西华大学毕业设计说明书
前 言
塑料成型工艺自1872年开始到现在已度过仿制和扩展并已转到了变革时期。世界塑料生产的年增长率70年代以前平均为12%～15%，进入70年代以后，4%～5%;80年代虽然基数已经较大，但仍然保持一定的增长，特别是发展中国家。进入21世纪，新世纪、新纪元，塑料成型工艺仍然呈较旺的势头发展。目前塑料工业已涉及到农牧业、包装、交通、化工、电气、仪表、建筑、航空、国防、家具、体育等众多国民经济支撑产业。
而支撑塑料成型工艺的灵魂是模具，一个国家模具生产能力的强弱、水平的高低直接影响着许多部门的新产品开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。当前，模具工业正向着高效率、高精度、标准化的方向发展。同时，随着计算机辅助工具——CAD（计算机辅助设计）、CAE（计算机辅助工程）、CAM（计算机辅助制造）的发展，模具工业更是如虎添翼。
日常生活中95%以上的塑料制品是通过模具来成型的，而其中尤以注塑模具为主。注塑成型模具的工作原理是，塑料先加在注塑机的加热料筒中，塑料受热熔融后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经喷嘴及模具的浇注系统进入模具型腔，塑料在模具型腔内固化定型。注塑模具主要用于热塑性塑料制品的成型。
注塑模具设计是本专业毕业设计的一个方向，它是在完成对所有的基础课程、专业基础课程和专业课程的学习之后进行的，是材料成型及控制工程（模具设计及制造方向）学生的必修课程之一，是对我们所学的专业知识的检验，也是一种巩固，增强对专业知识的运用能力。作为即将迈向工作岗位的学生，它是最接近以后工作任务的一次实践，为我们提供了一个“练枪”的平台，以期为以后更快地进入工作角色打下坚实的基础。
本次设计的主要内容包括：对于实物汽车出风口面罩进行结构及工艺性分 析，对于分型面进行选择，对浇注系统进行设计，对型芯行腔结构进行设计，对 侧向抽芯机构进行设计，对脱模机构进行设计，对开模过程进行分析，对模具钢强度进行计算，对模温控制系统设计，选择模架，校核模具与注射机关系。
5
西华大学毕业设计说明书
1. 工艺方案及分析
1.1 零件分析
本次毕业设计的零件为汽车出风口面罩实物如图1，综合产口的成本、使用性能、成形特性和外观条件等要求，此次设计选用丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物,代号ABS作为原材料，可以在柱塞式和螺杆式注塑机上注塑成形。
图1
脱模斜度：
为了便于制件从模腔中脱出或从塑件中抽出型芯,塑件设计时须考虑内外壁面应有足量的脱模斜度。最小脱模斜度与塑料性能、塑件几何形状有关。该塑件虽有不规则轮廓，但在分模方向上没有多少阻碍，容易脱模，所以采用单分型面，同时塑件本身有一定的弧度，这样更容易脱模。在汽车出风口面罩的设计当中，所有拔模斜度均取1度。 1.2 材料特性及成型工艺
该塑件采用ABS树脂，成型特点流动性总等，吸湿性，必须充分干燥，表面要求光泽的塑件必须经过长时间的预热干燥，溢边值0.04毫米，适合取高料温，
6
西华大学毕业设计说明书
高模温，但是料温过高容易分解，对精度的要求较高的塑件，模温适合取50-60摄氏度，对光泽，耐热塑件，模温取60-80摄氏度。注射压力高于聚苯乙烯。用螺杆式注射机成型时，料温为180-230摄氏度，注射压力也比较大。而且有很好的抗冲击强度和良好的机械强度以及一定的耐磨性。收缩率为0.4%--0.7%。质量密度为1.10克每立方厘米。 1.3 注射过程
塑料在注射机料筒内经过加热、塑化达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。注塑过程可以用如下图所示。图中T0代表螺杆或柱塞开始注射熔体的时刻；当模腔充满熔体（T=T1）时，熔体压力迅速上升，达到最大值P0。从时间T1到T2，塑料仍处于螺杆（或柱塞）的压力下，熔体会继续流入模腔内以弥补因冷却收缩而产生的空隙。由于塑料仍在流动，而温度又在不断下降，定向分子（分子链的一端在模腔壁固化，另一端沿流动方向排列）容易被凝结，所以这一阶段是大分子定向形成的主要阶段。这一阶段的时间越长，分子定向的程度越高。从螺杆开始后退到结束（时间从T2到T3），由于模腔内的压力比流道内高，会发生熔体倒流从而使模腔内的压力迅速下降。倒流一直进行到浇口处熔体凝结时为止。料凝结时的 压力和温度是决定塑料制件平均收缩率的重要因素。
7
西华大学毕业设计说明书
2 塑件的Moldflow分析
2.1 moldflow简介
Moldflow公司是一家专业从事塑料计算机辅助工程分析(CAE)的软件和咨询公司。Moldflow 公司是塑料分析软件的创造者，自1976年Moldflow公司发行了世界上第一套流动分析软件以来，一直主导着塑料CAE软件的市场。主要产品有：产品优化顾问软件(MPA)；注塑成型模拟分析软件(MPI)；注塑成型过程控制软件(MMS)等等。 Moldflow软件可以模拟整个注塑过程以及这一过程对注塑成型产品的影响。Moldflow软件工具中溶合了一整套设计原理，可以评价和优化组合整个过程，可以在模具制造之前对塑料产品的设计、生产和质量进行优化。 Moldflow公司从成立之日起就致力于使注塑模具技术商品化，并使每一个在注塑模具这一工业领域内的成员都可以得到这些高科技的商业产品。现在Moldflow在世界范围内不但已得到认可，而且倍受重视，并已被广泛应用。我们在科研(R&D)方面的不断努力使得我们在技术上不断取得突破性的进展，包括对注塑、压铸、吹塑和热成型模拟。另外，我们还把气辅、协同注塑和热固体材料反应过程模拟推出市场，并推出了专门针对半导体封装的模拟和设计工具。现在Moldflow已在汽车、家电、电子通讯、化工、航空航天和日用品等领域被广泛应用。
2.2汽车出风口面罩模型前处理 2.2.1网格的划分，处理，诊断
导入汽车出风口面罩模型，并选择网格类型为表面模型，设置全局网格边长为3mm接着开始划分网格。划分完成后进行网格数据统计，网格数量10398，无自由边，无交叉边最小纵横比1.156，最大纵横比45.582。进行网格的纵横比诊断。最后进行网格配向诊断，连通性诊断，自由边诊断等，均没有问题。
8
相关推荐：
loading