注塑模具的设计过程详解
注塑模具的设计过程详解
一.浇注系统的组成
普通的流道系统(RunnerSystem)，也称作浇道系统，或是浇注系统，是熔融塑料自射出机射嘴(Nozzle)到模穴的必经通道。流道系统包括主流道(PrimaryRunner)、分流道(Sub-Runner)以及浇口(Gate)等。
1.主流道
也称作主浇道、注道(Sprue)或竖浇道，是指自射出机射嘴与模具主流道衬套接触的部分起算，至分流道为止的流道。此部分是熔融塑料进入模具后最先流经的部分。
2.分流道
也称作分浇道或次浇道。随模具设计，可再区分为第一分流道(FirstRunner)以及第二分流道(SecondaryRunner)。分流道是主流道至浇口间的过渡区域，能使熔融塑料的流向获得平缓转换;对于多模穴模具，同时具有均匀分配塑料到各模穴的功能。
3.浇口
也称为进料口，是分流道和模穴间的狭小通口，也是最为短小肉薄的部分。其作用在于利用紧缩流动面而使塑料达到加速的效果，高剪切率可使塑料流动性良好(由于塑料的切变致稀特性);黏滞加热的升温效果也有提升料温、降低黏度的作用。
在成型完毕后，浇口最先固化封口，有防止塑料回流，以及避免模穴压力下降过快，使成型品产生收缩凹陷的功能。成型后，则方便剪除，以分离流道系统及塑件。
4.冷料井
也称作冷料穴。目的在于储存补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴，影响充填品质或堵塞浇口。冷料井通常设
置在主流道末端，当分流道长度较长时，在末端也应开设冷料井。
二.浇注系统设计的基本原则
1.模穴布置(CavityLayout)的考虑
1)尽量采用平衡式布置(BalancesLayout);
2)模穴布置与浇口开设力求对称，以防止模具受力不均产生偏载，而发生撑模溢料的问题;
3)模穴布置尽可能紧凑，以缩小模具尺寸。
2.流动导引的考虑
1)能顺利地引导熔融塑料填满模穴，不产生涡流，且能顺利排气;
2)尽量避免塑料熔胶正面冲击直径较小的型芯和金属嵌件，以防止型芯位移(CoreShift)或变形。
3.热量散失及压力降的考虑
1)热量损耗及压力降越小越好;
2)流程要短;
3)流道截面积要够大;
4)尽量避免流道弯折及突然改变流向(以圆弧角改变方向);
5)流道加工时表面粗糙度要低;
6)多点进浇可以降低压力降及所需射压，但会有缝合线问题。
4.流动平衡的考虑
1)一模多穴(Multi-Cavity)充填时，流道要平衡，尽量使塑料同时填满每一个模穴，以保证各模穴成型品的品质一致性;
2)分流道尽量采用自然平衡式的`布置方式(Naturally-BalancedLayout);
3)无法自然平衡时，采用人工平衡法平衡流道。
5.废料的考虑
在可顺利充填同时不影响流动及压力损耗的前提下，减小流道体积(长度或截面积大小)，以减少流道废料产生及回收费用。
6.冷料的考虑
在流道系统上设计适当的冷料井(ColdSlugWell)、溢料槽，以补集充填初始阶段较冷的塑料波前，防止冷料直接进入模穴，影响充
填品质。
7.排气的考虑
应顺利导引塑料填满模穴，并使模穴内空气得以顺利逃逸，以避免包封烧焦的问题。
8.成形品品质的考虑
1)避免发生短射、毛边、包封、缝合线、流痕、喷流、残余应力、翘曲变形、模仁偏移等问题;
2)流道系统流程较长或是多点进浇(MultipleGating)时，由于流动不平衡、保压不足或是不均匀收缩所导致的成品翘曲变形问题应
加以防止;
3)产品外观性质良好，去除修整浇口方便，浇口痕(GateMark)无损于塑件外观以及应用。
9.生产效率的考虑
尽可能减少所需的后加工，使成形周期缩短，提高生产效率。
10.顶出点的考虑
需考虑适当的顶出位置，以避免成形品脱模变形。
11.使用塑料的考虑
黏度较高或L/t比较短的塑料，避免使用过长或过小尺寸的流道。
塑料模设计实例 塑料注射模具设计与制造实例是通过设计图1.1所示的防护罩的注射模，全面介绍了从塑料成形工艺分析到确定模具的主要结构，最后绘制出模具的塑料注射模具设计全过程。 设计任务： 产品名称：防护罩 产品材料：ABS（抗冲） 产品数量：较大批量生产 塑料尺寸：如图1.1所示 塑料质量：15克 塑料颜色：红色 塑料要求：塑料外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑料允许最大脱模斜度0.5° 图1.1 塑件图 一．注射模塑工艺设计 1．材料性能分析 （1）塑料材料特性 ABS塑料（丙乙烯—丁二烯—苯乙烯共聚物）是在聚苯乙烯分子中导入了 丙烯腈、丁二烯等异种单体后成为的改性共聚物，也可称为改性聚苯乙烯，具有 比聚苯乙烯更好的使用和工艺性能。ABS是一种常用的具有良好的综合力学性 能的工程材料。ABS塑料为无定型料，一般不透明。ABS无毒、无味，成型塑 料的表面有较好的光泽。ABS具有良好的机械强度，特别是抗冲击强度高。ABS 还具有一定的耐磨性、耐寒性、耐水性、耐油性、化学稳定性和电性能。ABS 的缺点是耐热性不高，并且耐气候性较差，在紫外线作用下易变硬发脆。 （2）塑料材料成形性能
使用ABS 注射成形塑料制品时，由于其熔体黏度较高，所需的注射成形压力较高，因此塑料对型芯的包紧力较大，故塑料应采用较大的脱模斜度。另外熔体黏度较高，使ABS 制品易产生熔接痕，所以模具设计时应注意减少浇注系统对料流的阻力。ABS 易吸水，成形加工前应进行干燥处理。在正常的成形条件下，ABS 制品的尺寸稳定性较好。 （3）塑料的成形工艺参数确定 查有关手册得到ABS （抗冲）塑料的成形工艺参数： 密 度 1.01~1.04克/mm3 收 缩 率 0.3%~0.8% 预热温度 80°c~85°c ，预热时间2~3h 料筒温度 后段150°c~170°c ，中段165°C~180°c ，前段180°c~200°c 喷嘴温度 170°c~180°c 模具温度 50°c~80°c 注射压力 60~100MPa 注射时间 注射时间20~90s ，保压时间0~5s ，冷却时间20~150s. 2．塑件的结构工艺性分析 （1）塑件的尺寸精度分析 该塑件上未注精度要求的均按照SJ1372中8级精度公差值选取，则其主要尺寸公差标注如下（单位均为mm ）： 外形尺寸：26.0040+φ、 1.2050＋、12.0045+、94.0025+R 内形尺寸：26.008.36+φ 孔 尺 寸：52.0010+φ 孔心距尺寸：34.015± （2）塑件表面质量分析 该塑件要求外形美观，外表面表面光滑，没有斑点及熔接痕，粗糙度可取Ra0.4μm ，下端外沿不允许有浇口痕迹，允许最大脱模斜度0.5°，而塑件内部没有较高的表面粗糙度要求。 （4）塑件的结构工艺性分析
燕山大学 本科毕业设计（论文）文献综述 课题名称：拉伸侧冲孔复合模及 自动送料装置与塑料 模设计 学院（系）：机械工程学院 年级专业：模具1班 学生姓名： 指导教师： 完成日期：2010年3月15日
一、课题国内外现状 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志[2]。因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。 在电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电和通信等产品中60%—80%的零部件都要依靠模具成型。用模具生产部件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和代消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。模具又是“效益扩大器”，用模具生产的最终产品的价值，往往是模具自身价值的几十倍、上百倍。目前，全世界模具年产值约为600亿美元，日、美等工业发达国家的模具工业产值已超过机床工业。我国的模具工业的发展，也日益受到人们的关注和重视。近几年，我国模具工业一直以每年15%左右的增长速度发展。 二、研究主要成果 现代模具设计的内容是：产品零件（常称为制件）成型工艺优化设计与力学计算，尺寸与尺寸精度确定与设计等，因此模具设计常分为制件工艺分析与设计、模具总体方案设计、总体结构设计、施工图设计四个阶段[7]。 （1）AD/CAE/CAM 计算机辅助设计、模拟与制造一体化 CAD/CAE/CAM 一体化集成技术是现代模具制造中最先进、最合理的生 产方式。 （2）设备在现代模具制造中的作用 现代模具制造尽可能地用机械加工取代人工加工。这就确定了先进设备在现代制造中的作用，尤其现在加工中心、数控高速成型铣床、数控铣床、数控车床、多轴联动机床、数控模具雕刻机、电火花加工机床、数控精密磨床、三坐标测量机、扫描仪等现代化设备在工厂中的广泛使用。 （3）代模具制造中的检测手段 模具的零部件除了有高精度的几何要求外，其形位精度要求也较高，一般的量具是很难达到理想的目的，这时就要依赖精密零件测量系统。这种精密零件测量系统简称C M M ，即Coordinate Measuring Machine ，是数控加工中心的一种变形。它的测量精度可达0.25 μ m。 （4）成型制造（RPM）在现代模具制造中的应用 快速成型制造（RPM）技术是美国首先推出的。它是伴随着计算机技术、激光成型技术和新材料技术的发展而产生的，是一种全新的制造技术，是基于新颖的离散/堆积（即材料累加）成形思想，根据零件CAD 模型，快速自动完成复杂的三维实体（模型）制造。RPM技术是集精密机械制造、计算机、NC技术、激光成型技术和材料科学最新发展等于一体的高新技术，被公认为是继NC技术
注塑模具毕业设计开题报告范本 模具工业是国民经济的基础工业，受到政府和企业界的高度重视。美国工业界认为“模具工业是美国工业的基石”；在日本，模具被誉为“模具工业是进入富裕社会的源动力”，在联邦德国模具被冠之以“金属加工业中的帝王”之称；在罗马尼亚，有“模具就是黄金”之说；新加坡政府则把模具工业作为“磁力工业”，中国模具权威经理称为“模具是印钞机”。可见其受重视的程度，当今“模具就是经济效益”的观念已被越来越多的人所接受。以下是。 专业：机械设计制造及其自动化 班级: 姓名： 学号： 指导老师： 完成时间：20**年4月5日 一、选题的目的与意义................................................. (2) 二、中国模具工业的研究现状及发展趋势 (2) 三、课题关键问题及难
点................................................. .. (2) 四、课题研究进程规划................................................. (3) 五、参考文献................................................. . (4) 塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能优良，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧，对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中，我们还锻炼使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE 绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为未来工作适应期奠定坚实的基础。 80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，中国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年中国模具工业产值为 245亿，至20XX 年中国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右。
注塑模具设计工艺及流程解析 模具，是以特定的结构形式通过一定方式使材料成型的一种工业产品，同时也是能成批生产出具有一定形状和尺寸要求的工业产品零部件的一种生产工具。下面带你一起了解注塑模具设计工艺及流 程! 传统的注塑模具设计,主要为二维和经验设计,单使用二维工程图纸已很难正确和详尽地表达产品的形状和结构,且无法直接应用于数控加工,设计过程中分析、计算周期长,准确性差。随着CAD/CAE/CAM 技术的发展,现代注塑模具设计方法是设计者在电脑上直接建立产品的三维模型,根据产品三维模型进行模具结构设计及优化设计,再根 据模具结构设计三维模型进行NC编程。这种方法使产品模型设计、模具结构设计、加工编程及工艺设计都以3D数据为基础,实现数据共享,不仅能快速提高设计效率,而且能保证质量,降低成本。注塑模具的设计是一个经验性很强的题目,由于设计经验有限,很难一次性应 用三维造型软件UG/MoldWizard直接进行设计。 1主要特点 注塑模具设计一、注塑模具加工(RotationalMold) 滚塑成型工艺的方法是先将塑料加入模具中，然后模具沿两垂直轴不断旋转并使之加热，模内的塑料在重力和热能的作用下，逐渐均匀地涂布、熔融粘附于模腔的整个表面上，成型为所需要的形状，给冷却定型而制得。 二、滚塑成型工艺与传统的吹塑、注塑工艺相比有以下优势：
1、成本优势：滚塑成型工艺中只要求机架的强度足以支承物料、模具及机架自身的重量，以防止物料泄漏的闭模力;并且物料在整个成型过程中，除自然重力的作用外，几乎不受任何外力的作用，从而完全具备了机模加工制造的方便，周期短，成本低的优势。 2、质量优势。滚塑工艺的产品在整个制作过程中，由于无内应力产生，产品质量和结构更加稳定。 3、灵活多变优势。滚塑工艺的机模制造方便，价格低廉，故特别适用于新产品开发中的多品种、小批量的生产。 4、个性化设计优势。滚塑成型工艺中的产品极易变换颜色，并可以做到中空(无缝无焊)，在产品表面处理上可以做到花纹、木质、石质及金属的效果，满足现代社会消费者对商品的个性化需求。 三、采用该工艺生产的产品范围采用该工艺生产的产品有：油箱、水箱、机械外壳、挡泥板等。主要替代对象是金属件及玻璃钢制品。 四、注塑 注塑是一种工艺，是基于比如LIGA的微制造技术开发出来的，当然还有很多其他方法。而LIGA工艺就是先生产出一个注塑所需要的模型，也就是俗称的"模子"，然后将液态塑料灌注在模具中，最后在分离出来，形成最终所需要的产品。比如一些塑料玩具，产品太多了。 2背景介绍
辽宁工程技术大学 本科毕业设计（论文）开题报告 题目螺杆套压铸模铸造______________ 指导教师付大军 ______________________ 院（系、部）材料学院 ______________ 专业班级成型08—4 _____________ 学号0808020409 ___________________ 姓名刘冠男__________________________ 日期2012-3-2 _______________ 教务处印制
一、选题的目的、意义和研究现状 根据对螺杆套压铸模的设计，了解和熟悉压力铸造的工艺设计过程和模具的设计过程。对压力铸造过程，模具的设计过程中以及实际应用过程中出现的缺陷问题，根据压铸模具工艺设计的理论与实践的结合，在外套的工艺结构不影响其性能和使用的情况下进行相应合理的设计，从而达到避免缺陷，提高外套工作性能的目的 社会需要是促进科学技术发展的主要原因。当一种生产工艺不能满足社会需要时，就会有新的更好的工艺产生，压铸技术的出现就是如此。压铸最早用来铸造印刷用的铅字，当时需要生产大量清晰光洁以及可互换的铸造铅字，压铸法随之产生。1885年奥默根瑟勒（Mergenthaler）发明了铅字压铸机。最初压铸的合金是常见的铅和锡合金。随着对压铸件需求量的增加，要求采用压铸发生产熔点和强度都更高的合金零件，这样，相应的压铸技术，压铸模具和压铸设备就不断地改进发展。1905年多勒（Doehler）研究成功用于工业生产的压铸机，压铸锌，锡，铅合金铸件。1907年瓦格纳（Wagne）首先制成启动活塞压铸机，用于生产铝合金铸件。1927年捷克工程师约瑟夫。波拉克（Joset Polak设计了冷压室压铸机，克服了热压室压铸机的不足之处，从而使压铸生产技术前进了一大步，铝，镁，锌，铜等合金零件开始广泛采用压铸工艺进行生产。压铸生产是所有压铸工艺中生产速度最快的一种，也是最富有竞争力的工艺之一，使得它在短短的160 多年里的时间内发展成为航空航天，交通运输，仪器仪表，通信等领域内有色金属铸件的重要生产工艺。[6]-[8] 20 世纪60 年代至70 年代是压铸工艺与设备逐步完善的时期。而70 年代到 现在，则是电子技术和计算机技术加速用于压铸工艺与设备的大发展阶段。数控压铸机，计算机控制压铸柔性单元及系统和压铸工艺与设备计算机辅助设计的出现，标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段，从而使压铸件的质量，自动化程度及劳动生产旅都得到了极大的提高。[9] 在压铸生产中，正确采用各种压铸工艺参数是获得优质压铸件的重要措施，而金属压铸模则是提供正确选择和调整有关工艺参数的基础。所以说，能否顺利进行压铸生产，压铸件质量的优劣，压铸成型效率以及综合成本等，在很大程度上取决于金属压铸模结构的合理性和技术的先进性以及模具的制造质量。[4] 由于金属压铸成型有着不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代,必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本得到大幅度降低。在这个讲求微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。 近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。由于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保，节能，节才，告诉的最佳途径。 因此，用压铸合金件代替传统的铸铁件，可使汽车质量减轻30%以上。同时，压铸合金件还有一个显著地特点是传导性能良好，热量散失快，提高了汽车行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。[2] 中国的压铸业经历了50多年的锤炼，已经成为具有相当规模的产业，并以每年8%~12%的速度增长，但是由于企业综合素质还有待提高，技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要。从总体看，我国是压铸大国之一，但不是强国，压铸业的水平还比较落后，我国的压铸工业与国际上先进国家相比还有差距，而这些差距正为我国压铸业发展提供了过阔的空间。[3]
课题的意义和目的 1.1 课题的意义 模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。随着我国加入WTO，我国模具工业的发展将面临新的机遇和挑战。 我国的模具工业的发展,日益受到人们的重视和关注。“模具是工业生产的基础工艺装备”也已经取得了共识。在电子、汽车、电器、仪器仪表、家电和通讯等产品中，60%－80%的零部件都要依靠模具成形这些行业是模具行业的主要服务领域。用模具生产的制件具有高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗等特点，是其他加工方法所不及的。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，在很大程度上决定着产品的质量和新产品的开发能力。 1.2 课题的目的 本次毕业设计的任务是盘型零件复合模模具设计，通过本次设计不仅使学生了解冲压件的结构工艺性和模具结构设计之间的关系，还可以掌握模具设计的步骤与方法。同时，还有助于学生巩固书本上所学到的理论知识，加深对专业知识的理解，将理论知识与实际生产紧密联系起来，大大提高了学生的综合能力，为将来的工作打下良好基础。 2 文献综述 2.1 我国的模具工业的发展状况 国民经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求, 也为其发展提供了大的动力。这些年来, 中国模具工业一直以15%左右的增长速度快速发展, 年模具生产总量仅次于日、美之后位居世界第三位。但目前我国模具生产厂点多数是自产自用的工模具车间( 分厂) , 商品化模具仅占1/3左右。从模具市场来看, 国内模具生产仍供不应求, 约20% 左右靠进口, 特别是精密、大型、复杂和长寿命的高档模具进口比例高达40% 。 由此可见, 虽然我国模具总量目前已达到相当规模,模具水平也有很大提高, 但在模具产品水平和生产工艺水平总体上要比德、美、日、法、意等发达国家至
Inventor Mold塑料模具设计实战 默认分类 2010-05-28 00:36:30 阅读16 评论0 字号：大中小订阅 本文旨在与读者分享Inventor Mold的设计思路。其特点是在一款三维设计软件中完成所有的设计，并且集成模流分享软件Mold Flow 功能，满足塑料模具设计的整体解决方案。 随着塑料模具行业的快速发展、塑料模具制造精度的提高以及模具行业的激烈竞争，使得消费者对塑料模具设计的要求越来越高，必须同时考虑设计精度和设计周期的影响。目前，大部分塑料模具设计都是在三维软件中进行分模设计，在二维中进行排位的设计。这种方式，由于三维软件和二维软件分别独立，缺乏关联，存在着一些弊病，很容易出现设计的错误。另外三维与二维的“拼凑式”设计， 也严重影响了塑料模具设计的精度。 下面以一个实例，来介绍Inventor Mold的设计流程。塑料产品如图1所示。该产品的特点是需要修补孔，要做抽芯机构。 1.新建模具设计 打开Inventor Mold后，新建一塑料模具设计，进入到Inventor Mold塑料模具设计的环境下，在未导入塑料产品之前，其中很多 的指令都处于不可用状态，如图2所示。
2.导入塑胶产品 执行“塑料零件”指令，选择塑件产品，将塑件产品导入到塑料模具设计环境中，如图3所示。此时可看到菜单都已经被激活，如 图4所示。
3.调整出模方向 此步骤是用来调整塑件产品的出模方向，当塑件导入模具设计环境后，会有一个默认的方向，但是默认的方向有可能不是正确的模具出模方向，所以必须进行调整。如图5所示，这里调整出模方向非常重要，因为Inventor Mold自动补孔(自动修补破孔)方式会根据 出模的方向来定。 4.选择材料 材料库是Inventor Mold的一大特色，Inventor Mold基本上含有模具行业常用的材料，共有七千多种塑料材料，且每种材料都有其属性，包括厂商以及牌号，当然还包括收缩率。之所以Inventor Mold含有如此丰富的材料库，那是因为Inventor Mold中含有Mold Flow 的功能，在进行模流分析时，必须先定义具体的材料，才可以进行工艺的设定和模流的分析。 需要特别注意的是，如果没有选定材料，后面的模流分析将不能进行，收缩率也将没有参考值，如图6所示。
压铸成形工艺及模具 摘要：本文简要的介绍了压铸的历史简要、压力铸造的基本理论、压铸工艺成型原理及特点、压铸件设计的形状结构要求、压铸件设计的壁厚要求、压铸件的加强筋/肋的设计要求、压铸件的圆角设计要求、压铸件设计的铸造斜度要求、压铸件的常用材料、压铸模具的常用材料以及常用压铸合金的性能和压铸合金的选取用要求。 关键字：压铸，模具，压铸件，压铸材料 压铸的历史简要 压力铸造是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法。最原始的压铸机于1856年问世，迄今已有近150年历史，从最早的手工压铸，到现在的全自动化计算机控制压铸，从最早的冷室压铸方法到现在的镁合金hot runner法，现代压铸已渗透到现代制造业的各个行业。 熔融金属是在高压、高速下充填铸型。并在高压下结晶凝固形成铸件。高压、高速是压力铸造的主要特征。 由于它具有生产效率高，工序简单。铸件公差等级较高（常用锌合金为IT10-13，铝合金为IT11-13），表面粗糙度好（锌合金为Ra1.6-3.2,铝合金Ra3.2-6.3），机械强度大，可以省去大量的机械加工工序和设备，节约原材料等优点，现已成为世界铸造业中一个重要组成部分。 锌合金压铸开始于1890年，铝合金压铸开始于1910年，铜合金压铸开始于1911年，镁合金压铸开始于1925年。 压力铸造的基本理论 一、典型的填充理论 国外在30年代初期已有一些著名专家对压铸过程中金属的流转作了系统的试验研究，比较公认的有三种。 1.喷射填充理论（第一种填充理论）。 它是由德国人学者L.Ffommel于1932年根据流体力学的定律，以理想流体为基础通过实验得出，在速度、压力均保持不变的前提下，金属液进入内浇口，冲击到正对面型壁处——冲击阶段，经撞击后，金属聚集呈涡流状态，向着内浇
机械工程学院 本科毕业设计（论文） 开题报告 课题名称：盒盖注塑模设计 专业：机械设计制造及其自动化班级: 姓名： 学号： 指导老师：
完成时间：2012年4月5日 目录 一、选题的目的与意义 (2) 二、我国模具工业的研究现状及发展趋势 (2) 三、课题关键问题及难点 (2) 四、课题研究进程规划 (3) 五、参考文献 (4)
一、选题的目的与意义 塑料相对金属，密度小，但强度比较高，绝缘性能优良，具有非常好的抗化学腐蚀性，在机械、化工、汽车、航空航天等领域，塑料已经大规模的取代了金属。目前塑料制件在工业、日常生活各领域几乎无处不在。所以掌握模具设计这一门技巧，对于未来从事相关行业的我们极其重要。在本课题的制做过程中，我们还锻炼使用UG 、AUTOCAD等CAD,CAE 绘图软件的技巧。使我们在塑件结构设计、塑料成型工艺分析、塑料模具数字化设计、塑料模具零件的选材、热处理、塑料模具零件的制造，以及资料检索、英文翻译等方面获得综合训练，为未来工作适应期奠定坚实的基础。 二、我国模具工业的研究现状及发展趋势 80年代以来，在国家产业政策和与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速，年均增速均为13%，1999年我国模具工业产值为245亿，至2002年我国模具总产值约为360亿元，其中塑料模约30%左右。在未来的模具市场中，塑料模在模具总量中的比例还将逐步提高。 我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。 在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UGⅡ、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。 目前，国内市场对中高档模具的需求量很大，但要求国产模具必须在质量、交货期等方面满足用户的需求。另外，随着近年来工业发达国家的人工费用增加，其模具生产正向发展中国家特别是东南亚国家转移。因此，只要国产模具的质量能够有提高，交货期能够保证，模具出口的前景是十分乐观的。 未来我国的模具将呈现十大发展趋势：一是模具日趋大型化。二是模具的精度越来越高。三是多功能复合模具将进一步发展。新型多功能复合模具除了冲压成型零件外，还担负叠压、攻丝、铆接和锁紧等组装任务，对钢材的性能要求也越来越高。四、是热流道模具在塑料模具中的比重逐渐提高。五、是随着塑料成型工艺的不断改进与发展，气辅模具及适应高压注射成型等工艺的模具将随之发展。六、是标准件的应用将日渐广泛。七、是快速经济模具的前景十分广阔。八、是随着车辆和电机等产品向轻量化发展，压铸模的比例将不断提高，同时对压铸模的寿命和复杂程度也将提出越来越高的要求。九、是以塑代钢、以塑代木的进程进一步加快，塑料模具的比例将不断增大。十、是模具技术含量将不断提高，中、高档模具比例将不断增大，这也是产品结构调整所导致模具市场走势的变化。 三、课题关键问题及难点 1．明确塑件设计要求 仔细阅读塑件制品零件图，从制品的塑料品种，塑件形状，尺寸精度，表面
注塑模设计教程 ·补充教程： 注塑模具设计03 标准模架 MoldWizard有电子表格驱动的标准件库，这些库可被客户化，还可以依据用户的需要来扩展这些库以满足特殊的需求。 MW模块的标准件库中包含有模架库和标准件。如何合理的选用模架及标准件，这是每个设计者必须面对的问题，因此需要先了解模架及标准件的相关知识。 标准模架分为两大类：大型模架和中小型模架。两种模架的主要区别在于适用范围。中小型模架的尺寸为B×L≤500mm×900mm，而大型模架的尺寸B×L为630mm×630mm～1250mm×20XXmm。 UG7【模架设计】对话框如图1所示。 图1 在目录下拉菜单可以选择UG自带的标准模架供应厂商。【目录】栏下拉列表显示被 Mold Wizard 选录的生产制造标准模架和标准件，包括四家世界著名公司的名称：美国DME 公司、德国 HASCO 公司、日本 FUTABA 公司、香港 LKM 公司。选择其中一家公司牌号，【模架管理】对话框就显示
该牌号系列标准模架。【UNIVERSAL】选项 是按实际需要自己配置模架模板尺寸。 日本FUTABA 公司的模架结构形式精炼，而且种类也多，标准模架如何选用就用 FUTABA 牌号模架进行介绍。在【目录】 栏下拉列表选择“FUTABA_S”，类型中选择“SB”, 如表1所示。 图2 下面以FUTABA模架管理对话框为例： 1）【目录】FUTABA模架分FUTABA_S、FUTABA_DE、FUTABA_FG、FUTABA_H四个分类，前三个分类又分为小型高强度模架和中小型模架，小型高强度模架用后缀区分。 2）【类型】显示指定供应商提供的标准模架类型号，每一个代号表示一种模架结构。见表1所示为FUTABA的各系列。 3）示图区：显示所选模架的结构示意图、导柱放置位置和推杆与推板固定形式示意图。 4）模板尺寸显示窗：显示所选模架的系列标准模板在X-Y平面投影的有效尺寸，该窗口用来选择模板大小，系统根据模具的布局确定最适合的尺寸作为默认选择。 5）布局信息窗：显示成型零件尺寸。 6）模架组件选择窗：显示组成模架零件的尺寸表达式，
压铸模具设计实例 前言： 本章将藉由几个例子，介绍压铸模具设计的程序，及设计时所应考虑的一些因素。经由实际的计算，读者可以知道一些设计参数的来源，最后每个例子都会有一套模具图供读者参考, 以便了解压铸模具的实际结构。 1铝合金气压缸盖模具设计实例 1.1.1 方案设计 1. 铸件基本数据体积=116cm3（由计算得知） 材质=ADC12 铸件投影面积=65m M 65mm= 4225mfri 图1.1铝合金气压缸盖铸品图 2. 模具设计参数 铝合金气压缸盖最薄处平均厚度为3mm根据前面章节所述充填时间范围在0.05?0.10秒之间（表2.2 ），在此取充填时间为0.06秒。 依据前面章节所述浇口速度范围在34m/sec?43m/sec （表2.5 ），在此取浇口速度为 36m/sec。 所需浇口面积Ag： —充填伯積〔含迤井1 ■ L 充填時間册口速度 A匚A■制
含溢流井) 0.06t&)x36(rfl/3ec) 依据前面章节所述浇口厚度范围1.5?2.5mm（表2.8 ）,因为在分模面浇口处铸件壁较厚，在此取浇口厚度为2.5mm浇口长度25mm 所需逃气道面积Av: A申N 丄* Ag ? 取加 =21 nun1 3. 射出条件计算 锁模力： 此铸件属于有气密性要求之耐压铸件，故铸造压力选定为800kg/cm2 （表2.1 ） 所需锁模力二铸造压力X铸造投影面积（包含铸件、料头、流道、溢流井等，约略估算相当于铸件投影面积的两倍） =800（kg/cm2）X 42.25（cm 2）X 2 =67600（kg） =76.6 吨 据此数据可选择锁模力适当的压铸机 考虑压铸锁模力安全系数，在此例中我们选择125吨冷室压铸机，使用直径50mn之柱塞头。压铸机柱塞头高速速度Vp： 无塡醴哨〔；「;;「」： P充塡時間X拄塞頭面積 =1J3 m/scc 4. 流道设计
模具行业现状及其发展趋势 1.国内模具行业的现状 模具工业是国民经济的基础工业，被称为“工业之母”。模具是一种高附加值和技术密集型产品，其生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家制造业水平高低的重要标志。世界模具市场总体上供不应求,市场需求量维持在每年600亿至650亿美元,同时,我国的模具产业也迎来了新一轮的发展机遇。近几年,我国模具产业总产值保持13%的年增长率(据不完全统计,2004年国内模具进口总值达到600多亿,同时,有近200个亿的出口),到2005年模具产值已达650亿元,模具及模具标准件出口2005已达到2亿美元左右。单就汽车产业而言,一个型号的汽车所需模具达几千副,价值上亿元,而当汽车更换车型时约有80%的模具需要更换。2003年我国汽车产销量均突破400万辆,2004年产销量各突破500万辆,轿车产量将达到260万辆。另外,电子和通讯产品对模具的需求也非常大,在发达国家往往占到模具市场总量的20%之多。目前,电子、汽车、电机、电器、仪器、仪表、家电、通讯和军工等产品中,60%-80%的零部件,都要依靠模具成型。用模具成型的制件所表现出来的高精度、高复杂性、高一致性、高生产率和低消耗,是其他加工制造方法所无法比拟。模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和开发能力。日前,据第十一届中国国际模具技术和设备展览会主办方之一的中国模具工业协会透露,我国模具行业的生产企业和职工总数在世界上的排名已跃居第一,生产销量排名世界第三。有关资料显示,在我国,模具直到1987年才正式成为一个行业,与世界发达工业国家的模具业相比,我国模具业的起步要晚几十年,但近20年的努力发展取得了长足的进步。现在,我国模具生产厂点约有3万多家,从业人数80多万人。“十五”期间,模具年平均增长速度达到20%左右,2005年模具销售额达650亿元,同比增长20%;模具出口7.4亿美元,比2004年的4.9亿美元增长约50%,均居世界前列。在模具工业的总产值中,冲压模具约占50%,塑料模具约占33%,压铸模具约占6%,其它各类模具约11%。但是,由于创新能力弱,行业关键技术难以突破,使得我国模具行业长期以来面临着“低端竞争、高端进口”的尴尬局面。 据了解,在我国目前的模具企业中,产值过亿的企业只有20多家,中型企业几十家,其余都是小型企业,多数只有几十名职工,百十万元产值,很多企业依然采用传统的作坊式的管理方式。技术水平落后,生产效率低,这使得我国几乎所有的模具企业都只能生产中低档的模具产品,而高中档产品只能大量进口。
压铸模具设计简介(doc 8页)
一、压铸简介压力铸造简称压铸，是一种将熔融合金液倒入压室内，以高速充填钢制模具的型腔，并使合金液在压力下凝固而形成铸件的铸造方法。压铸区别于其它铸造方法的主要特点是高压和高速。①金属液是在压力下填充型腔的，并在更高的压力下结晶凝固，常见的压力为15—100MPa。②金属液以高速充填型腔，通常在10—50米/秒，有的还可超过80米/秒，（通过内浇口导入型腔的线速度—内浇口速度），因此金属液的充型时间极短，约0.01—0.2秒（须视铸件的大小而不同）内即可填满型腔。压铸机、压铸合金与压铸模具是压铸生产的三大要素，缺一不可。所谓压铸工艺就是将这三大要素有机地加以综合运用，使能稳定地有节奏地和高效地生产出外观、内在质量好的、尺寸符合图样或协议规定要求的合格铸件，甚至优质铸件。1、压铸机（1） 压铸机的分类压铸机按压室的受热条件可分为热压室与冷压室两大类。而按压室和模具安放位置的不同，冷室压铸机又可分为立式、卧式和全立式三种形式的压铸机。热室压铸机立式冷室卧室 全立式（2）压铸机的主要参数a合型力（锁模力）（千牛）————————KN b压射力（千牛）—————————————KN c 动、定型板间的最大开距——————————mm d动、定型板间的最小开距——————————mm e动型板的行程———————————————mm f大杠内间距（水平×垂直）—————————mm g大杠直径—————————————————mm h顶出力——————————————————KN i顶出行程—————————————————mm j压射位置（中心、偏心）——————————mm k一次金属浇入量（Zn、Al、Cu）———————Kg l压室内径（Ф）——————————————mm m空循环周期————————————————s n铸件在分型面上的各种比压条件下的投影面积注：还应有动型板、定型板的安装尺寸图等。2、压铸合金压铸件所采用的合金主要是有色合金，至于黑色金属（钢、铁等）由于模具材料等问题，目前较少使用。而有色合金压铸件中又以铝合金使用较广泛，锌合金次之。下面简单介绍一下压铸有色金属的情况。（1）、压铸有色合金的分类受阻收缩混合收缩自由收缩 铅合金-----0.2-0.3% 0.3-0.4% 0.4-0.5% 低熔点合金锡合金锌合金--------0.3-0.4% 0.4-0.6% 0.6-0.8%
压铸模具设计开题报告 压铸是一种金属铸造工艺，其特点是利用模具内腔对融化的金属施加高压。模具通常是用强度更高的合金加工而成的，这个过程有些类似注塑成型。 一、选题的目的、意义和研究现状 根据对螺杆套压铸模的设计，了解和熟悉压力铸造的工艺设计过程和模具的设计过程。对压力铸造过程，模具的设计过程中以及实际应用过程中出现的缺陷问题，根据压铸模具工艺设计的理论与实践的结合，在外套的工艺结构不影响其性能和使用的情况下进行相应合理的设计，从而达到避免缺陷，提高外套工作性能的目的社会需要是促进科学技术发展的主要原因。当一种生产工艺不能满足社会需要时，就会有新的更好的工艺产生，压铸技术的出现就是如此。压铸最早用来铸造印刷用的铅字，当时需要生产大量清晰光洁以及可互换的铸造铅字，压铸法随之产生。根瑟勒Mergenthaler）发明了铅字压铸机。最初压铸的合金是常见的铅和锡合金。随着对压铸件需求量的增加，要求采用压铸发生产熔点和强度都更高的合金零件，这样，相应的压铸技术，压铸模具和压铸设备就不断地改进发展。Doehler）研究成功用于工业生产的压铸机，压铸锌，锡，铅合金铸件。agner）首先制成启动活塞压铸机，用于生产铝合金铸件。约瑟夫。波拉克Joset Polak）设计了冷压室压铸机，克服了热压室压铸机的不足之处，从而使压铸生产技术前进了一大步，铝，镁，锌，铜等合金零件开始广泛采用压铸工艺进行生产。压铸生产是所有压铸工艺中生产速度最快的一种，也是最富有竞争力的工艺之一，使得它在短短的年里的时间内发展成为航空航天，交通运输，仪器仪表，通
信等领域内有色金属铸件的重要生产工艺。 铸工艺与设备逐步完善的时期。而代到现在，则是电子技术和计算机技术加速用于压铸工艺与设备的大发展阶段。数控压铸机，计算机控制压铸柔性单元及系统和压铸工艺与设备计算机辅助设计的出现，标志着压铸生产开始从经验操作转变到科学控制新阶段，从而使压铸件的质量，自动化程度及劳动生产旅都得到了极大的提高。 在压铸生产中，正确采用各种压铸工艺参数是获得优质压铸件的重要措施，而金属压铸模则是提供正确选择和调整有关工艺参数的基础。所以说，能否顺利进行压铸生产，压铸件质量的优劣，压铸成型效率以及综合成本等，在很大程度上取决于金属压铸模结构的合理性和技术的先进性以及模具的制造质量。由于金属压铸成型有着不可比拟的突出优点，在工业技术快速发展的年代,必将得到越来越广泛的应用。特别是在大批量的生产中，虽然模具成本高一些，但总的说来，其生产的综合成本得到大幅度降低。在这个讲求微利的竞争时代，采用金属压铸成型技术，更有其积极和明显的经济价值。 近年来，汽车工业的飞速发展给压铸成型的生产带来了机遇。由于可持续发展和环境保护的需要，汽车轻量化是实现环保，节能，节才，告诉的最佳途径。因此，用压铸合金件代替传统的铸铁件，可使汽车质量减轻，压铸合金件还有一个显著地特点是传导性能良好，热量散失快，提高了汽车行车安全性。因此，金属压铸行业正面临着发展的机遇，其应用前景十分广阔。中国的压铸业经历了，已经成为具有相当规模的产业，并以每年速度增长，但是由于企业综合素质还有待提高，技术开发滞后于生产规模的扩大，经营方式滞后于市场竞争的需要。从总体看，我国
塑料模具设计说明书实 例 标准化管理部编码-[99968T-6889628-J68568-1689N]
塑 料 模 具 设 计 说 明 书 姓名吴高安 班级模具1301
塑料模具设计说明书 目录
1. 塑件的工艺分析 塑件的成型工艺性分析 塑件如图1所示。 图1 塑件图 产品名称：套管 产品材料：ABS 产品数量：较大批量生产 塑件尺寸：如图1所示 塑件重量：25克 塑件颜色：红色 塑件要求：塑件外侧表面光滑，下端外沿不允许有浇口痕迹。塑件允许最大脱模斜度° 塑件材料ABS的使用性能 可参考《简明塑料模具设计手册》P30表1-13综合性能较好，冲击韧度、力学强度较高，尺寸稳定，耐化学性、电气性能良好；易于成形和机械加工，与有机玻璃的熔接性良好，可作双色成形塑件，且表面可镀铬。 适于制作一般机械零件、减摩耐磨零件、传动零件和电信结构零件。 塑件材料ABS的加工特性 可参考《简明塑料模具设计手册》P32表1-14无定型塑料，其品种很多，各品种的机电性能及成形特性也各有差异，应按品种确定成形方法及成形条件。 吸湿性强，含水量应小于%，必须充分干燥，要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥。 流动性中等，溢边料 mm左右（流动性比聚苯乙烯，AS差，但比聚碳酸酯、聚氯乙烯好）。
比聚苯乙烯加工困难，宜取高料温、模温（对耐热、高抗冲击和中抗冲击型树脂，料温更宜取高）。料温对物性影响较大、料温过高易分解（分解温度为250℃左右，比聚苯乙烯易分解），对要求精度较高塑件，模温宜取50～60℃，要求光泽及耐热型料宜取60～80℃。注射压力应比加工聚苯乙烯稍高，一般用柱塞式注塑机时料温为180～230℃，注射压力为100～140 MPa，螺杆式注塑机则取160～220℃，70～100 MPa为宜。 模具设计时要注意浇注系统，选择好进料口位置、形式。推出力过大或机械加工时塑件表面呈现“白色”痕迹（但在热水中加热可消失）。脱模斜度宜取2℃以上。 塑件的成型工艺参数确定 可参考《简明塑料模具设计手册》P54表1-18查手册得到ABS塑料的成型工艺参数： 适用注射机类型螺杆式 密度～ g/cm3； 收缩率～ % ； 预热温度 80C°～ 85C°，预热时间 2 ～ 3 h ； 料筒温度后段150C°～170C°，中段180C°～200C°，前段160C°～180C°； 喷嘴温度 170C°～ 180C°； 模具温度 50C°～ 80C°； 注射压力 60 ～ 100 MPa ； 成型时间注射时间20 ～ 90s ，保压时间0 ～ 5s ，冷却时间20 ～ 120s 。 2 模具的基本结构及模架选择 模具的基本结构 确定成型方法 塑件采用注射成型法生产。为保证塑件表面质量，使用直浇口成型，因此模具应为单分型面注射模。
华南理工大学广州学院 本科生毕业设计（论文）开题报告 论文题目耐压盖零件模具成型制造 班级08机械（3）班 姓名林灿南 学号200830871477 指导教师李卫珍 填表日期2012/3/8 二〇一二年三月
说明 1．毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。 2．学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。 3．此表一式三份，一份交学院装入毕业设计（论文）档案袋，一份交指导教师，一份学生自存。 4．开题报告需经各系或论文指导小组讨论、学院教学指导委员会审查合格后，方可正式进入下一步毕业设计（论文）阶段。
姓名林灿南开题时 间 2012/2/12 学 制 四年 专业机械工程及自动 化 指导教师 (导师组长) 李卫珍 论文题目：耐压盖零件模具成型制造 开题报告内容： 一、选题的背景及发展趋势 1.模具成型背景 模具是一种重要的工艺装备，其使用性能的好坏、寿命的高低，直接影响着一个企业产品的质量，更新换代的速度，以及经济效益和产品的市场竞争力。现代模具行业是技术、资金密集型的行业。近年来，我国模具行业结构调整步伐加快，主要表现为大型、精密、复杂长寿命模具和模具标准件发展速度高于行业的总体发展速度，塑料模和压铸模比例增大，面向市场的专业模具厂家数量及能力增加较快。随着经济体制改革的不断深入，“三资”及民营企业的发展很快。据国家统计局统计，截止2006年底，中国模具制造业规模以上企业1314家，从业人员244155人；全年完成总产值555.61亿元，实现销售收入和利润分别为539.58亿元、46.75亿元；出口10亿美元，进口14.7亿美元。如果加上未统计的小型模具企业，估计我国现有的模具生产厂超过20000家，总从业人员50万人左右。生产压铸模具的企业，一般兼做其他模具，但模具生产企业，不都生产压铸模。由于压铸模生产的复杂性，这些企业中只有一部分企业能生产压铸模。 2.压铸模具的发展现状 压铸是在压铸机上进行的金属型压力铸造，是近代金属加工工艺中发展较快的一种少无切削的特种铸造方法。它是将熔融金属或半液态、半固态金属在高压高速下充填铸型，并在高压下结晶凝固形成铸件的一种方法。高压、高速填充压铸模型腔是压铸最大的特点。常用的压力为15～100MPa，填充速度(内浇口速度)约为16～80m/s，金属液填充模具型腔的时间极短，约为0.01~0.2s。压铸技术在现代工业中用于生产各种金属零件，具有独特的技术特点和显著的经济效益。由于压铸是最先进的金属成型方法之一，是实现少切削、无切削加工的有效途径，而且压铸工艺的生产效率比较高，适宜加工制造尺寸精确、形状复杂、表面粗糙度低及铸件强度和表面硬度要求高的压铸件，因此压铸工艺发展十分迅速，应用也越来越广泛。 众所周知，压铸件应用的范围很广，几乎涉及到所有工业领域，其中汽车零件的压铸件以其数量大、品种多、要求严、质量高以及有色金属材料用量大名列首位，在整个压铸产业中占最大份额。
目录 一、课程报告 摘要：介绍铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模CAD／CAE／CAM技术的发展概况并论述了模具CAD／CAE／CAM技术的最新开发成果和发展趋势。 模具CAD／CAE／CAM是改造传统模具生产方式的关键技术，是一项高科技、高效益的系统工程。它以计算机软件的形式，为企业提供一种有效的辅助工具，使工程技术人员借助于计算机对产品性能、模具结构、成形工艺、数控加工及生产管理进行设计和优化。模具CAD／CAE／CAM技术能显著缩短模具设计与制造周期，降低生产成本和提高产品质量已成为模具界的共识。 与任何新生事物一样，模具CAD／CAE／CAM在近二十年中经历了从简单到复杂，从试点到普及的过程。进入本世纪以来，模具CAD／CAE／CAM技术发展速度更快、应用范围更广，为了使广大模具工作者能进一步加深对该技术的认识，更好发挥模具CAD ／CAE／CAM的作用，本文针对模具中应用最广泛、最具有代表性的铸造模、锻模、级进模、汽车覆盖件模和塑料注射模CAD／CAE／CAM的发展状况和趋势作概括性的介绍和分析。1.铸造模CAD／CAE／CAM的发展概况铸造成形过程模拟的探索性工作始于求解铸件的温度场分布。1962年丹麦的Fursund用有限差分法首次对二维形状的铸件进行了凝固过程的传热计算，1965年美
国通用汽车公司Henzel等对汽轮机铸件成功进行了温度场模拟，从此铸件在模具型腔内的传热过程数值分析技术在全世界范围内迅速开展。从上世纪70年代到80年代，美国、英国、法国、日本、丹麦等相继在铸件凝固模拟研究和应用上取得了显著成果，并陆续推出一批商品化模拟软件。进入90年代后，我国的高等院校，如清华大学和华中科技大学在该领域也取得了令人瞩目的成就。单纯的传热过程模拟并不能准确计算出铸件的温度变化和预测铸造中可能产生的缺陷，充模过程对铸件初始温度场分布的影响以及凝固过程中液态金属的流动对铸件缺陷形成的影响都是不可忽视的因素。铸件充模过程的模拟技术始于上世纪8 0年代，它以计算流体力学的理论和方法为基础，经历十余载，从二维简单形状开始，逐步深化和扩展，现已成功实现了三维复杂形状铸件的充模过程模拟，并能将流动和传热过程相耦合。目前国外已有一批商品化的三维铸造过程模拟软件，如日本的SOL IDIA、英国的SOLSTAR、法国的SIMULOR、瑞典的NOVACAST、德国的MAGMA和美国的AFSOLID、PROCAST等。国内也有清华大学的铸造之星、华中科技大学的华铸CAE等。这些铸造模CAE软件已覆盖铸钢、铸铁、铸铝和铸铜等各类铸件，大到数百吨，小至几千克，无论是在消除缩孔和缩松，还是在优化浇冒口设计，改进浮渣夹渣等方面都发挥了显著的作用。伴随着CAE技术在铸造领域的成功应用，铸造工艺及模具结构CAD的研究和应用也在不断深入，国外已陆续推出了一些应用软件，如美国铸造协会的