【正文】 塑料在汽車上的應(yīng)用有以下 5 大優(yōu)勢(shì)： （ 1）汽車輕量化。 （ 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)車上不同部件的用途要求。 許多汽車制造商都看好聚丙烯部件。 （ 2）聚 氨酯在汽車行業(yè)的新運(yùn)用 汽車工業(yè)對(duì)未來(lái)汽車的舒適性、安全性及節(jié)能等要求都離不開(kāi)聚氨酯。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，聚氨酯的新用途自然會(huì)隨之與日俱增。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。 汽車方面的需求量目前占增強(qiáng)塑料市場(chǎng)總消費(fèi)量的 31%?？墒侨藗兊淖非蟮哪繕?biāo)是應(yīng)用于整個(gè)車身外殼。據(jù)觀察，諸多國(guó)外塑料生產(chǎn)企業(yè)都將其與汽車有關(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零部件產(chǎn)品。 [2] 湖北汽車工業(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，為汽車后燈罩。在斜面上有一個(gè)Φ12mm的斜通孔。 塑 件內(nèi)側(cè)壁上有一凹槽，尺寸為 10mm 22mm深度為 4mm。 材料分析 ABS 是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯共聚而成的聚合物。 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 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 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 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℃的熱風(fēng)循環(huán)干燥箱內(nèi)2~4h，再冷卻至室溫即可。材料溫度應(yīng)保證小于 %。 MOLDFLOW 軟件工具中溶合了一整套設(shè)計(jì)原理，可以評(píng)價(jià)和優(yōu)化組合整個(gè)過(guò)程，在模具制造以前對(duì)塑料產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和質(zhì)量進(jìn)行優(yōu)化。在分析前，首 先把 不符合縱模比的單元合并 ，把死點(diǎn)刪除 。 完全重疊單元個(gè)數(shù) 1，自由邊 44。 澆口位置的好壞，不僅影響到產(chǎn)品的外觀，而且影響到產(chǎn)品的質(zhì)量。 通過(guò)計(jì)算 ， 本方案初步選定冷卻道橫截面的直徑 定模側(cè) 為 8 ㎜ ，離塑件的模具壁厚的平均值為 10㎜，兩冷卻道之間的間距為 120㎜，冷卻道的長(zhǎng)度為 130 ㎜采用串聯(lián)式，動(dòng)定模布置。 圖 澆口位置的填充時(shí)間 壓力（ Pressures）： 象充模時(shí)間一樣，壓力分布也應(yīng)該平衡 。 圖 模腔內(nèi)的壓力分布 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 10 流動(dòng)前沿溫度（ Temperature at flow front） ： 流動(dòng)前沿溫度是聚合物熔體充填一個(gè)節(jié)點(diǎn)時(shí)的中間流溫度。而在一個(gè)截面內(nèi)熔接線首先形成的地方是截面的中心，因此，如果流動(dòng)前沿的溫度高，熔接線強(qiáng)度通常都高。當(dāng)沒(méi)有聚合物流動(dòng)時(shí)，體積溫度就是截面上溫度的簡(jiǎn)單平均值；當(dāng)有聚合物流動(dòng)時(shí)，截面上流速越快的部分，將給予越大的權(quán)重。實(shí)際應(yīng)用時(shí)允許有較大的溫度降，通常高至20176。可以看出塑 件體積溫度非常均勻。 圖 所示為注塑口壓力曲線。 圖 所示為推薦螺桿速率曲線。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 13 圖 鎖模力曲線 氣穴 （ Air traps）： 圖 所示為氣穴位置圖示。很明顯，塑件已被完全填充，不會(huì)產(chǎn)生澆不足的現(xiàn)象。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 15 圖 冷卻介質(zhì) 溫度（ Circuit Coolant Temperature ） ： 這個(gè)結(jié)果顯示了冷卻液流經(jīng)冷卻管道時(shí)的溫度變化。 可以看出入口冷卻液與出口冷卻液溫差很小。C 以上。 圖 凍結(jié)時(shí)間（ Time to Freeze）：凍結(jié)時(shí)間是指充模結(jié)束到型腔中的聚合物降至頂出溫度所需的時(shí)間。 圖 ㈡ 的分型位置不能保證 塑件的尺寸精度 ； 圖 ㈢ 的分型位置不能 順利脫模 ； 圖 ㈣ 的分型位置不能保證 塑件的尺寸精度 ，并且模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜； 所以選圖 （一） 為分型面。根據(jù)塑件的尺寸初選 250 315㎜的標(biāo)準(zhǔn)模架 [3]。容易得知，塑件需要的注塑機(jī)理論注塑量大于 ㎝ 3；由第三章的推薦注塑壓力不能小于 15 MPa 。對(duì)澆注系統(tǒng)的具體要求是： （ 1） 模腔的填充迅速有序，并且同時(shí)充滿各個(gè)型腔； （ 2） 熱量和壓力損失較小，盡可能消耗較少的塑料； （ 3） 能夠使型腔順利排氣； （ 4） 冷料不能進(jìn)入模具型腔； （ 5） 澆注流道凝料容易與塑件制品分離或切除，澆口痕跡對(duì)塑料件外觀影響很小。 圖 主澆道各部尺寸 由表 可知，注塑機(jī)的噴嘴球 半 徑 12 ㎜，噴嘴口直徑為Φ 4 ㎜。 澆口亦稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔的通道。澆口設(shè)置在塑件上部中心處，以使熔體流動(dòng)均 勻，填充迅速，降低塑件變形幾率。 r=1～ 3（㎜） H=（ 1/3～ 2/5） R 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 21 。因此可以利用其分型面 ， 同時(shí)利用配合間隙排氣其間隙為 ㎜～ ㎜ 來(lái)實(shí)現(xiàn)其排氣。 冷卻回路的設(shè)計(jì)應(yīng)做到回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)的介質(zhì)充分吸收成形塑件所傳導(dǎo)的熱量，使模具成形表面的溫度穩(wěn)定地保持在所需的溫度范圍內(nèi)，并且做到使冷卻介質(zhì)的回路系統(tǒng)內(nèi)流動(dòng)暢通，無(wú)滯留部位。 根據(jù)熱平衡原理，單位時(shí)間內(nèi)塑料熔體凝固釋放的熱量應(yīng)等于冷卻水所帶走的熱湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 22 量。 Kg1 C 由熱平衡條件： Qout=Qin 可得： mw=Δ nG/[CW(tout－ tin)] () 其中， tin為 25℃ ；根據(jù)入口與出口溫度控制在 2～ 3℃ ， 取 tout為 28℃ ； mw=247。其布局如圖 ；圖 所示。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 24 圖 根據(jù)塑件直徑 12mm 斜通孔厚度很小（ 3mm）的特點(diǎn)，采用對(duì)接型芯成型 12mm 斜通孔，雙向分型斜抽芯。 小型芯 1和 小型芯 2接合面投影線的中點(diǎn) A引垂線與塑件斜孔上邊緣投影線交于點(diǎn) c，再由點(diǎn) c引水平線與塑件斜 孔上邊緣右視投影 (橢圓 )交于點(diǎn) D，則點(diǎn) D 與橢圓長(zhǎng)軸最近端點(diǎn) E 之間的水平距離 s即為分型時(shí)型銷 10與塑件的干涉。 對(duì)圖 1塑件而言． D=12mm， b=3 mm，α =45。 對(duì)脫模機(jī)構(gòu)的基本要求 : （ 1） 運(yùn)動(dòng)靈活順暢，具有足夠強(qiáng)度、剛度，工作穩(wěn)定可靠，容易制造和裝配，更換方便； （ 2） 接觸塑件的配合間隙無(wú)溢料現(xiàn)象； （ 3） 對(duì)塑件頂推力分布均勻合理，對(duì)塑件外觀無(wú)明顯損壞，不會(huì)引起塑件變形或使塑件破裂； （ 4） 有利于將塑件和流道凝料帶向動(dòng)模一側(cè)； 復(fù)位可靠。合模時(shí)型腔板通過(guò)復(fù)位桿、推板及推桿固定板帶動(dòng)推桿和副型芯退回，型 腔板與推桿及副型芯不接觸。 該型號(hào)注射 機(jī)的理論注射量為 125cm3，又已知所需總的塑料量為 ㎝ 3。 代入數(shù)據(jù)得： 鎖F = 80= 該型號(hào)注射機(jī)的鎖模力為 900KN＞ ； 符合要求。 代入數(shù)據(jù)得： SⅠ =65+3=68mm，所設(shè)計(jì)的定距板的距離為 68mm ； 符合要求。 如下 開(kāi)模狀態(tài)下的向視圖。 根據(jù) 分析 結(jié)果 為注塑模具設(shè)計(jì)提供了 許多重要的 數(shù)據(jù)，并且還可以預(yù)測(cè)注塑模具設(shè)計(jì)結(jié)果可能產(chǎn)生的各類缺陷 。幾個(gè)月來(lái)，導(dǎo)師豐富的學(xué)識(shí)、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、以及他給予支持和鼓勵(lì)使我受益匪淺，所以能夠順利地完成所有設(shè)計(jì)任務(wù)，當(dāng)中所取得的每一點(diǎn)成績(jī)都與導(dǎo)師的熱情關(guān)懷和精心指導(dǎo)是分不開(kāi)的，值此論文完成之際，特別向?qū)熤乱灾孕牡母兄x和崇高的敬意。 UG提供的強(qiáng)大功能尤其是曲面造型和模具設(shè)計(jì)功能為 工程技術(shù)人員和生產(chǎn)管理人員在短期內(nèi)完成高質(zhì)量的產(chǎn)品開(kāi)發(fā)提供了強(qiáng)有力的工具。 具體體現(xiàn)以下兩點(diǎn)： 使用 Moldflow 軟件，可以實(shí)現(xiàn)塑件的流動(dòng)模擬分析。進(jìn)而通過(guò) 銷釘和定具拉板使模具沿Ⅱ一Ⅱ面 開(kāi)．塑件留在型芯上。 模具厚度的校核 由于注射機(jī)可安裝模具的厚度有一定限制，所以設(shè)計(jì)模具的閉合厚度 Hm必須在注射機(jī)允許安裝的最大模具厚度 Hmax及最小模具厚度 Hmin之間，即 m a xm in HHH m ?? （ ） 代入數(shù)據(jù)得： Hm=25+63+25+40+80+25=258mm 有： Hmin=200mm≤ Hm=190mm≤ Hmax=300mm ； 符合要求。 最大鎖模力校核 注射機(jī)鎖模力 F 鎖 的校核關(guān)系式應(yīng)為： P Fq?