【正文】 要求我們具備一定的模具理論知識(shí)和具有熟練運(yùn)用開(kāi)發(fā)工具進(jìn)行三維建模能力。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我們 掌握 用 UG進(jìn)行注塑模設(shè)計(jì)的基本方法和步驟。通過(guò) 對(duì)燈罩 注塑 模 的設(shè)計(jì)，使我們 將所 學(xué)的理論知識(shí)與生產(chǎn)實(shí)踐更緊密地結(jié)合起來(lái)，從而避免設(shè)計(jì)脫離實(shí)際。由于 本次 設(shè)計(jì) 要求 獨(dú)立完成，因此培養(yǎng)了我們綜合運(yùn)用知識(shí) 的 能力 ， 分析 和 解決 實(shí)踐 問(wèn)題的能力，獨(dú)立 思考 的能力。為我們今后的工作 打下良好的基礎(chǔ)， 具有十分重要意義。 塑料依其優(yōu)異的綜合性能和價(jià)格優(yōu)勢(shì)日漸受到汽車(chē)行業(yè)的青睞，其在汽車(chē)上的應(yīng)用正在從內(nèi)外裝飾件向車(chē)身覆蓋件和功能結(jié)構(gòu)件擴(kuò)展。塑料及其復(fù)合材料在汽車(chē)上的應(yīng)用圖 燈罩三維圖 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 2 與無(wú)機(jī)和金屬材料相比有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，作為最重要的汽車(chē)輕質(zhì)材料，它不僅可減輕零部件的質(zhì)量，降低采購(gòu)成本，而且還可以實(shí)現(xiàn)汽車(chē)行業(yè)對(duì)未來(lái)汽車(chē)的舒適、安全、高速、節(jié)能環(huán)保的要求。 塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用不斷擴(kuò)展 近年來(lái)，塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用越來(lái)越多，逐步從內(nèi)外裝飾件擴(kuò)展到車(chē) 身覆蓋件和功能結(jié)構(gòu)件方面。例如前照面、保險(xiǎn)杠、發(fā)動(dòng)機(jī)罩、行李箱蓋、頂蓋、翼子板、車(chē)門(mén)內(nèi)護(hù)板和某些車(chē)身骨架構(gòu)件等。甚至有些汽車(chē)大公司正在用復(fù)合材料做承載力最大的底盤(pán)車(chē)架。 目前世界上不少轎車(chē)的塑料用量已經(jīng)超過(guò) 120 千克 /輛，個(gè)別車(chē)型還要高，德國(guó)高級(jí)轎車(chē)的塑料使用量已經(jīng)達(dá)到 300 千克 /輛。國(guó)內(nèi)一些轎車(chē)的塑料用量也已經(jīng)達(dá)到 200 千克/輛?？梢灶A(yù)見(jiàn)，隨著汽車(chē)輕量化進(jìn)程的加速，塑料在汽車(chē)中的應(yīng)用將更加廣泛。 塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用有以下 5 大優(yōu)勢(shì)： （ 1）汽車(chē)輕量化。 （ 2）塑料成型容易，可使形狀復(fù)雜的部件加工簡(jiǎn)單化。 （ 3）塑料部件的彈性變形行為可以保護(hù)車(chē)輛和乘員。 （ 4）塑料耐腐蝕性強(qiáng)，局部受損不會(huì)腐蝕，而鋼材制件一旦漆面受損或者先期防腐做得不好就容易生銹腐蝕。 （ 5）根據(jù)塑料的組分，可以通過(guò)添加不同的助劑來(lái)制出所需性能的塑料，改變材料的機(jī)械強(qiáng)度及加工成型性能，以適應(yīng)車(chē)上不同部件的用途要求。 塑料在汽車(chē)上的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展 目前全球汽車(chē)用塑料的市場(chǎng)規(guī)模為 454 萬(wàn) t/a，單車(chē)用塑料量也迅速增加，國(guó)外汽車(chē)內(nèi)飾件基本實(shí)現(xiàn)塑料化。塑料及其復(fù)合材料是最重要的汽車(chē)輕質(zhì)材料，它不僅可減輕零部件約 40%的質(zhì)量，而且還可以使采購(gòu)成本降 低 40%左右，因此近年來(lái)塑料在汽車(chē)中的用量迅速上升。據(jù)統(tǒng)計(jì)，世界汽車(chē)平均每輛塑料用量在 2020 年就達(dá)到了 105kg，約占汽車(chē)總質(zhì)量的 8%～ 12%，其中塑料在轎車(chē)中的用量比在貨車(chē)、客車(chē)中的用量高，如奧迪A2 型轎車(chē)，塑料件總質(zhì)量已達(dá) 220kg，占材料總用量的 % 汽車(chē)上主要的塑料制品 （ 1） 聚烯烴制品 聚丙烯在汽車(chē)市場(chǎng)需求繼續(xù)增長(zhǎng)，主要?dú)w功于聚丙烯能夠與多種材料很好配混，能夠以較低的價(jià)格模擬高價(jià)格的工程樹(shù)脂性能，以及能夠薄型化和減輕重量等，這使聚丙烯不僅在替代非聚合物，而且在與其它聚合物，如 PVC、 ABS、 HDPE 和工程塑料的競(jìng)爭(zhēng)中也具有很大優(yōu)勢(shì)。 許多汽車(chē)制造商都看好聚丙烯部件。汽車(chē)制造商一般希望汽車(chē)部件能夠采用單一材料制造，以利于回收再用，同時(shí)還希望材料的成本較低，在許多情況下聚丙烯因具有最佳的綜合性能而成為首選，如 DSM 公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)一種由單一聚丙烯材料制造的儀表盤(pán)。 未來(lái)在汽車(chē)工業(yè)領(lǐng)域聚烯烴制品將大量替代各種昂貴的有色金屬和合金材料，這不湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 3 僅能提高汽車(chē)造型的美觀與設(shè)計(jì)的靈活性，降低零部件加工、裝配與維修的費(fèi)用，而且還可以降低汽車(chē)的能耗。隨著汽車(chē)工業(yè)的快速發(fā)展，車(chē)用聚烯烴制品需求將更加旺盛。 （ 2）聚 氨酯在汽車(chē)行業(yè)的新運(yùn)用 汽車(chē)工業(yè)對(duì)未來(lái)汽車(chē)的舒適性、安全性及節(jié)能等要求都離不開(kāi)聚氨酯。具有隔熱及隔音功能的車(chē)頂材，具有舒適性要求的汽車(chē)座墊，阻隔噪音及振動(dòng)保持安靜空間的車(chē)底材料和密封材料。此外還有儀表盤(pán)、車(chē)門(mén)、安全氣囊、座椅靠背、擋泥板、減沖吸收劑、油封、不爆輪胎及涂料等等。 目前聚氨酯在汽車(chē)塑料中的用量為 20%，車(chē)用海綿則達(dá) 60%。隨著汽車(chē)工業(yè)的發(fā)展，聚氨酯的新用途自然會(huì)隨之與日俱增。且聚氨酯在汽車(chē)中還有不少新運(yùn)用。美國(guó)固特異輪胎橡膠公司和艾美萊輪胎公司合作，共同研發(fā)聚氨酯汽車(chē)輪胎。與普通橡膠相比，聚氨酯 材料耐磨性好，用聚氨酯材料制造輪胎大多采用澆注工藝，比橡膠輪胎均勻性更好，而且不會(huì)出現(xiàn)胎面剝離現(xiàn)象。但由于聚氨酯材料熔點(diǎn)較低，所以很少用于制造高速輪胎。隨著聚氨酯材料性能以及聚氨酯輪胎生產(chǎn)工藝的改進(jìn)，大規(guī)模生產(chǎn)聚氨酯輪胎在不久將成為現(xiàn)實(shí)。 （ 3）纖維增強(qiáng)塑料 在各種復(fù)合材料中，最重要的是纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。目前西歐纖維增強(qiáng)塑料的年用量已超過(guò) 40 萬(wàn) t，其中約 50%應(yīng)用于汽車(chē)工業(yè)。 汽車(chē)方面的需求量目前占增強(qiáng)塑料市場(chǎng)總消費(fèi)量的 31%。纖維復(fù)合材料最重要的應(yīng)用市場(chǎng)是汽車(chē)業(yè)和建筑業(yè)，其中玻璃纖維增強(qiáng)熱塑性塑料是最重要 的一種汽車(chē)用纖維復(fù)合材料，它輕質(zhì)高強(qiáng)，其拉伸、彎曲、壓縮彈性模量、抗蠕變及耐疲勞特性好，可采用注射、擠出、壓制、層壓等多種成型方法加工，成型周期短、生產(chǎn)效率高，因此其應(yīng)用領(lǐng)域在不斷擴(kuò)大。 塑料在汽車(chē)行業(yè)的應(yīng)用前景 塑料由于重量輕、耐腐蝕、加工容易被汽車(chē)行業(yè)界所重視。目前塑料主要應(yīng)用在襯套、裝飾件及車(chē)身某些部件上。可是人們的追求的目標(biāo)是應(yīng)用于整個(gè)車(chē)身外殼。 近年來(lái)，汽車(chē)輕量化成為降低汽車(chē)排放、提高燃燒效率的有效措施，也是汽車(chē)材料發(fā)展的主要方向，它使塑料在汽車(chē)中的用量迅速增加。目前發(fā)達(dá)國(guó)家已將汽車(chē)用塑料量的 多少作為衡量汽車(chē)設(shè)計(jì)和制造水平的一個(gè)重要標(biāo)志。 “以塑代鋼”國(guó)外已先行一步，汽車(chē)業(yè)“以塑代鋼”的趨勢(shì)在 2020 國(guó)際塑料橡膠展會(huì)上得以充分體現(xiàn)。據(jù)觀察，諸多國(guó)外塑料生產(chǎn)企業(yè)都將其與汽車(chē)有關(guān)的業(yè)務(wù)作為推廣重點(diǎn)，并展示其用塑料材料制造的汽車(chē)零部件產(chǎn)品。如， GE 塑料集團(tuán)采用樹(shù)脂和最新復(fù)合材料技術(shù)生產(chǎn)的車(chē)用塑料產(chǎn)品，美國(guó)首諾公司用工程塑料制成的進(jìn)氣歧管，德國(guó)朗盛集團(tuán)研發(fā)的車(chē)用塑料零部件等?？梢钥闯鲕?chē)用塑料已經(jīng)成為高性能塑料產(chǎn)品研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)，而且成果喜人。隨著汽車(chē)輕量化和節(jié)能需求進(jìn)程的加速，相信塑料在汽車(chē)業(yè)的應(yīng)用空間 依然廣闊，塑料和汽車(chē)行業(yè)將達(dá)成共贏的格局。 [2] 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 4 第二章 塑件工藝分析 塑件結(jié)構(gòu)如圖 所示，為汽車(chē)后燈罩。塑件最大高度 40mm，最大長(zhǎng)度 132mm，塑件壁厚基本均勻?yàn)?3mm。 塑件上表面有個(gè)異形凸起，由一個(gè) 45176。的斜面 與 一曲面組合構(gòu)成。在斜面上有一個(gè)Φ12mm的斜通孔。如圖上‘ 1’處所示。 塑件右側(cè)上表面有一沉頭孔，沉頭為 Φ8mm 的圓孔深 3mm，孔為 Φ4mm深 3mm。如圖上‘ 2’所示。 塑 件內(nèi)側(cè)壁上有一凹槽，尺寸為 10mm 22mm深度為 4mm。如圖上‘ 3’所示。 鑒于塑件側(cè)壁高度較高（大約有 20mm），為能順利脫模，所以設(shè)置 1176。的拔模斜角。 材料分析 ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物。 [3] ABS 外觀為不透明呈象牙色粒料，其制品可著成五顏六色，并具有高光澤度。 ABS相對(duì)密度為 左右，吸水率低。 ABS 同其他材料的結(jié)合性好，易于表面印刷、涂層和鍍層處理。 ABS 的氧指數(shù)為 18～ 20，屬易燃聚合物，火焰呈黃色，有黑煙，并發(fā)出特殊的肉桂味。 ABS 有優(yōu)良的力學(xué)性能，其沖擊強(qiáng)度極好，可以在極低的溫度下使用；塑件 圖 湖北汽車(chē)工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 5 ABS 的耐磨性優(yōu)良，尺寸穩(wěn)定性好，又具有耐油性，可用于中等載荷和轉(zhuǎn)速下的軸承。ABS 的耐蠕變性比 PSF 及 PC 大，但比 PA 及 POM 小。 ABS 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 ABS 的力學(xué)性能受溫度的影響較大 ABS 的熱變形溫度為 93~118℃，制品經(jīng)退火處理后還可提高 10℃左右。 ABS 在 40℃時(shí)仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 ABS 的電絕緣性較好，并且?guī)缀醪皇軠囟?、濕度和頻率的影響，可在大多數(shù)環(huán)境下使用。 ABS 同 PS 一樣是一種加工性能優(yōu)良的熱塑性塑料，可用通用的加工方法加工。 ABS 的熔體流動(dòng)性比 PVC 和 PC 好，但比 PE、 PA 及 PS 差，與 POM 和 HIPS 類似； ABS 的流動(dòng)特性屬非牛頓流體；其熔體粘度與加工溫度和剪切速率都有關(guān)系，但對(duì)剪切速率更為敏感。 ABS 的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。 ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進(jìn)行干燥處理。一般制品的干燥條件為溫度 80~85℃，時(shí)間2~4h；對(duì)特殊要求的制品 (如電鍍 )的干燥條件為溫度 70~80℃，時(shí)間 18~18h。 ABS 制品在加工中易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力的大小可通過(guò)浸入冰乙酸中檢驗(yàn)；如 應(yīng)力太大和制品對(duì)應(yīng)力開(kāi)裂絕對(duì)禁止，應(yīng)進(jìn)行退火處理，具體條件為放于 70~80