具进行浇筑系统和温控系统优化设计，发现经过优化之后的分流道和浇口尺寸均符合经验公式要求，温控系统的布局不同对其温控效果有着很大的影响。[3]2.注射成型工艺优化以翘曲量为指标，采用moldflow软件结合正交试验对一套模具和注塑机进行注塑成型工艺优化，发现对塑件翘曲变形影响从大到小的顺序为：模壁温度、注射时间、熔体温度。将工艺优化前后的产品进行对比，cae工艺优化在现实中确实有较强的指导意义。[4]综合上述cae分析的使用可以提高模具的设计效率，优化模具的结构设计，指导注射成型工艺参数设置，有效提高模具质量，降低模具制造成本，其应用的推广与时代的发展相适应，促进注塑模具领域的快速发展。同时，对cae应用中所存在的问题进行了探讨。

关键词：模具优化设计; moldflow; 注射成型; 工艺优化; （1）模具行业的发展状况现代人们的生活节奏比较快，生产效率及产品质量已经成为大家所关注的问题。模具工业和机床工业都是一个国家基础工业装备的重要行业，目前我国模具生产企业大约有三万个，工作人员约一百万。[8]2009年中国的模具销售额约九百八十亿元。2010年中国模具总产值约一千一百二十亿元，其中约有30%为塑料模具所占。据海关统计，在2009年中国进口模具总金额为1964000000美元，出口模具总金额为1843000000美元，模具出口总金额约占到了其销售总额的12.8%。

（2）注塑模具设计

注塑模具的结构主要是根据塑件产品的结构来进行设计的，在进行模具设计时其设计人员和产品工艺人员往往是凭经验来判断塑件的结构是否合理。浇注系统的设计包括确定浇口位置、数量及浇口尺寸，主流道设计和分流道设计。设计浇注系统时，熔融塑料的流程比有着重要的参考价值。[6]在设置浇口位置及数量时，要充分考虑塑料熔体在塑料熔体在型腔内的流动阻力分布，这样设计的浇口才有利于熔融塑料进行较好的充模。

4. 研究方案

1、设计前的准备工作

（1）设计任务书

（2）熟悉塑件，包括其几何形状，塑件的使用要求，塑件的原料

5. 工作计划

主要完成的工作如下：

1、 对零件测绘并完成产品三维模型设计。

2、 根据三维模型完成零件的工程图图纸，初步确定工艺方案。