【正文】
導(dǎo)向與定位機構(gòu)設(shè)計 30 導(dǎo)向機構(gòu)設(shè)計 30 定位圈設(shè)計 319 脫模機構(gòu)設(shè)計 32 脫模機構(gòu)選擇 32 脫模力計算 32 推桿脫模機構(gòu)設(shè)計 33 澆注系統(tǒng)凝料脫出限位機構(gòu)設(shè)計 3610 抽芯機構(gòu)設(shè)計 38 側(cè)抽機構(gòu)選擇 38 抽拔距計算 38 3811 注塑機與注射模的關(guān)系 39 安裝參數(shù)校核 39 開模行程校核 39 40 塑件平均厚度 40 導(dǎo)入實體 40 劃分網(wǎng)格 40 重新網(wǎng)格劃分 41 網(wǎng)格診斷并修復(fù) 42 澆注系統(tǒng)分析 44 冷卻系統(tǒng)分析 5813 UG模具設(shè)計 65 模具設(shè)計過程 65 7114 結(jié)論 72致謝 73參考文獻 74山東大學(xué)畢業(yè)論文(設(shè)計)1 引言工程塑料質(zhì)量輕,不腐蝕,絕緣性好,易成型,越來越被汽車業(yè)界認識和接受,工程塑料在汽車中應(yīng)用也就變得越來越廣泛,所以,塑料模具的應(yīng)用也越來越廣泛。 cooling system。s Moldwizard, we can make full use of standard parts and improve the efficiency in the process of mold design.Keywords: feed system。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。通過工藝分析計算,選擇合適的注塑機,合理設(shè)計模具的模架、澆注系統(tǒng)、成形零件、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)。在塑料材料、加工工藝確定后,塑料模具對實現(xiàn)塑件加工要求、塑件使用要求和塑件外觀要求,起著不可替代的作用。畢業(yè)論文(設(shè)計)汽車內(nèi)飾件的注塑成型工藝分析與模具設(shè)計摘 要隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,塑料注射成型已經(jīng)廣泛應(yīng)用于汽車行業(yè),在國民經(jīng)濟中占有重要地位。對于注射成型,塑料模具的設(shè)計至關(guān)重要。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。利用Moldflow分析軟件進行充填、料流、翹曲和冷卻模擬,優(yōu)化成型工藝參數(shù)、澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng),提高模具的質(zhì)量。關(guān)鍵詞:澆注系統(tǒng);側(cè)抽芯;冷卻系統(tǒng);Moldflow分析;優(yōu)化73Injection process analysis and mold design of an automobile interiorAbstractWith the development of science and technology, plastic injection molding has already been widely used in the automobile industry. It plays an important part in the national economy. For the injection molding, the design of plastic mold is essential. After the plastic material and processing technology are identified, the design of plastic mold plays an irreplaceable role in realizing the requirement of part’s processing, using and appearance. In this paper, the automobile interior is designed as the specific example for injection process analysis and mold design. In addition to the process analysis and calculation, there are also the process of Moldflow Simulation and UG mold design. Through the process analysis and calculation, we can choose the suitable injection molding machine, design the mold base, the feed system, forming parts, positionoriented institutions, Demoulding agencies, side core slide and cooling system rationally. Using the Moldflow software to simulate the process of filling, material flowing, warpage and cooling for the purpose of optimizing the molding process parameters, the feed system and cooling system. Then, we can improve the quality of the die. At the same time, with the application of UG39。 side coreslide。 Moldflow analysis。其中,汽車內(nèi)飾件用塑料量已占整車塑料用量的50%左右。尤其是塑料模對實現(xiàn)塑件加工工藝要求、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。隨著計算機行業(yè)的不斷發(fā)展,塑料模已經(jīng)向著CAD/CAM/CAE集成化發(fā)展。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,其步驟如下:首先,進行工藝分析計算,選擇合適的注塑機,合理確定模具的型腔數(shù)目、分型面、排氣槽、澆注系統(tǒng)、成形零件、導(dǎo)向定位機構(gòu)、脫模機構(gòu)、側(cè)向抽芯機構(gòu)及冷卻系統(tǒng)。最后,用UG的Moldwizard模塊進行模具三維設(shè)計,充分應(yīng)用標準件,提高設(shè)計效率。此塑件形狀比較復(fù)雜,同時壁厚很薄,不容易充填,大而薄的曲面注射成型后容易發(fā)生翹曲變形,因此要保證澆注平衡和冷卻均勻,盡量減小翹曲變形;分析塑件外觀,凹槽成型需要內(nèi)抽芯機構(gòu),所以,要保證內(nèi)抽芯機構(gòu)與脫模機構(gòu)不發(fā)生干涉;考慮到塑件外觀要求,采用側(cè)澆口進行注射成型;為了保證流道凝料的順利脫出,采用兩次分型,并設(shè)定限位裝置;因為型芯的形狀比較復(fù)雜,用整體形式損壞后不容易維修,同時加工難度高,所以適當(dāng)增加鑲件,并保證型芯的強度和剛度。 成型特性 (1)吸濕性強,%,必須充分干燥;(2)流動性中等,;(3)比聚苯乙烯加工困難,宜取高料溫、模溫;料溫對物性影響較大,料溫過高易分解,分解溫度為250℃;(4)模具設(shè)計時要注意澆注系統(tǒng),選擇好進料口位置、形式;脫模斜度宜取2℃以上。為了保證正常的注射成型,最大注射量應(yīng)大于塑件的體積(包括流道及澆口凝料)。(2)注射壓力校核 注塑機的最大注射壓力應(yīng)大于塑件成型所需的注射壓力,即式中,─注塑機的最大注射壓力,160MPa; ─塑件成型所需的注射壓力,60~110MPa;故 ,注塑機滿足要求。為避免塑件注射成型時由于鎖模力不足而使模具沿分型面脹開,注塑機的鎖模力可按如下公式計算:式中,─注塑機的公稱鎖模力,3200KN; ─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力,取35MPa;─安全系數(shù),查《中國模具設(shè)計大典》,;─塑件及澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和(cm2);在UG中打開塑件,計算塑件的投影面積故 ,注塑機滿足要求。為了保證強度和剛度要求,同時保證塑件外表面無拼接縫痕跡,選用整體嵌入式凹模。(2)型芯結(jié)構(gòu)設(shè)計為了節(jié)省優(yōu)質(zhì)模具鋼材,便于機加工和熱處理,選用組合式型芯。 成型零件鋼材選用用作注射模成型零件的鋼材,應(yīng)具備如下性能:(1)機械加工性能良好,易于切削,加工后能得到高精度零件;(2)拋光性能優(yōu)良,鋼材的顯微組織應(yīng)均勻致密,極少雜質(zhì);(3)注射模型腔不僅受高壓塑料熔體沖刷,而且還受冷熱交變的應(yīng)力作用,要求材料的耐磨性和抗疲勞性能好。模具制造中不必?zé)崽幚怼R虼?,須先確定不同情況下的許用變形量,用剛度條件計算公式進行壁厚和墊板厚度的設(shè)計計算,再用強度條件計算公式進行校驗。圖41分型數(shù)據(jù)(1)許用變形量δp的計算從模具型腔不產(chǎn)生溢料考慮,查《中國模具設(shè)計大典》,取其值為;(2)剛度和強度條件計算① 帶??虻恼w式矩形凹模側(cè)壁厚度計算圖42 整體式矩形凹模此類結(jié)構(gòu)按剛度條件進行計算,??蚝穸葹椋菏街?,─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力,取35 MPa; ─凹模型腔深度,查圖41得:,; ─查圖41得:,; ─矩形凹模型腔中塑件長度,查圖41得:,; ─矩形凹模型腔長度查圖41得:,; ─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度; ─根據(jù),查《中國模具設(shè)計大典》,; ─查《中國模具設(shè)計大典》,根據(jù)得:; ─105 MPa; ─許用變形量;故 型腔凹模長邊厚度為:型腔凹模短邊厚度為:型芯凹模長邊厚度為:型芯凹模短邊厚度為:通過以上計算,查《中國模具設(shè)計大典》,型腔凹模固定板選用:500 mm710 mm;型芯凹模固定板選用:500 mm710 mm;強度條件進行校驗,所以選用公式型腔凹模長邊厚度校核型腔凹模短邊厚度校核型芯凹模長邊厚度校核型芯凹模短邊厚度校核式中,─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力,取35 MPa ; ─凹模型腔深度,利用UG求,查圖41得:,; ─一般中碳鋼為160 MPa; ; ─根據(jù),查《中國模具設(shè)計大典》:;S─矩形凹模厚度,;─矩形凹模型腔側(cè)壁厚度; 經(jīng)強度校核,所選用模板滿足要求。圖43 嵌入式凹模 ② 整體式矩形凹模底板厚度式中,─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力,取35MPa ; ─矩形凹模型腔短邊長度(mm),查圖41得:; ─矩形凹模型腔長邊長度(mm),查圖41得:;─105MPa;─許用變形量;故 強度條件進行校驗整體式矩形凹模底板厚度式中,─模具型腔內(nèi)最大熔體壓力即型腔壓力,取35MPa ; ─矩形凹模型腔短邊長度(),查圖41得:; ─一般中碳鋼為160MPa;故 經(jīng)強度校核,整體式矩形凹模底板厚度最小為。 定位楔塊設(shè)計(1)型芯固定板上定位楔塊設(shè)計長邊方向上定位楔塊,如圖44所示。圖45 定位楔塊(2)型腔固定板上定位楔塊設(shè)計長邊方向上定位楔塊,如圖46所示。圖47 定位楔塊5 澆注系統(tǒng)設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注塑機噴嘴到模具型腔的進料通道,具有傳質(zhì)、傳壓和傳熱的功能,對塑件質(zhì)量影響很大;澆注系統(tǒng)設(shè)計的正確與否,對注射成型過程和塑件質(zhì)量均有著直接影響,在澆注系統(tǒng)設(shè)計時應(yīng)遵循如下原則:(1)在滿足塑料成形和排氣良好的前提下,盡量縮短熔體的流程,以便降低壓力損失、縮短充模時間;(2)澆口尺寸、位置和數(shù)量的選擇十分關(guān)鍵,應(yīng)有利于熔體流動、避免產(chǎn)生湍流、渦流、噴射和蛇形流動,并有利于排氣和補縮;(3)設(shè)計澆注系統(tǒng)時,應(yīng)考慮取出澆口方便,修正澆口時在塑料塑件上不留痕跡,以保證塑料塑件外觀。主流道的大小和塑料進入型腔的速度及充模時間長短有著密切聯(lián)系。主流道的形狀為圓錐形,以便于熔體的流動和開模時主流道凝料的順利拔出。;② 澆口套進口的直徑應(yīng)比注塑機噴嘴孔直徑大1~2mm;③ ~1mm;④ 澆口套(主流道長度)應(yīng)盡量短,可以減小冷料回收量,減小熱量和壓力損失;