【正文】 在貨車、客車中的用量高，如奧迪A2 型轎車，塑料件總質(zhì)量已達(dá) 220kg，占材料總用量的 % 汽車上主要的塑料制品 （ 1） 聚烯烴制品 聚丙烯在汽車市場需求繼續(xù)增長，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 和工程塑料的競爭中也具有很大優(yōu)勢。汽車制造商一般希望汽車部件能夠采用單一材料制造，以利于回收再用，同時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)開發(fā)一種由單一聚丙烯材料制造的儀表盤。隨著汽車工業(yè)的快速發(fā)展，車用聚烯烴制品需求將更加旺盛。具有隔熱及隔音功能的車頂材，具有舒適性要求的汽車座墊，阻隔噪音及振動保持安靜空間的車底材料和密封材料。 目前聚氨酯在汽車塑料中的用量為 20%，車用海綿則達(dá) 60%。且聚氨酯在汽車中還有不少新運(yùn)用。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，而且不會出現(xiàn)胎面剝離現(xiàn)象。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)。目前西歐纖維增強(qiáng)塑料的年用量已超過 40 萬 t，其中約 50%應(yīng)用于汽車工業(yè)。纖維復(fù)合材料最重要的應(yīng)用市場是汽車業(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。目前塑料主要應(yīng)用在襯套、裝飾件及車身某些部件上。 近年來，汽車輕量化成為降低汽車排放、提高燃燒效率的有效措施，也是汽車材料發(fā)展的主要方向，它使塑料在汽車中的用量迅速增加。 “以塑代鋼”國外已先行一步，汽車業(yè)“以塑代鋼”的趨勢在 2020 國際塑料橡膠展會上得以充分體現(xiàn)。如， GE 塑料集團(tuán)采用樹脂和最新復(fù)合材料技術(shù)生產(chǎn)的車用塑料產(chǎn)品，美國首諾公司用工程塑料制成的進(jìn)氣歧管，德國朗盛集團(tuán)研發(fā)的車用塑料零部件等。隨著汽車輕量化和節(jié)能需求進(jìn)程的加速，相信塑料在汽車業(yè)的應(yīng)用空間 依然廣闊，塑料和汽車行業(yè)將達(dá)成共贏的格局。塑件最大高度 40mm，最大長度 132mm，塑件壁厚基本均勻?yàn)?3mm。的斜面 與 一曲面組合構(gòu)成。如圖上‘ 1’處所示。如圖上‘ 2’所示。如圖上‘ 3’所示。的拔模斜角。 [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 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 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 的彎曲強(qiáng)度和壓縮強(qiáng)度屬塑料中較差的。 ABS 在 40℃時仍能表現(xiàn)出一定的韌性，可在40~100℃的溫度范圍內(nèi)使用。 ABS 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 的熱穩(wěn)定性好，不易出現(xiàn)降解現(xiàn)象。一般制品的干燥條件為溫度 80~85℃，時間2~4h；對特殊要求的制品 (如電鍍 )的干燥條件為溫度 70~80℃，時間 18~18h。 表 為注塑模工藝條件。建議干燥條件 為80~90℃ 下最少干燥 2小時。 熔化溫度 210～ 280℃ ；建議溫度： 245℃ 。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 6 第三章 塑件 CAE 分析 這里運(yùn)用注射模模流分析軟件 MOLDFlOW 進(jìn)行分析， MOLDFLOW 軟件可以模擬整個注射過程以及這一過程對注射成型產(chǎn)品的影響。 注射模 CAE 技術(shù)的作用在于： 優(yōu)化塑件設(shè)計(jì)。 [4] 考慮到模型的一些小孔以及拐點(diǎn)對模型劃分網(wǎng)格的影響，而其本身對模擬分析結(jié)果沒多大的影響。 圖 為汽車燈罩 處理后的 3D 實(shí)體模型的有限元網(wǎng)格模型。 有限元分析網(wǎng)絡(luò)診斷結(jié)果 數(shù)據(jù)如 圖 ，三角形單元個數(shù) 2942，節(jié)點(diǎn)個數(shù) 1489，網(wǎng)格縱模比的最大值為 ，小于 10。三角形單元的縱橫比平均值為 ，小于 6，網(wǎng)格的縱橫比結(jié)果還比較理想的 。澆口位置的選擇是在進(jìn)行了 moldflow 中的 Gate Location 分析后，根據(jù)分析得到的最佳澆口位置進(jìn)行選取的。 Gate Location 為用戶提供了良好的分析前準(zhǔn)備，避免了由于澆口位置設(shè)置不當(dāng)引起的不合理湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 8 成型。 圖 填充 分析 采用此澆口位置 一腔一模的方案對模型進(jìn)行填充和冷卻分析。 圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 9 充模時間（ fill time）： 充模時間顯示的是熔體流動前沿的擴(kuò)展情況，制件的填充應(yīng)該平衡。圖 所示為填充時間結(jié)果圖。 或者在保壓階段應(yīng)保證均勻的壓力分布 和幾乎無過保壓。主要給出了填充過程中模腔內(nèi)的壓力分布。因?yàn)樗淼氖墙孛嬷行牡臏囟?，因此其變化不大。熔接線形成時熔體的溫度高，則熔接線的質(zhì)量就好。 圖 為流動前沿溫度圖示。體積溫度反映了聚合物內(nèi)部能量的傳遞。在充模階段，體積溫度圖應(yīng)非常均勻，其變化以不超過 5176。F)為宜。C (~35176。 圖 3. 8 所示為填充 體積溫度 圖示。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 11 圖 體積溫度分布 注射位置壓力： XY 圖（ Pressure at injection location: XY Plot ） ： 通過注射位置壓力的 XY 圖可以容易地看到壓力的變化情況。假如壓力出現(xiàn)尖峰（通常出現(xiàn)在充?？旖Y(jié)束時），表明制件沒有很好達(dá)到平衡充模，或者是由于流動前沿物料體積的明顯減少使流動前沿的速度提高。注塑壓力是成型過程中的重要參數(shù)，直接決定了注塑機(jī)能夠提高壓力值大小的下限。 圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 12 推薦的注射速度： XY 圖（ Remended ram speed: XY Plot）： 推薦的注射速度是以使流動前沿的速度更加均勻?yàn)樵瓌t而建立的，它將有助于消除壓力尖峰，同時可以改善制件的表面光潔度。這曲線可以用于設(shè)定注塑機(jī)的螺桿在注塑過程中的運(yùn)動。鎖模力對充模是否平衡、保壓壓力和體積 /壓力控制轉(zhuǎn)換時間等非常敏感。氣穴分布在模型上表面， 在此面上開設(shè)分型面，這樣使得型腔的氣體容易排出。如圖 所示。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 14 圖 制品平均溫度（ Average temperature. part）： 圖 所示為平均溫度結(jié)果圖。 從圖中易知，其溫度分布還比較均勻。一般情況下，冷卻液溫度的升高不要超過 3186。 圖 所示為冷卻溫度結(jié)果圖。 圖 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 16 管道表面金屬溫度（ Circuit Metal Temperature）這個結(jié)果顯示了冷卻管道表面。這個溫度應(yīng)該不能比冷卻液溫度高 5186。通過這個結(jié)果我們可以看到回路中熱量傳遞最高的部位。 圖 。凍結(jié)時間可用來估計(jì)制件的成型周期，并作為確定保壓時間的初始值，同時 可用于觀察制件壁厚變化的影響。 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 17 圖 凍結(jié)時間 第四章 注塑模設(shè)計(jì) 分型面的設(shè)計(jì)原則 [6] （ 1）分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處； （ 2）分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模； （ 3）分型面的選擇應(yīng)保證塑件的尺寸精度和表面質(zhì)量； （ 4）分型面的選擇應(yīng)有利于模具加工； （ 5）分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 ； 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 18 圖 A2型模架 分型面的選擇 圖 根據(jù)選擇原則第一條‘ 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處 ’選出 4 種分型面位置如。 模架結(jié)構(gòu)選擇 由于該塑件結(jié)構(gòu)比較簡單，形狀也比較規(guī)則，無側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，采用點(diǎn)澆口形式注塑。 如圖 示。 ㈠ ㈡ ㈢ ㈣ 湖北汽車工業(yè)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文 ） 19 根據(jù) UG 對塑件的 體積 分析，測得其體積為 ㎜ 3 ≈ 塑料成型工藝與模具設(shè)計(jì) [6]得的 ABS 的密度在 ~㎝ 3，本塑件取 ㎝ 3。 注塑機(jī)的注射量表示法是用注塑機(jī)的注射容量（單位㎝ 3）表示注射機(jī)的規(guī)格，以標(biāo)準(zhǔn)螺桿注射時的 80%理論注射量表示。初選國產(chǎn) XSZY125 式塑料注塑成型機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)如表 。因此它應(yīng)保證熔體迅速順利有序地充滿行腔各處，獲取外 觀