【導(dǎo)讀】中占有重要地位。在塑料材料、加工。著不可替代的作用。本文以汽車內(nèi)飾件為具體實例進行注塑工藝分析與模具設(shè)。計，除了工藝分析計算，還包括Moldflow成型過程模擬和UG模具設(shè)計。導(dǎo)向定位機構(gòu)、脫模機構(gòu)、側(cè)抽芯機構(gòu)及冷卻系統(tǒng)。利用Moldflow分析軟件進。同時，應(yīng)用UG的Moldwizard模塊進行模具設(shè)計，充分運用標準。件，提高設(shè)計效率。其中，汽車內(nèi)飾件用塑料量已占整車塑料用量的50%左右。為塑料制品成形技術(shù)的“三大支柱”。塑件使用要求和塑件的外觀造型要求，起著不可替代的作用。域，屬于系統(tǒng)工程技術(shù)。隨著計算機行業(yè)的不斷發(fā)展，塑料模已經(jīng)向著。構(gòu)合理、加工容易、操作容易等要求。

　　

【正文】 ，冷卻水流經(jīng)冷卻管道后溫度變化最大為 ℃，不高于 3℃，滿足冷卻要求。 ② （雷諾茲指數(shù)） Circuit Reynolds number 圖 1229 雷諾茲 指數(shù) 根據(jù)圖 1229 可知，冷卻水的雷諾數(shù)為 10000 6000，處于湍流狀態(tài)，冷卻效果好。 ③ （冷凝時間） Time to freeze 圖 1230 冷凝時間 根據(jù)圖 1230 可知，當(dāng)澆口位置凝固時，塑件中間部分還未凝固，容易引起收縮和翹曲變形，所以，應(yīng)加強冷卻。 ④ （翹曲） Deflection （ a） （ b） 圖 1231 翹曲 對比分析圖 1231 中的 a 圖和 b 圖可知，塑件的翹曲變形主要是由收縮引起的。塑件四邊先完成凝固，當(dāng)中 心部分冷卻時，對四邊產(chǎn)生拉力，引起翹曲變形，所以，要加強對中心部分的冷卻。 （ 2）提出優(yōu)化方案 ① 改善方案一 在凹模和型芯冷卻回路的中心部分添加兩個隔板，加強冷卻； ② 改善方案二 在凹模和型芯冷卻回路的中心部分添加四個隔板，并在澆口附近添加一個隔板，進一步加強冷卻。 （ 3）比較分析結(jié)果 ① 分別選中任務(wù)視窗面板上原始方案、方案一與方案二的體積收縮率（ Volumetric shrinkage at ejection）分析結(jié)果繪圖，此時各窗口如圖 1232所示。 （ a）原始方案 （ b）方案一 （ c）方案二 圖 1232 體積收縮率 原始方案的最大體積收縮率為 %； 方案一的最大體積收縮率為 %； 方案二的最大體積收縮率為 %； 由以上結(jié)果可知，隨著隔板數(shù)量增加，最大體積收縮率逐漸減小，冷卻效果不斷改善。 ② 分別選中任務(wù)視窗面板上原始方案、方案一與方案二的縮痕指數(shù)（ Sink index）分析結(jié)果繪圖，此時各窗口如圖 1233 所示。 （ a）原始方案 （ b）方案一 （ c）方案二 圖 1233 縮痕指數(shù) 原始方案的縮痕指數(shù)最大值為 %； 方案一的縮痕指數(shù)最大值為 %； 方案二的縮痕指數(shù)最大值為 %； 由以上結(jié)果可知，隨著隔板數(shù)量增加，縮痕指數(shù)逐漸減小，冷卻效果不斷改善。 ③ 分別選中任務(wù)視窗面板上原始方案、方案一與方案二的翹曲（ Deflection,all effects: Deflection）分析結(jié)果繪圖，此時各窗口如圖 1234所示。 （ a）原始方案 （ b）方案一 （ c）方案二 圖 1234 翹曲 原始方案的 Z 軸最大翹曲變形值為 mm； 方案一的 Z 軸最大翹曲變形值為 mm； 方案二的 Z 軸最大翹曲變形值為 mm； 由以上結(jié)果可知，隨著隔板數(shù)量增加，翹曲變形量逐漸減小，冷卻效果不斷改善。 綜合以上的分析結(jié)果，得出綜合比較結(jié)果，如表 123 所示。 表 123 最大體積收縮率（ %） 縮痕指數(shù)（ %） Z 軸最大翹曲變形量（ mm） 原始方案 方案一 方案二 比較原始方案、方案一和方案二可知，隨著隔板數(shù)量增加，最大體積收縮率翹曲、縮痕指數(shù)和變形量逐漸減小，型腔中間部分冷卻情況改善，所以，選擇方案二的冷卻系統(tǒng)。 13 UG 模具設(shè)計 模具設(shè)計過程 （ 1）創(chuàng)建分型線、分型面并分型 圖 131 型芯、型腔 （ 2）調(diào)入模架 圖 132 模架 （ 3）抽芯機構(gòu)設(shè)計 從標準部件庫中，調(diào)入標準內(nèi)抽芯機構(gòu)，并對部件進行緊固和定位（所用螺釘和銷釘 標準見（ 4）標準部件設(shè)計），完成修改后，如圖 133 所示。 圖 133 斜頂出 （ 4）標準部件設(shè)計 ① 澆口套設(shè)計和定位圈設(shè)計 圖 134 澆口套、定位圈 ② 緊固部件（螺釘）設(shè)計 查《機械設(shè)計實用手冊》表 得： 定位圈緊固螺釘：螺釘 GB/ M6 16； 拉料桿緊固螺釘：螺堵 TB／ T 8441991 M12 20； 模板緊固螺釘：螺釘 GB/ M20 200； 推板緊固螺釘：螺釘 GB/ M12 50； 型腔緊固螺釘：螺釘 GB/ M10 70； 型芯 緊固螺釘：螺釘 GB/ M10 80； 型腔定位楔塊緊固螺釘：螺釘 GB/ M8 55； 型芯定位楔塊緊固螺釘：螺釘 GB/ M8 60； 斜頂出緊固螺釘：螺釘 1 GB/ M4 20； 螺釘 2 GB/ M4 16； 螺釘 3 GB/ M6 16； 螺釘 4 GB/ M4 12； 螺釘 5 GB/ M6 16； 螺釘 6 GB/ M4 20； 圖 135 螺釘 ③ 定位部件 （銷釘）設(shè)計 查《機械設(shè)計實用手冊》表 得： 定位圈定位銷釘：銷 GB/ 6m6 16； 模板定位銷釘：銷 GB/ 16m6 50； 推板定位銷釘：銷 GB/ 10m6 40； 斜頂出定位銷釘：銷 1 GB/ 5m6 16； 銷 2 GB/ 5m6 16； 銷 3 GB/ 4m6 12； 銷 4 GB/ 4m6 12； 銷 5 GB/ 6m6 16； 銷 6 GB/ 5m6 14； 銷 7 GB/ 6m6 16； 銷 8 GB/ 5m6 16； 銷 9 GB/ 5m6 16； 圖 136 銷釘 （ 5）推出機構(gòu)導(dǎo)向部件設(shè)計 圖 137 推出機構(gòu)導(dǎo)向部件 （ 6）鑲件設(shè)計 圖 138 鑲件 （ 7）頂出機構(gòu)設(shè)計 圖 139 頂桿 （ 8）限位部件設(shè)計 圖 1310 限位部 件 （ 9）澆注系統(tǒng)設(shè)計 圖 1311 扇形澆口 （ 10）冷卻系統(tǒng)設(shè)計 圖 1312 冷卻回路 模具三維圖形 圖 1313 模具三維圖 14 結(jié)論 本文以汽車內(nèi)飾件為具體實例進行注塑成型工藝分析與模具設(shè)計，在完成工藝分析計算后，應(yīng)用 Moldflow 分析軟件對澆口位置、充填、料流、翹曲和冷卻進行模擬發(fā)現(xiàn)： （ 1）工藝分析計算確定澆注系統(tǒng)的數(shù)據(jù)普遍偏小，注射成型過程中，料流的剪切作用比較大，容易引起變色、裂解等； （ 2）工藝分析計算的鎖模力通常比較小，在充填完全過 渡到保壓階段時，容易出現(xiàn)較大鎖模力； （ 3） Moldflow 模擬時，系統(tǒng)默認保壓力為最大注射壓力的 80%，但經(jīng)過模擬發(fā)現(xiàn)，最佳保壓力一般取最大注射壓力的 90%左右；繼續(xù)增大保壓力，體積收縮反而變得越來越嚴重； （ 4）對于大面積薄壁塑件，冷卻回路布置時，應(yīng)重點考慮塑件中間的冷卻，因為中間凝固慢，翹曲會比較嚴重。 工藝分析計算為模具設(shè)計提供了基礎(chǔ)，在進行 Moldflow 分析后，優(yōu)化了成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)，提高了模具的成型質(zhì)量；利用 UG 的Moldwizard 模塊進行模具三維設(shè)計，直接調(diào)入模架和標準件， 提高設(shè)計效率，同時，可以利用 UG 的 CAM 功能，生成程序直接操控數(shù)控機床進行機加工，提高加工效率。 通過這次畢業(yè)設(shè)計，提高了綜合運用所學(xué)的基礎(chǔ)理論知識、專業(yè)知識和基本技能，獨立分析與解決實際工程問題的能力；培養(yǎng)正確的設(shè)計思想、嚴謹?shù)目茖W(xué)態(tài)度和良好的工作作風(fēng)；提高查閱文獻、理論分析、設(shè)計計算、 Moldflow 分析、UG 繪圖及計算機應(yīng)用等方面的能力，為以后科研打下了良好的基礎(chǔ)。 致謝 本文是在導(dǎo)師管延錦教授的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。導(dǎo)師淵博的知識、嚴謹?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、敏銳的思維、高度的責(zé)任心以及獻身事業(yè)的精神， 令學(xué)生終生受益，是我以后工作和學(xué)習(xí)的楷模。在整個研究期間，導(dǎo)師不僅在學(xué)術(shù)上傾注了大量的心血，而且在研究和工作方法上給予了極大的關(guān)懷和幫助，體現(xiàn)了精益求精的科學(xué)研究作風(fēng)，令學(xué)生終生難忘。值此論文完成之際 ,謹向?qū)熯@段時間來的辛勤培養(yǎng)致以最衷心的感謝和最崇高的敬意！ 博士生李熹平從論文的方案論證、實施到論文的定稿自始至終都傾注了極大的心血，提供了許多具體的幫助和精心的指導(dǎo)，在此謹向博士生李熹平致以最衷心的感謝和最誠摯的祝福！ 感謝山東大學(xué)模具工程技術(shù)研究中心提供良好的研究環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍。 感謝溫道勝、劉江偉等同 學(xué)在學(xué)習(xí)期間的探討和切磋中提供了許多無私的幫助，在此深表謝意，并祝他們事業(yè)有成！ 謹以此文獻給養(yǎng)育我的父親、母親，您們對我的教育、關(guān)心與鼓勵一直是我奮斗的源泉，您們在生活和學(xué)習(xí)中給予我最堅定、最可信賴的心靈支持。在此，深深祝福我的父母、我的家人身體健康、事事如意！ 向所有曾在學(xué)習(xí)、生活和工作中給予我關(guān)心、支持和幫助的老師、同學(xué)和朋友們表示真誠的謝意！ 最后，向評審學(xué)士論文并提出寶貴意見的專家們致以深深的謝意！ 宋珊珊 2020 年 5月 參考文獻 中國機械工程學(xué)會，中國模具設(shè)計大典委員會 . 中國模具設(shè)計大典：第 2卷 .南昌：江西科學(xué)技術(shù)出版社， 申樹義，高濟 . 塑料模具設(shè)計 . 北京：機械工業(yè)出版社， 宋王恒 . 塑料注射模具設(shè)計實用手冊 . 北京：航空工業(yè)出版社， 唐志玉 . 大型注塑模具設(shè)計技術(shù)原理與應(yīng)用 . 北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 天福祥 . 先進注塑模 330 例 設(shè)計評注 . 北京：機械工業(yè)出版社， 2020 機械設(shè)計實用手冊編委會 . 機械設(shè)計實用手冊 . 北京：機械工業(yè)出版社， Ye XG， Fuh JYH， Lee KS. 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