模具专家Moldex3D

手机壳注塑模具设计及仿真手机壳注塑模具设计及仿真近年来，手机已成为人们生活中不可或缺的一部分。

随着手机的普及，手机壳作为一种保护外壳也变得越来越重要。

手机壳的外观设计和注塑模具的精准制造对于手机壳的质量和功能起着关键作用。

本文将介绍手机壳注塑模具设计和仿真的过程及方法。

一、注塑模具设计的基本步骤1.确定产品要求：首先需要确定手机壳的设计要求，包括壳体形状、尺寸、配色等。

这些要求将为注塑模具的设计提供基本依据。

2.模具结构设计：根据手机壳的设计要求，进行模具结构设计。

模具结构设计包括注塑机的选择、模具的分型方式、流道系统设计等。

注塑机的选择根据产品尺寸和材料特性确定，模具的分型方式包括平板分型、拉伸分型、侧分型等。

3.模具零件设计：根据模具结构设计确定的分型方式，进行模具零件的设计。

模具零件包括模腔、模芯、顶出杆、定位销、模板等。

4.模具加工工艺设计：根据模具零件设计，确定模具的加工工艺。

加工工艺包括材料选择、加工方法、加工工艺参数等。

5.模具装配和调试：将模具的各个零件进行组装，进行模具调试。

模具调试包括合模试模、开模试模、调整流道系统等。

二、注塑模具的仿真分析注塑模具仿真分析是模具设计中的重要一步。

通过仿真分析，可以对模具的结构和工艺进行评估和优化，提高模具的性能和质量。

常用的注塑模具仿真分析软件有Moldex3D、ANSYS、AUTODYN等。

这些软件可以对注塑过程进行材料流动分析、温度场分析、残余应力分析等。

在注塑模具的仿真分析中，首先需要进行材料流动分析。

材料流动分析可以预测注塑过程中熔融塑料的流动情况，帮助优化流道设计。

流道设计的好坏直接影响产品的成型质量。

其次，进行温度场分析。

温度场分析可以预测注塑过程中的温度分布，帮助优化冷却系统设计。

冷却系统设计的好坏直接影响模具的冷却效果和产品收缩性能。

最后，进行残余应力分析。

残余应力分析可以预测注塑过程中的残余应力分布，帮助优化模具的结构设计。

第1篇一、前言模流分析（Mold Flow Analysis）是现代注塑成型领域的重要工具，它通过对塑料流动过程的模拟，帮助工程师优化模具设计、提高产品良率和缩短开发周期。

在过去的一年里，我国模流分析技术取得了显著进步，以下是对本年度模流分析工作的总结。

二、模流分析技术发展概况1. 软件功能不断完善近年来，国内外模流分析软件功能日益完善，如Moldex3D、Simulment、E-Design、C-Mold等。

这些软件在模拟精度、计算速度、用户界面等方面都有了显著提升，能够满足不同用户的需求。

2. 模拟精度不断提高随着计算流体力学（CFD）技术的发展，模流分析软件的模拟精度不断提高。

目前，多数软件能够实现网格自适应、湍流模型优化、材料数据库扩展等功能，使模拟结果更加准确。

3. 模拟速度明显提升随着硬件设备的升级和软件算法的优化，模流分析软件的模拟速度明显提升。

例如，Moldex3D软件采用多核并行计算技术，使模拟时间缩短至原来的1/3。

4. 材料数据库日益丰富模流分析软件的材料数据库不断丰富，涵盖了各种塑料、橡胶、复合材料等。

这使得工程师能够更准确地模拟不同材料的流动行为。

三、模流分析应用领域拓展1. 汽车行业模流分析在汽车行业中的应用日益广泛，包括汽车零部件、内饰、外饰等。

通过模流分析，工程师能够优化模具设计，提高产品良率，降低生产成本。

2. 家电行业模流分析在家电行业中的应用逐渐增多，如冰箱、洗衣机、空调等。

通过模流分析，工程师能够优化产品设计，提高产品性能，降低能耗。

3. 医疗行业模流分析在医疗行业中的应用逐渐拓展，如医疗器械、口腔材料等。

通过模流分析，工程师能够优化产品设计，提高产品性能，降低生产成本。

4. 航空航天行业模流分析在航空航天行业中的应用日益重要，如飞机、火箭、卫星等。

通过模流分析，工程师能够优化产品设计，提高产品性能，降低制造成本。

四、模流分析培训与推广1. 培训体系不断完善我国模流分析培训体系不断完善，包括线上培训、线下培训、实战培训等多种形式。

麦格玛模流分析模流分析这个概念源自与台湾那边的叫法，实际上就是指运用数据模拟软件，通过电脑完成注塑成型的模拟仿真，模拟模具注塑的过程，得出一些数据结果，通过这些结果对模具的方案可行性进行评估，完善模具设计方案及产品设计方案，塑胶模具常用软件有Moldflow、Moldex3D等。

MOLDFLOW是由此领域的先驱Mr.Colin Austin在澳洲墨尔本创立﹐早期(1970-)只有简单的2D流动分析功能,并仅能提供数据透过越洋电话对客户服务﹐但这对当时的技术层次来说仍有相当的帮助；之后开发各阶段分析模块,逐步建立今日完整的分析功能。

自1980年代起,随着理论基础日趋完备,数值计算与计算机设备的发展迅速,众多同类型的CAE软件渐渐在各国出现﹐功能也不再局限于流动现象探讨。

约1985年工研院也曾有过相似研发,1990年张荣语老师于国立清华大学化工系CAE研究室开始研发,MOLDFLOW公司创办人Colin Austin是个机械工程师﹐1970年前后在英国塑料橡胶研究协会工作。

1971年移民澳洲﹐担任一家射出机制造厂的研发部门主管；在当时﹐塑料材料在应用上仍被视做一种相当新颖的物料﹐具备了一些奇异的特性。

但在塑料加工领域工作了几年后﹐他开始对一般塑料产品的不良物性感到疑虑﹐一般的塑料制品并没有达到物品的适用标准﹐相反的﹐塑料已逐渐成为“便宜”、“低质量”的同义字；但他却发现﹐多数主要不良质量的成因却是因为不当成品设计与不良加工条件所造成的﹐所以他开始省思﹐产品设计本身需同时考虑成型阶段﹐才是成功最重要的关键。

他开始花费大量时间在研究塑料流动的文献上﹐但发现这些理论并不能合理解释他在工厂现场所看到的许多问题；因此他开始换角度去思考这些问题﹐将射出机台视为一整组加工程序﹐螺杆正是能量的传递机构﹐而模具内部的流动形态﹐才是决定成品质量的最主要因素。

具体的关键问题是﹐浇口位置？在何处进浇？几个浇口？尺寸为何？这是一个革命性观念的启始，模具内部的流动形态才真正决定了产品品质，而不仅是机台参数设定或产品外观设计；最佳产品是需要完整考量、系统化的设计观念才有办法得到！但即使了解了这个观念，问题仍未解决，因为在当时，模具内部成型时的流动形态，仍无法在试模前判断；而要去预测流动形态，必须依据非常复杂的流体力学与热传问题的联立方程式求解，以人力来做几乎是不可能。

产品技巧- 粒子追踪(Particle Tracer)
Moldex3D R11.0 提供使用者透视塑料粒子在模具内流动行为的功能，这项新功能名为：「粒子追踪」，充填/保压求解器均可以支持此功能的应用。

粒子的流动行为能以线条或点的方式显示，除此之外还可以显示流动长度、速度、压力、温度或是粒子滞留时间，提供使用者深入检视熔胶充填路径，并进一步预知因流动引发的潜在成型问题。

STEP 1.开启computation parameter 对话框并点选“粒子追踪(Particle Tracer)”。

使用“Number of release steps” 来设定充填/保压阶段粒子释出时间。

STEP 2. 充填/保压阶段后，粒子追踪结果将会出现，使用者可以选择可以用线条或点的方式表现流动行为，熔胶波前也会同时显示。

粒子追踪功能展示。

基于Moldex3D的IC封装模CAE建模方法唐佳;曹阳根【摘要】以SSOP 20L集成电路塑封为例,运用Moldex3D软件建立CAE模型.用此方法建立的CAE模型与物理模型具有较好的相似性,可作为IC塑封模拟金线变形和芯片偏移的基础模型,并可预见塑封过程中可能发生的问题,为模具浇注系统的设计提供可靠依据.【期刊名称】《上海工程技术大学学报》【年(卷),期】2010(024)003【总页数】4页(P253-256)【关键词】Moldex3D;IC封装;塑料封装模具【作者】唐佳;曹阳根【作者单位】上海工程技术大学工程实训中心,上海,201620;上海工程技术大学材料工程学院,上海,201620【正文语种】中文【中图分类】TN405.95IC封装具有机械支撑、电气连接、物理保护、外场屏蔽、应力缓和、散热防潮、尺寸过渡、规格化和标准化等多种功能,是IC产品生产中不可缺少的环节.由于近年来电子产业的高速发展,IC封装产品的应用越来越广.封装作为整个产品的后道工序,其对于提高产品的可靠性、合格率和经济性也有着至关重要的作用.塑封成形的缺陷主要有金线偏移、芯片变形、欠注、气泡、溢料、开裂等现象.通过 CAE手段可在模具设计初期及时发现,采用优化浇注系统和改进塑封工艺可避免这些缺陷,从而缩短模具设计制造周期,提高经济效益[i] .1 IC封装模型建立本文以集成电路SSOP-20L为例建立模型,其封装体尺寸如图1所示.模型尺寸分别为长7.7 mm,宽 5.3 mm,厚度 1.6 mm,其导线框引脚数为20个,浇口位置位于模穴右上角,大小为0.46 mm×0.2 mm(高度可变),如图2所示.芯片尺寸长为3.8 mm×3.5 mm,高为0.5 mm.采用UG进行三维造型,分别将封装体、引线框架以及芯片生成三维实体,组装成如图3所示的组合模型.2 CAE建模Moldex3D是一款三维模流分析软件,其分析模型采用Moldex3D三维实体元素网格,依塑料件实体来建模.Moldex3D-Mesh模块外挂与Rhinoceros软件协同进行网格制作.建模时根据各部分不同材质由表面网格分别堆叠而成实体网格,再对实体网格分别进行定义,如封装体、引线框架和芯片等.2.1 建立表面网格IC封装模大多采用一模多腔,模拟过程取其中一腔进行处理,划分网格时截取一个封装单元,因此,在划分网格时只需截取一片封装体即可.将三维造型投影至平面,根据所投影平面上的曲线生成表面网格.表面网格类型为三角形,封装材料覆盖部分的网格,由边长为0.1 mm三角形组成,其余部分均由边长0.4 mm的三角形组成,表面网格生成如图4所标出的框内.2.2 建立实体网格2.2.1 实体网格的类型Moldex3D-Mesh 中网格的单位元素有4种,分别为 Tetra、Pyramid、Prism 和Hexa,如图 5所示.考虑到整个模型中各部分材料及外形特征各有不同,此次绘制的模型采用混合式网格.在各个不同的部位采用最为合适的网格,可在保证CAE模型精度的前提下,减少网格的数量,提高CAE分析的效率.该模型使用 Tetra、Prism、Hexa 3个元素得到SSOP-20L 实体网格.2.2.2 部分实体网格的建立封装体实体网格均由Prism三角形表面网格堆叠而成.IC封装中涉及多个不同的材料,无论表面网格还是实体网格,在不同材料衔接部分的节点都必须对齐,如图6所示.在建立封装体、芯片、引线框部分的实体网格时,图7中划分的每一层高度内不同材质的网格层数都应相等,每个层次依次分别由表面网格堆叠生成Prism实体网格.生成实体网格后,对不同材质网格分别定义为Epoxy、Chip和Leadframe.图8为完成后的模型.2.2.3 流道部分网格的建立分流道由两部分建立:分流道与封装体连接部分采用Hexa网格;与主流道连接部分则可采用Tetra网格.由于实体网格一旦形成就不能改变它的形状和尺寸,而建立流道网格时封装体以及引线框架的实体网格已经生成,流道与其他部分连接的网格节点又必须一一对应,因此在建立分流道实体网格时应采取如下操作.1)建立分流道与封装体连接部分网格:封装体已生成的实体网络生成对应表面网格等比例缩放至图9所示位置,与引线框架网格节点对齐,生成Hexa实体网格.2)生成分流道与主流道连接部分的网格.对于这部分网格仅有2个面的网格有约束条件,为减少网格的数量,提取这 2个面的表面网格,生成Tetra网格即可,如图10所示.2.3 金线的建立金线在充填过程中常常受到封胶的冲击影响,导致严重的偏移甚至失效等问题.在建立金线形状及位置时,可借由编辑参数或是直接拉动控制点的方式来定义,如图11所示.2.4 设定边界条件本文所用到的模型为截取的一片IC封装片,这样将原本连续性的引线框架切开了,因此,在引线框架的边缘需对齐设定对称面.选取切开面的网格,在Solid ModelB.C.Setting命令中设定该网格为Symmerty即可.此外,还需在分流道的一段设定进胶面,选取进胶面的网格.在Attribute Setting命令中设定该网格为3D Melt Entrance Sur-face,整个CAE模型就可成功导出为*.mfe格式的文件,进行CAE分析.3 结语1)建立表面网格时,对于不同材质的部分应设定不同的网格尺寸,既保证了整个模型的精确度,又在一定程度上减少网格数量,从而减小运算量,提高了CAE分析效率.2)建立封装体、芯片、引线框部分的实体网格时,每一层高度内不同材质的网格层数都应相等,以确保实体网格的节点对齐.3)浇口部分分流道与主流道连接部分的网格,需采用Tetra四面体实体网格.建模完成后运用Moldex3D软件即可对IC封装模CAD/CAE模型进行计算机仿真分析,其中包含充填、保压、冷却、封装体的翘曲变形、金线偏移、引线框架偏移等.在模具设计初期,设计不同的工艺参数就可进行计算机仿真分析,找到最佳方案.既避免了各种缺陷的产生,又减少了传统试模的成本,提高了生产效率.参考文献:[1] 唐忠民,宋震熙.注塑模流分析技术现状与M oldex3D软件应用[J] .CAD/CAM 与制造业信息化,2003(1):57-59.[2] 科盛科技股份有限公司.Moldex3D模流分析技术与应用[M] .台北:全华科技图书公司,2007.[3] 黄虹.塑料成型加工与模具[M] .北京:化学工业出版社,2003.[4] 曹银萍,石秀华.基于ANSYS的鱼雷有限元建模与模态分析[J] .弹箭与制导学报,2009(3):40-44.[5] 孙铣.我国的IC产业和IC测试[J] .中国集成电路,2002(5):25-27.[6] PLASTICS B,GROUP R.Moldex3D adds sink mark predictions[J] .British Plastics and Rubber,2009(9):112-116.[7] 科盛科技股份有限公司.CAE模流分析技术入门与应用[M] .台北:全华科技图书公司,2006.。

如何利用翘曲分析预测产品尺寸
Moldex3D翘曲分析模块已经广为模具厂应用于评估适当的模具缩水率，在优化加工条件的过程中，所有的设变最终还是回归到对产品尺寸的影响或是产品尺寸是否合乎规格，因此如何从分析结果量测产品的尺寸，往往决定了分析结果是否具有参考价值。

最常使用的方法就是利用量测功能直接取得特定两点的距离，方法如下:
步骤一：开启项目选择结果->翘曲变形->总位移
步骤三：鼠标双击选取预量测的两个节点
如此即可得到选取的两个节点变形前和变形后的坐标、距离以及线性收缩率。

有的时候，产品尺寸的定义较为复杂，可能是线与线之间而不是点与点之间的距离，这时可利用设定翘区范围汇出变型后网格进行定义和量测，方法如下。

步骤三：设定汇出文件格式、翘曲变形缩放比以及导出档案位置后点击确定导出变形后表面网格
档案导出完成后就可以回到CAD软件上利用CAD工具进行较复杂的产品尺寸定义与量测。

有时候产品尺寸需要经过大量节点坐标的转换或运算，比如真圆度的量测，此时可利用量测结点曲线精灵导出变型后节点的坐标进行后处理，方法如下。

步骤一：选取量测节点曲线精灵
步骤二：鼠标双击选取预取得坐标信息的节点，节点数量较多时也可在建立网格时就进行设置。

利用导出的坐标信息，就可以计算较复杂的尺寸规范，得到更多有用的产品信息。

材料成型及控制工程模具方向专业实习报告吴刚0531102361 实习目的专业实习是材料成型及控制工程专业模具方向的一门实践课程，主要目的是使我们在进入专业课程学习之前通过参观调研、技术讲座和生产现场观摩了解相关的专业生产过程、设备和工艺特点，并尽可能地了解到最新、最先进的专业动态和信息，进而对本专业有一个比较系统的认识和理解，以便培养我们对本专业的兴趣并提高专业教学的效率，改善教学效果。

2 实习内容2.1 参观模具展2.1.1展览概况及特色由中国模具工业协会和上海市国际展览有限公司联合主办的“DMC2013汽车模具与装备专题展”在上海新国际博览中心举办。

自1986年举办首届中国国际模具技术和设备展览会（DIE & MOULD CHINA 简称“DMC”）以来，模具展已经历了26 年，对企业开展技术交流、经济合作、设备采购、开拓市场、扩大贸易等方面发挥了重大作用。

展会时间：2013年6月18日——201年6月21日展会展馆：上海新国际博览中心主办单位：中国模具工业协会上海市国际展览有限公司承办单位：上海市模具工业协会接待单位：中国模具工业协会中国国际贸易促进委员会上海市分会上海国际商会2.1.2展出的产品、制造工艺及流程展厅展品大致如下分布：E1：数控铣床、智能机械手、精加工精密刀具。

E2：压铸机、冲床、各类压力机床等成形设备E3: 塑料机械及橡胶机械E4:研磨、装配夹具、工具、刃具2.1.3个人参观相关信息(部分）个人体会：这次我们花了一天的时间去参观了有关模具的展览会。

最大的感受就是觉得自身许多专业的知识还是很欠缺。

许多产品都叫不上名字，大概有外行人看热闹的感觉。

不过，收获也有。

展馆中展出的内容都与模具生产方面息息相关，诸如加工中心，磨床，线切割，电火花放电等等设备我还是比较熟悉的，因为这个学期有个创新项目，所以经常在学校的实训中心和机器打交道。

再者，见到形形色色的产品给我的一个感受就是学习方法的重要性，很多时候我觉得不是我们在课堂上没有学习到，而是我们学的不够精，精而专就是。

ZW3D 多页文案封面产品LOGO关于中望3D TM 2010中望3D TM是广州中望龙腾软件股份有限公司拥有全球自主知识产权的高端三维CAD/CAM一体化产品。

中望3D TM技术建立在一个独特的、高性能的引擎上，这就是Overdrive TM混合建模内核，使得计算速度更快，精度更高，也使中望3D TM处理复杂图形和海量数据有了保证。

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3、CAD/CAM无缝集成。