汽車后視鏡罩的注塑模設計

汽車后視鏡罩的注塑模設計,汽車,后視鏡,注塑,設計 本科畢業論文（設計）題 目汽車后視鏡罩的注塑模設計本科畢業論文（設計）任務書題 目汽車后視鏡罩的注塑模設計題目來源自擬畢業論文（設計）任務與要求一、題目簡介： 本設計來源于專業培養需要和導師推薦?！白鳛闄C械設計制造及其自動化專業的學生，到畢業后才知道機械設計是個全能專業，就業面很廣。設計通用的CAD是需要最基本掌握的，當然PRO-E 、UG等也一定要掌握，這可是找工作的必備良藥啊?！闭砸晃粰C制專業畢業生的肺腑之言。通過完成畢業設計，讓學生掌握注塑模設計的基本思路和設計要點，全面復習和鞏固塑料成型工藝、注塑模具設計以及相關課程的基本知識，掌握各種手冊、文獻資料在模具設計的運用方法。在設計過程中，通過模具零部件強度和結構的設計，溫習和鞏固所學的機械設計、工程力學等專業基礎知識，通過繪制模具零件圖和裝配圖，提高學生運用計算機繪圖的能力，通過文獻檢索，讓學生了解注塑模行業的前沿知識和行業發展狀況。最終，運用所學知識解決實際設計問題，提高獨立分析問題、解決問題的能力，提高綜合素質。二、主要任務：1 搜集模具相關資料及前期準備工作, 汽車后視鏡罩注塑模具零件結構工藝性的分析：零件的結構、材料的性能、成型工藝等，確定模具總體方案；2進行模具工藝參數設計，模具基本類型與工作部分零件尺寸計算，模具總體結構設計：確定型腔數目，分型面，澆注系統結構，推出方式，成型零件結構，溫度調節系統等； 3進行模具結構設計及計算，模具整體設計和繪制裝配圖:模具零件結構尺寸設計；初選設備，設計澆注系統，設計推出機構，動、定模導向機構設計，成型零件設計及注塑機校核等；4 采用計算機軟件繪制模具裝配圖以及各零件圖。三、主要內容與基本要求：1 基本性能參數的確定；2 結構參數的選擇與計算；3 繪制模具二維及三維裝配圖及零部件圖；4 繪制模具的爆炸圖：5 制作畢業答辯的PPT。四、工作量要求1 撰寫設計論文及設計說明書（不少于8000字）；2 完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；3 圖紙的工作量合計不少于2張A1圖；4 手工繪A3圖一張；5 翻譯一篇外文論文。五、主要參考文獻：(要寫清參考文獻名稱、作者、出版社、出版時間)1 葉久新、王群，塑料成形工藝及模具設計M,北京: 機械工業出版社,20082 陳志剛，塑料成形工藝及模具設計M,北京: 機械工業出版社,20073 孫 桓，陳作模主編.機械原理M.,北京：高等教育出版社,2013.4 劉國良.模具先進制造技術在塑料成型模具設計方法中的應用研究J,.北京電子科技職業學院,201141-47.5 劉顏召，PRO/E野火版3.0模具設計與加工M,北京: 電子工業出版社,20076 賀平，塑料成型工藝及模具設計M, 北京: 電子工業出版社,20117 孫錫紅，我國塑料模具發展現狀及發展建議J. 電加工與模具,20108 成大先，機械設計手冊(第三版)M, 北京: 化學工業出版社,20109 梅紅吹,余拔龍;淺談塑料模具CAD/CAM設計與制造工藝J.中國科技信息,200510 付宏生 , 劉京華 , 塑料制品與塑料模具設計M, 北京:化學工業出版社,200911.Mahajan P V etal. Design for stampingM. New York ASME.2009.12.Pearce.R.Sheet Matal FormingM.Bristol philadelphia:Adam hilger.2013.畢業論文（設計）工作進程起止時間工作內容第七學期1518周第八學期14周第八學期57周第八學期810周第八學期11周第八學期12周第八學期13周確定畢業設計選題，完成畢業設計開題報告。收集有關資料，對資料進行詳細的了解分析，查看相關文獻開始初步設計。中期檢查，模具設計進行初步修改。正式開始各種設計工作，構造好設計總體框架；繪制設計相關二維三維圖紙。撰寫設計說明書。指導教師審閱，評閱教師評閱，論文查重。同時為畢業論文答辯做準備工作。答辯檔案整理指導教師（簽字） 畢業論文工作組組長（簽字） 學生（簽字） 畢業論文（設計）起止時間：2017年 12月27日 至2018年5月25日本科畢業論文（設計）開題報告論文（設計）題目汽車后視鏡罩的注塑模具設計學生姓名陳和斌學號0802140101指導教師余歷軍一、題目簡介： 本設計來源于專業培養需要和導師推薦?！白鳛闄C械設計制造及其自動化專業的學生，到畢業后才知道機械設計是個全能專業，就業面很廣。設計通用的CAD是需要最基本掌握的，當然PRO-E 、UG等也一定要掌握，這可是找工作的必備良藥啊?！闭砸晃粰C制專業畢業生的肺腑之言。通過完成畢業設計，讓學生掌握注塑模設計的基本思路和設計要點，全面復習和鞏固塑料成型工藝、注塑模具設計以及相關課程的基本知識，掌握各種手冊、文獻資料在模具設計的運用方法。在設計過程中，通過模具零部件強度和結構的設計，溫習和鞏固所學的機械設計、工程力學等專業基礎知識，通過繪制模具零件圖和裝配圖，提高學生運用計算機繪圖的能力，通過文獻檢索，讓學生了解注塑模行業的前沿知識和行業發展狀況。最終，運用所學知識解決實際設計問題，提高獨立分析問題、解決問題的能力，提高綜合素質。二.研究的意義塑料相對金屬，密度小，但強度比較高，絕緣性能良好，具有非常好的抗化學腐蝕性，在機械、化工、汽車、航空航天等領域，塑料已經大規模的取代金屬。目前塑料制件在工業、日常生活各領域幾乎無所不在。所以掌握模具設計這一門技巧，對于未來從事相關行業的我們來說極其重要。在本次設計的過程中，我們還要鍛煉UG等繪圖軟件的運用。讓我們對塑料注塑模具的成型、加工等有了更加具體的了解。為我們以后的工作奠定了堅實的基礎。 塑料模具工業近20年來發展十分迅速，早在7年前塑料的年產量按體積計算已經超過鋼鐵和有色金屬年產量的總和，塑料制品在汽車、機電、儀表、航天航空等國家支柱產業及與人民日常生活相關的各個領域中得到了廣泛的應用。塑料制品成形的方法雖然很多，但最主要的方法是注塑成形，世界塑料模具市場中塑料成形模具產量中約半數以上是注塑模具。 此次我選的課題正是通過UG軟件進行塑料模具的設計，通過這次畢業設計，把我大學四年所學都統統的運用起來，同時通過查閱大量的文獻資料豐富自己的知識儲備，拓展眼見，鍛煉獨自思考及解決問題的能力，為以后的工作積累了經驗。三、國內外的發展現狀注塑模具是生產各種工業產品的重要工藝裝備，隨著塑膠模具設計工業的迅速發展以及塑膠制品在航空、航太、電子、機械、船舶和汽車等工業部門的推廣應用，產品對模具的要求越來越高，傳統的塑膠模具設計方法已無法適應產品更新換代和提高質量的要求。國外模具工業的發展中，塑料模具和沖壓模具的地位已經不分前后。在日本的一萬多家企業中，40%的企業是主營生產塑料模和生產沖壓模。在韓國的各大模具廠內，43.9%的從事的是生產塑料模，沖壓模占到了全國的44.8%。而新加坡的近500家企業中，生產塑料模的廠家是從事沖壓模廠家的一倍還多。而拉美、印度、南亞、中亞等一些國家的新興模具市場也處在一個飛速發展期。我國在過去的幾十年內，由于模具行業一直未受到重視，模具的發展受到了一定的阻礙，導致發展緩慢。自從改革開放以來，塑料成型、沖壓模具等先進的生產技術在大批量的生產中具有顯著的有時。模具行業得到了迅速的發展。四、主要任務：1 搜集模具相關資料及前期準備工作, 汽車后視鏡罩注塑模具零件結構工藝性的分析：零件的結構、材料的性能、成型工藝等，確定模具總體方案；2進行模具工藝參數設計，模具基本類型與工作部分零件尺寸計算，模具總體結構設計：確定型腔數目，分型面，澆注系統結構，推出方式，成型零件結構，溫度調節系統等； 3進行模具結構設計及計算，模具整體設計和繪制裝配圖:模具零件結構尺寸設計；初選設備，設計澆注系統，設計推出機構，動、定模導向機構設計，成型零件設計及注塑機校核等；4采用計算機軟件繪制模具裝配圖以及各零件圖。五、主要內容與基本要求：1 基本性能參數的確定；2 結構參數的選擇與計算；3 繪制模具二維及三維裝配圖及零部件圖；4 繪制模具的爆炸圖：5 制作畢業答辯的PPT。六、工作量要求1 撰寫設計論文及設計說明書（不少于8000字）；2 完成總裝圖及零部件圖的三維圖、二維圖紙；3 圖紙的工作量合計不少于2張A1圖；4 手工繪A3圖一張；5 翻譯一篇外文論文。七研究方案以及步驟經分析，本課題的設計可分為以下階段：第一階段：1)查閱相關資料，記錄所需的信息，確定可行性方案。 2)理清研究思路，學習其他設計產品的優秀方法。 3)設計初期方案，繪制三維模型。第二階段：1)分析方案，對其進一步優化。 2)初步確定方案，再次并對其可行性以及性能分析并改進。3)對改進后的結構進行力學分析，確定設計方案。4)繪制二維、三維圖并進行裝配。 第三階段：1)將裝配好的三維實體圖用軟件進行運動仿真，做出其爆炸圖、并完成手工制圖。 2)最后根據分析結果，仿真結果，對其最后進行改進并反思總結。八論文提綱第1章 緒論1.1研究的目的及意義1.2國內外模具發展現狀1.3我國注塑模具現狀及發展趨勢第2章 塑件結構工藝性分析及注塑機選擇2.1塑件的幾何形狀分析2.2塑件材料的成型特性2.3塑件的生產批量2.4注塑機的選擇第3章 澆注系統的設計3.1澆注系統的組成3.2澆注系統的設計要求3.3主流道設計3.4澆口的設計原則第4章 型腔的總體布置、分型面選擇4.1分型面的形式4.2分型面的選擇原則第5章 成型零部件的設計 5.1成型零件的結構設計 5.2成型零件工作尺寸計算 5.3塑件的厚度計算 5.4鋼材的選用 5.5模架的選定 5.6模架各尺寸的校核第6章 成型設備的校核計算 6.1注射量的校核 6.2鎖模力的校核 6.3注射壓力的校核 6.4注塑機安裝模具部分尺寸的校核 6.5頂出裝置的校核 6.6開模行程的校核第7章 導向機構設計第8章 溫度系統及排氣8.1模具溫度對制品的影響8.2排氣槽的設計要點第9章 模具的總體結構及工作原理 9.1模具的總體結構 9.2工作原理第十章 總結九、主要參考文獻：(要寫清參考文獻名稱、作者、出版社、出版時間)1 葉久新、王群，塑料成形工藝及模具設計M,北京: 機械工業出版社,20082 陳志剛，塑料成形工藝及模具設計M,北京: 機械工業出版社,20073 孫 桓，陳作模主編.機械原理M.,北京：高等教育出版社,2013.4 劉國良.模具先進制造技術在塑料成型模具設計方法中的應用研究J,.北京電子科技職業學院,201141-47.5 劉顏召，PRO/E野火版3.0模具設計與加工M,北京: 電子工業出版社,20076 賀平，塑料成型工藝及模具設計M, 北京: 電子工業出版社,20117 孫錫紅，我國塑料模具發展現狀及發展建議J. 電加工與模具,20108 成大先，機械設計手冊(第三版)M, 北京: 化學工業出版社,20109 梅紅吹,余拔龍;淺談塑料模具CAD/CAM設計與制造工藝J.中國科技信息,200510 付宏生 , 劉京華 , 塑料制品與塑料模具設計M, 北京:化學工業出版社,200911.Mahajan P V etal. Design for stampingM. New York ASME.2009.12.Pearce.R.Sheet Matal FormingM.Bristol philadelphia:Adam hilger.2013.指導教師意見及建議（從選題、理論與實證準備、研究（設計）方法、工作安排等方面給出評價，并提出指導意見）： 該開題報告論述了課題的目的、意義、國內外發展狀況，對畢業設計的任務、研究內容了解清楚，研究方法與研究方案合理可行，提出了存在的問題及擬解決采取的措施，初定論文提綱較為合理（但最終還需要修改），工作量能夠滿足任務書要求。同意開題。指導教師簽名： 年 月 日畢業論文工作組意見及建議畢業論文工作組組長簽字： 年 月 日注：1.此表由學生填寫后，交指導教師簽署意見，經畢業論文（設計）工作組審批后，才能開題。本科畢業論文（設計）汽車后視鏡罩的注塑模設計摘要：模具工業是當今世界上發展最快的工業類別之一，注塑模具更是其中的佼佼者。因此，研究注塑模具，了解塑料制品的生產工藝，提高塑料產品的質量，具有重要的意義。此次畢業設計課題汽車后視鏡罩的注塑模設計，主要介紹了注塑成型的基本工藝，并提出了注塑成型產品的基本設計原則，注塑件的成型工藝設計、注塑機的選型、澆注系統的設計、注塑件的結構設計。脫模頂出機構設計，冷卻系統設計過程。并對標準模板的選擇作了相應的介紹。通過這個設計，掌握了注塑模具設計的整個過程，也提高了使用CAD/CAM繪制復雜裝配圖和三維軟件使用的能力。關鍵詞：汽車后視鏡罩；注塑模；結構設計；PROE； Injection mold design of rear view mirror coverAbstract: The mold industry is one of the fastest growing industrial categories in the world today. Injection molds are the best. Therefore, it is of great significance to study injection molds, understand the production process of plastic products, and improve the quality of plastic products. The subject of the design is the injection molding of the rearview mirror cover. The project focuses on the basic process of injection molding, and puts forward the basic design principles of injection molding products, the molding process design of injection molding parts, the selection of injection molding machines, and the pouring system,the design of the structural injection molded parts, stripping ejection mechanism design, cooling system design process. It also made corresponding introduction to the selection of the standard template. Through this design, the entire process of injection mold design has been mastered, and the ability to use CAD to draw complex assembly drawings and 3D software use also improved also has been improved.Keywords：Car rear-view mirror cover，injection mold，structural design，PROE目 錄摘要IABSTRACTII1 緒論11.1 課題研究的目的和意義11.2 國內外發展現狀11.3 我國模具的總體發展趨勢22 塑件結構工藝性及材料選定32.1 塑件的幾何形狀分析32.2 塑件材料的選擇32.2.1 ABS材料特性如下32.2.2 ABS材料的主要技術指標42.2.3 ABS材料的成型特點42.3零件的體積估算及注塑機型號的選擇42.3.1注塑機特點42.3.2 注射量的計算42.3.3 注塑機參數選定52.3.4 鎖模力計算62.4注塑機校核62.4.1注塑機壓力校核62.4.2鎖模力校核62.4.3成型腔數的確定63注塑模具主體結構設計93.1型腔布置及分型面的選擇93.1.1型腔數量及排列方式93.1.2模具結構形式的確定93.2 澆注系統103.2.1 主流道設計103.2.2 分流道的設計113.3.3澆口的設計123.3.4冷料穴和拉料桿的設計123.3成型零件的設計133.3.1 分型面的選擇133.3.2 排氣槽的設計143.4成型零件的結構設計143.4.1型腔的結構設計143.4.2 型芯的結構設計153.4.3 成型零件的尺寸計算154注塑模具其他結構設計194.1導向機構設計194.1.1 導向機構設計原則194.1.2 導柱導套的選擇194.1.3 導柱導套的排布方式194.2 塑件脫模機構設計204.2.1 推出機構的設計204.2.2 復位的設計214.2.3 脫模過程214.2.4模架的設計214.3冷卻系統的設計224.3.1冷卻道開設原則224.3.2 冷卻水道的結構225模具的裝配235.1模具總裝配235.2 型腔、型芯與模板的裝配235.3 推桿的裝配235.4模具的總裝配工藝246 總結25參考文獻27致 謝29附錄A 英文文獻翻譯31III本科畢業論文（設計）1 緒論制造業的發展程度是作為當今世界各國工業發展的一個重要衡量標準，模具工業在制造業中是尤為重要的組成部分，在現代工業發展歷史長河中，絕大多數產品都或多或少要進行模具加工這一過程，所以模具加工行業越來越成為現代工業發展不可缺少的一部分；塑料模具還因其不變形、光澤度高、無應力集中、無裂紋等特點，繼而成為模具行業的天之驕子。1.1 課題研究的目的和意義本次畢業設計的目的是為了提高我的設計能力，為在本科的知識提供一個實踐的培訓機會。在本設計中，提升了查閱各種工程手冊，機械和相關的仿真軟件有更好的運用能力，并且也鍛煉了自己獨立解決問題的能力。 由于我國在建國初期，各方面發展不成熟，缺少相關技術和技術人才，導致模具行業發展滯后，目前與發達國家還有一定的距離，通過汽車后視鏡蓋注塑模具的設計，我能夠在模具的研究和設計中學習各種知識，也能夠在互聯網上學習到現在模具行業整體發展的一個水平，我認為前景仍然是開闊的，只要我們能夠抓住機遇，不斷創新，就一定能趕超發達國家。綜上所訴，該課題具有很強的研究意義。1.2 國內外發展現狀新中國成立初期，由于我國基礎工業薄弱，所以當時的模具大多結構簡單，精度低，制造方法特別落后，缺乏先進加工技術和工藝文件；在中國改革開放以后，經濟高速發展，外國先進技術和人才涌入中國，給中國模具工業注入了新鮮血液，模具行業迎來了新的發展機遇，但也遇到了十足的挑戰，如自主創新能力較差，制造工藝落后。近些年來，我國十三五計劃，推行工業制造2025，在國家大力支持和鼓勵下，我國民族制造業迎來空前的發展機遇，制造業已經形成一片欣欣向榮的景象。模具行業更是得到了空前的機遇與挑戰，我國老一輩工程師們不負眾望，借鑒外國的優勢，大膽創新，使得模具行業發展迅速。 由于國外有工業革命奠定的基礎，所以總體比較發達，呈高集成化、智能化、柔性化和網絡化等特點。國外的發達國家模具發展更是向著標準化，部分資源共享化方向靠攏，使得模具設計周期大大縮短、最大降低成本的同時最大限度的提高模具制造業的應變能力，能夠滿足客戶的各類需求；國外的注塑成型技術也在向著多工位，高效率，智能化，低成本的方向發展?？傮w而言，國外發達國家模具行業有著先進的管理系統，工藝先進，標準化程度高。1.3 我國模具的總體發展趨勢(1) 新材料：新型模具材料和用于形成新材料的新模具；(2) 新技術：先進的模具成型工藝和模具加工生產工藝；(3) 信息化：充分發揮熱門的互聯網技術來進行數字化生產及其信息化管理；(4) 網絡化：充分整合和利用全球網絡資源，倡導循環經濟和綠色制造理念。2 塑件結構工藝性及材料選定2.1 塑件的幾何形狀分析后視鏡是汽車最重要的外觀組件，整體要求流線美觀，是駕駛員在駕駛時的第二個眼睛；本次設計的后視鏡罩的形狀非常規則，并且尺寸精度要求不是很高。因此，經過仔細考慮，本次設計選型的精度等級為13級。汽車后視鏡罩塑件的三維形狀如圖2.1所示。 圖2.1 后視鏡罩塑件圖2.2 塑件材料的選擇本設計塑件材料選用ABS樹脂材料。ABS，英文全稱為：acrylonitrile-butadiene-styrene copolymer；中文全稱為：丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物；ABS是在聚苯乙烯樹脂基礎上發展起來的一種新型工程材料1。 2.2.1 ABS材料特性如下ABS樹脂其抗沖擊、耐熱、耐磨、耐低溫、耐腐蝕性能優良，還具備易加工，不易變形，光澤度高，易涂色和二次加工等優點。被廣泛用于汽車，儀表，電子，建筑等各行各業。是使用最廣泛的非通用塑料原料之一。2.2.2 ABS材料的主要技術指標后視鏡罩塑件所用ABS材料性能參數如表2.1所示表2.1 ABS材料性能參數表性能指標超高沖擊型高強度沖擊型低沖擊型耐熱型密度（g/cm3）1.051.071.021.061.08吸水率（%）0.30.30.20.2燃燒性（12.7/s）-0.550.55拉伸強度（MPa）356321285356彎曲強度（MPa）6297254684彎曲彈性模量（GPa）1.83.01.22.02.52.6壓縮強度（MPa）-183970硬度（洛氏R）1001216286108116介電強度（KV/）-15.115.714.215.7體積電阻率（m）1014101410111011介電常數（60Hz）2.45.02.45.03.72.73.5耐電弧性（S）50855085708070802.2.3 ABS材料的成型特點隨著溫度的升高，塑性材料的粘度也增加，容易產生焊接痕跡，因此設計應盡量減少澆注系統對材料流動的影響;在正常的成型條件下，壁厚、熔體溫度和塑料零件的收縮量特別小;如果要求塑料零件的精度,模具溫度應該控制在5060,如果需要光澤和耐熱的塑料部件,應控制在60802。2.3零件的體積估算及注塑機型號的選擇2.3.1注塑機特點注塑機按注塑方式和鎖模裝置分為立式、臥式和直角式三種。注塑機的加工成型過程是一個循環過程，他的工作原理與打針推藥過程相似，借助備用塑注射螺桿將熔體推入一個封閉的空腔中，經過固化過程，生產出所用零件的工藝過程。 經過仔細推理論證，決定本課題設計采用螺桿式注塑機（XS-ZY-150）。2.3.2 注射量的計算 通過軟件PROE建模分析計算，（如圖2.2所示），得：塑件的體積：V塑= V=1.8134583e+04mm3 公式（2.1）單面的投影面積：A=1.9606367e+04mm3 由于本模具采用的是側澆口，澆注系統的體積為0.63cm3且采用的是一模兩腔，故：V總=2x V塑 +V澆 2=2 x1.81+0.63+0.63 =4.88 cm3 公式（2.2) 又因為ABS的平均密度為p=1.09g/cm，故： M=PV=4.88x1.09=5.312g 公式（2.3）圖2.2 零件體積分析2.3.3 注塑機參數選定考慮到塑件需要大批量生產及從各個方面綜合考慮：本設計選擇注塑機型號為：XS-ZY-150注塑機參數如表2.2所示;表2.2 XS-ZY-150注塑機參數表項目數值項目數值理論注射容量/cm3150柱桿空間/mm260290螺桿直徑/mm42最大模具厚度/mm300注射壓力/MPa120最小模具厚度/mm200射速率/gs-10.8cm頂出行程/mm100鎖模力/KN1200頂出力/KN35模板尺寸/mm428450最大油泵壓力/MPa172.3.4 鎖模力計算計算其所需鎖模力為F鎖 =AP型=18.9845Mp=854.1KN 公式(2.4)2.4注塑機校核2.4.1注塑機壓力校核ABS的注射壓力為40-120MPa，本設計所取注塑機壓力符合該范圍.2.4.2鎖模力校核型腔壓力Pc可按下式粗略計算： 公式（2.5） 式中： Pc為型腔壓力，MPa； P為注射壓力，MPa； K為壓力損耗系數，通常在0.250.5范圍內選取。所以， Pc=KP=0.37120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： TKPcA 公式（2.6） 式中： T為注塑機的額定鎖模力，KN； A為塑件和流道系統在分形面上的投影面積，mm2； K為安全系數，通常取1.11.2； KpcA=1.14518.98=1024.2KN 公式（2.7） 所以，該注塑機的鎖模力符合要求。2.4.3成型腔數的確定以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%計算： =2.08 公式（2.8） 式中： N-型腔數 S-注射機的注射量（g） W澆-澆注系統的重量（g） W件-塑件重量（g） 因為，N=2.082所以，此模具型腔為一模兩腔結構合理。綜上所述，本次設計選擇XS-ZY-150注塑機完全滿足設計需求。3注塑模具主體結構設計3.1型腔布置及分型面的選擇3.1.1型腔數量及排列方式模具的型腔能夠分成單型腔和多型腔3：確定型腔數目的要點：（1）塑料制品的批量、交貨周期和成本。如果短時間注射成型大量的塑料零件，應使用多型腔能提高生產效率。（2）質量控制的要求。本產品的設計精度為MT5，質量要求較高，再綜合考慮之下，我選用1模2腔，以來保證和滿足質量要求。型腔的排列如圖3.1所示：圖3.1 型腔排列方式示意圖3.1.2模具結構形式的確定澆注系統的布置是多腔模具設計中最重要的問題。通常有兩種類型：平衡式和非平衡式。平衡式的特點是將導流通道的長度、形狀一一對應，從而起到平衡腔體的進料和同時均勻填充的目的。非平衡型特征是主流道長度與每個腔通道的分流通道長度不相等,但流道的總長度可以縮短4。 通過PROE的成型分析，得到塑件的體積的質量，又因為此模具后視鏡罩屬于儀表外殼，精度高，從單一的加工生產效率和成本因素和注塑機的選型來考慮，本次設計決定采用一模兩腔布置。模具的結構圖如圖3.2所示：圖3.2 模具結構三維圖3.2 澆注系統3.2.1 主流道設計主通道是從注射模制噴嘴到模具觸點流過的第一通道，流到流動路徑的該段。其功能是將塑料溶液輸送到分流器。主通道設計成圓錐形。 主流道一般由閘門設置本設計主流道一般設計袋凸平臺一端的圓盤組成，本設計為主道設計的圓盤，由高度為5 - 10 mm，用注塑機和固定模板定位5。閘門套筒的孔深一般為3 5 mm。（1）根據所選用的注塑機，則主流道小端尺寸: d=注射機噴嘴尺寸+（0.51）=3+0.5=3.5mm 公式（3.1）主流道球面半徑：SR=噴嘴尺寸半徑+（12）=12+1=13mm 公式（3.2）（2）主流道襯套（圖3.3）雖然本設計是一個小模具，但主要通道長度襯套和定位環，主通道長度45mm左右，約等于模板厚度，材料采用T10制造熱處理強度52 56 HRC。1)主要通道錐角的36,ra = 0.63 um的內壁粗糙度;2)主通道大端圓，半徑r = 1 3 mm。在材料流動過程中減少阻力;3)主通道應盡可能短，一般小于60 mm，當模具結構允許時。過長會影響 熔體的平滑填充;4)H7 / m6用于主流道襯套和固定模座板，H9 / F9間隙配合用于定位環。圖3.3 定位圈和襯套的工程圖3.2.2 分流道的設計導流通道為過渡通道，是主通道與門之間的通道，在分型面打開。其效果是將塑料分配的主流轉移到每個澆口。 分流道是多腔模具很重要的組成部分。典型截面有半圓形、圓形、矩形、梯形、u形和六邊形等6。分流道設計要點: ( 1 )為使填料暢通的條件下盡量減小流阻，分流道的橫截面面和長度應取最 小值; ( 2 )表面粗糙度按需求應設為Ra0.8； ( 3 )分流通道較長，導流通道的端部沿材料流動方向延伸，用作導流槽的冷卻孔，用于儲冷材料，導流槽的直徑為導流槽的1.52倍。本設計采用圓形分流道，如圖3.4所示模具分流道圖3.4 模具分流道3.3.3澆口的設計澆口是分流道和型腔之間的短通道。它的作用是加速溶質，封閉空腔，便于塑料件的分離。在本設計中，澆口的位置和尺寸要求非常嚴格，因為澆口對成型性能和成型質量有很大的影響7。在選擇閘門位置時，應遵循以下原則:(1)應選擇澆口的大小和位置，避免材料注射和蠕動;(2)塑性加工應最短，材料流量最??；(3)有利于空腔內氣體的排出；否則，會在大門處造成短射、燒焦或高壓；(4)減少或避免塑料件的焊接痕跡，提高焊接牢度，如不可避免，不應在 功能區、載荷區和外觀區；(5)防止料流擠壓芯或預埋件；(6)考慮聚合物取向對塑件的影響，盡量減少聚合物沿流動方向的取向；經詳細論證分析，本次設計的塑料件采用側澆口，既能保證塑件的快速成型，又能保證塑件的成型，除去氣體。3.3.4冷料穴和拉料桿的設計冷料穴是指儲存冷物料，避免堵塞通道。通常設置在主通道末端以固定冷卻頭的裝置。冷卻孔直徑應略大于主通道主端直徑，模具為10毫米。深度約為主流道直徑的3 / 4，約6mm，如圖3.5所示。針對推板的生產，推出推桿接頭，并采用Z形桿。 圖3.5 冷料穴3.3成型零件的設計3.3.1 分型面的選擇分型面是指開模后取出塑件的那個平面，在注塑模中可采用一個或多個分型面， 將模具分成兩個或多個可分離的部分。成形時，接觸面必須封閉，使接觸面成為分型面。本塑件制造工藝簡單，故采用一個分型面即可。分型面的設計原則；(1)要符合制件脫模的基本要求，即可以讓制件從模具內取出，分型面位置應設在制件脫模方向最大的投影邊緣部位；(2)滿足動模分離后，制件盡可能的留在動模內；(3)分模線不能影響制件的外形，保證分型面不破壞制件的外表面光滑度；(4)確保制件的質量。（例：盡可能將有同軸度要求的部分設立在同一模板內；(5)能夠合理的安排澆口位置，設計出合理的澆注系統；(6)滿足模具的鎖緊要求，將制件應放在投影面積最大的部位；(7)便于設計出良好的排氣、冷卻系統；(8)有利于模具的加工。簡而言之，分型面應盡可能簡單，以便可以制造和模制模具。綜上考慮以上的設計原則，本設計的分型面選擇如圖3.6所示：圖3.6 分型面的選擇3.3.2 排氣槽的設計注塑模具的設計應當考慮排氣問題，當塑料熔體進入型腔時，如果原始氣腔內的氣體不能成功排出腔外，則可能會產生氣孔或其它缺陷的不良產品，本次設計的模具是利用分型面和鑲嵌件之間的間隙進行排氣的，所以不設排氣槽8。3.4成型零件的結構設計成形零件的結構設計主要包括型腔、型芯和各種環的設計。3.4.1型腔的結構設計型腔，又稱凹模，是在外表面形成塑料制品的主要部分，根據其結構不同，可分為整體和組合模兩種?？偟膩碚f，整體式的類型是強度，剛度是好，但不適合復雜的腔；組合模具結構，使得加工復雜的模具型腔簡單化，并且也可以避免使用相同的材料9。本設計采用拼接的間隙進行排氣步驟，但由于剛度較差，所以容易在塑料零件表面留下痕跡，模具結構復雜。為了便于處理，模具結構采用組合型式。如圖3.7所示。圖3.7 型腔圖3.4.2 型芯的結構設計凸模和核心部件在塑料零件的內表面，凸模具一般是指較大的成型零件，主要的內部零件，也稱為主芯;核心一般是指在較小的孔槽部位上的成型零件，由于模具結構一般，內部表面要求較高，內凸截錐淺，便于加工，所以采用積分的凸模板。如圖3.8所示： 圖3.8 型芯圖3.4.3 成型零件的尺寸計算型腔直徑按平均收縮率計算（單位：mm）取ABS的收縮率為0.50%。然后根據以上的平均收縮率計算出以下成型零件的尺寸。型腔直徑平均收縮計算(單位= mm)平均收縮率為：凹模的內形尺寸： L凹=L1+k-3/40+ 公式(3.1)式中： L凹 為內形尺寸(mm)； L塑 為外徑基本尺寸(mm)； K 為平均收縮率(%)； s 為公差，查表知ABS塑件精度等級取MT5；所以型腔尺寸如下： L1=160(1+0.005)-(3/4)1.4401.44=159.72 公式（3.2） L2=8(1+0.005)-(3/4)0.2800.28=7.81 公式（3.3） L3=38(1+0.005)-(3/4)0.560+0.56=37.77 公式（3.4）型腔深度的尺寸計算： H凹=H1+k-2/30+ 公式（3.5）式中： H凹 為高度尺寸(mm)； H塑 為內形深度基本尺寸(mm)； s 、K 含義和1式相同； H1=4(1+0.005)-(3/4)0.240+0.24=3.84 公式（3.6）凸模的外形尺寸計算： L凹=L1+k-3/4-0 公式（3.7） 式中：L凸 為外形尺寸(mm)； L塑 為內形基本尺寸(mm)； s 、k含義和1式相同。所以型芯的尺寸如下：L1=19（1+0.005）+（3/4）0.44-0.440=19.425 公式（3.8）L2=2（1+0.005）+（3/4）0.20-0.20=2.16 公式（3.9）型芯的深度尺寸計算： H凸=H 塑1+k+2/3-0 公式（3.10） 式中： H凸 為高度尺寸(mm)； H 塑 為內形深度基本尺寸(mm)； s 、k含義和1式相同。型芯的高度為： H凸 =3.4（1+0.005）+（2/3）0.24-0.240=3.577 公式（3.11）4注塑模具其他結構設計4.1導向機構設計4.1.1 導向機構設計原則導向機構的作用是定位、導向和承受一定的側向壓力。導向件設計原則:(1)導向機構類型的選擇:模型定向一般采用島導向;(2)導柱的數量、尺寸和布置:導柱應圍繞模具分型面分布;(3)導向件的設置必須注意模具的強度;(4)導向件必須考慮工藝過程;(5)導柱要能順利進入導套；導向段長度應比芯高812 mm;(6)導向件應具有較強的耐磨性:導柱導套采用20鋼，硬度50 55 HRC。 (7)導柱導套固定件表面粗糙度Ra = 0.8 m，導向件表面粗糙度Ra = 0.8 0.4 m;(8)協調精度: H7 / m6過渡采用導柱、導套、模板固定部分。導柱和導套的滑動部分應采用H7 / f7的間隙結合。4.1.2 導柱導套的選擇導柱導套具體尺寸如圖4.1所示。圖4.1 導柱導套結構形式4.1.3 導柱導套的排布方式為了使導柱進入導套是光滑的、圓角的，在導套的前面倒一個圓角，并且導柱孔到孔，設計成這樣是因為容易排氣，材料采用T8A，使其硬度低于導針硬度，這樣就可以減少摩擦，以防止導針或導針套被毛。導套的精度和協調性是兩級精密過渡和壓制的模板。本設計具體導柱布置如圖4.2所示：圖4.2 導柱布置圖4.2 塑件脫模機構設計4.2.1 推出機構的設計在注塑成型的每一個周期中，塑料部件必須與模具的腔體或芯部分開，并將塑料部件分離的機構稱為推出機構10。推出機構由推出部件(推桿、拉桿、復位桿、推桿固定板、推桿墊板、限位釘)、推出導件(推桿導柱、推桿導套)、復位件(復位桿)組成。間距釘:形成間隙，以去除廢物和雜物。本設計采用頂針中心彈射。圓柱形頂桿是最常見的頂桿之一，圓柱形頂桿具有易加工、易匹配精度、易互換性、易更換、小滑動阻力、不易夾緊等優點，因此可以將圓柱形頂桿用于彈射。推出機構如圖4.3所示：圖4.3 推桿三維圖4.2.2 復位的設計脫模機構完成后，必須回到初始位置，以實現下一個循環。模具的設計由復位桿復位。4.2.3 脫模過程通過彈簧和推板將模具取出，然后通過推板將模具推出，從而使塑料部件與模具分離。4.2.4模架的設計模具基礎技術標準是模具設計和制造過程中遵循的技術規則、標準和指導原則。選擇模具框架各個尺寸如下： 模具寬度B1 = 300mm，模具長度L = 350 mm;模板a = 80 mm，材質45鋼;模板b = 90 mm，材質45鋼;墊塊c = 9mm，材質45鋼;頂板厚度為20mm，核心固定板厚度為25 mm，使用45鋼;移動模塊的高度 25毫米，模具底板的高度為25毫米，材料都為45鋼。 模架的總高度為: H = 300毫米； 模具強度和剛度足夠，模架尺寸適中，選用合理模架整體裝配圖如圖4.4所示。圖4.4 模架整體裝配圖4.3冷卻系統的設計4.3.1冷卻道開設原則溫控系統及循環回路的設計原則:(1)冷卻通道盡可能多，截面尺寸應盡可能大;(2)冷卻通道應盡可能靠近腔壁；(3)冷卻通道的入口應靠近閘門；(4)通道的入口和出口溫度應盡可能小。4.3.2 冷卻水道的結構由于本設計塑件體積較大，所以水道采用直水道直徑為8mm,在滑塊上開設4條冷卻水道其分布圖如圖4.5所示；圖4.5 冷卻水道分布圖5模具的裝配將設計好的模具以相鄰側邊為模板組裝基準，將相鄰側邊打磨成90，然后以側邊為基準，分別將裝置固定在模型和動態模型的其他部件上。5.1模具總裝配模具整體裝配要求:(1)模具平面平行度偏差不大于0.03 mm，分型面接近;(2)頂桿必須保持同步，上下模芯必須保持緊密接觸。模具總裝配順序：1)確定裝配基準；2)裝配前，應對零件進行測量。合格的零件必須拆除并清洗；3)調整零件組合后的累積尺寸誤差，如待校準模板的平行度，確保模板裝配 緊密;4)在裝配時盡量保留原加工尺寸的基準，以便在最終調整時檢查；5)裝配導向系統，保證開模靈活，無松動、卡緊現象；6)組裝頂出系統，將復位調整到頂出位置；7)組裝其余鐵芯，確保間隙符合要求；8)裝配冷卻或加熱系數，保證管道暢通、不漏水，方法靈活；9)擰緊所有螺釘；10)模具合格后，對模具進行標記，最后檢查附件和附件，確保模具裝配完整。5.2 型腔、型芯與模板的裝配根據本模具所設計的結構特點，型芯采用壓入式裝配。型腔采用鑲嵌式裝配，裝配時選擇合適的裝配基準和裝配工藝，保證裝配質量的過程控制，從而保證成品的質量與精度。裝配注意事項:(1)腔、芯、模板固定孔為H6 / M6。如果尺寸過大，應在裝配前進行處理；(2)裝配前仔細檢查零件質量；(3)為了便于腔和芯的組裝，壓力入口應設計成圓角；5.3 推桿的裝配推桿的裝配要求：(1)推桿導向段與型腔推桿孔的配合方式為H8/f8；(2)推桿裝配后頂出機構應運動靈活，無卡紙現象；(3)頂桿在頂桿固定板孔內每邊都有0.5mm左右的間隙；(4)頂桿工作面應高出型面0.050.10mm；(5)完成頂出制品后，頂桿應能在合模后自動退回到原始位置。5.4模具的總裝配工藝(1)圖紙要求檢查各零件尺寸；(2)修磨分型面的密合度；(3)固定方式和移動模板與夾板，鉆孔導柱，導套孔組合在一起， 孔后壓入加工定位銷，加工側垂直基準面;(4)以定模的側面基準作為加工的基準，模具的型腔分開處理;(5)利用定模型腔的實際中心，加工型心固定型孔的切割穿線孔，并進行線切割型孔；(6)在定模和動模上分別壓入導柱導套，并保持導向可靠、靈活；(7)過型芯引鉆、鉸動模板上的頂桿孔；(8)過動模引鉆頂桿固定板上的頂桿孔；(9)加工復位桿孔，并組裝頂桿固定板；(10)組裝模底板和動模板；(11)在定模板上加工導柱孔，并將澆口套壓入定模板上；(12)裝配定模部分；(13)裝配動模部分并修正頂桿和復位桿長度；(14)裝配完畢后進行試模，試模合格后打上標記并交驗入庫。6 總結通過本次畢業課題設計，對模具設計工作有了更深入的了解，即設計模具時的思想不是專為設計而設計，應該綜合考慮，整體規劃。本設計使我能夠將理論與實踐相結合，在很多方面感知和體驗更多到抽象的理論知識。在畢業設計老師的指導和關懷幫助下，很大的提升了我的工作效率，增強了自主思考和獨立動手解決問題的能力，更加培養了實踐能力。本文針對汽車后視鏡罩注塑模具的設計進行了闡明，從前期的零件結構分析，材料選用，注塑機的選用及校核到注塑模具主體結構設計，包括型腔、分型面、澆注系統及成型時零件設計，注塑模具其他結構設計，包括導向機構、脫模機構、冷卻系統的設計，到最終塑料模具的裝配，在設計中，環環相扣，缺一不可。本次設計不僅僅是一次大學四年所學知識的匯總，還是一次邁向社會，邁向人生下一階段的過渡事件，他讓我們在自己動手解決問題的同時，更加加深了我們對我們本行業的認知，這對我們今后的職業規劃，人生選擇都有這深遠的影響。參考文獻1陳虹宇. 高分子樹脂吸附脫附油氣性能的研究D.浙江工業大學,2015.2程明科. 薄壁防水墊片注塑模具設計與注塑成型CAE分析D.西京學院,20153姜國聚,陳廣娟.調料盒注射模具的主要結構設計J.長江大學學報(自科版),2014,11(28):73-76+5.4王艷萍.多腔注塑模具澆注系統的平衡研究J.塑料科技,2010,38(06):77-79.5王博. 薄壁深肋位塑件的注塑成型模擬與模具設計研究D.西安建筑科技大學,2013.6洪慎章.注塑工藝及模具設計 第五講 注塑模設計(一)J.橡塑技術與裝備,2017,43(16):1-87徐顯金,乙加敏.注塑模具設計中澆口位置和結構形式的選用J.黑龍江科技信息,2016(14):85.8楊春旭.模具的排氣J.模具制造,2004(02):64-65.9張得良. 多工位級進模模具結構偏載分析及優化設計D.華南理工大學,2016.10張廣輝. 基于PRO/E的壓鑄模具CAD系統開發D.哈爾濱理工大學,2009.11.Mahajan P V etal. 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