分析汽車護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)和制造,大學(xué)論文

分析汽車護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)和制造,大學(xué)論文本篇論文目錄導(dǎo)航：【】【】【】【】【】分析汽車護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)和制造注塑模具設(shè)計(jì)畢業(yè)論文：分析汽車護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)和制造內(nèi)容摘要：本文分析汽車護(hù)板注塑模具的設(shè)計(jì)和制造,具體介紹了以UG注塑模為基礎(chǔ)的三維設(shè)計(jì)方式方法,并通過數(shù)控加工對注塑模具的三維制造經(jīng)過進(jìn)行了闡述。設(shè)計(jì)和制造三維注塑模,能夠有效地改良模具的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)效率,縮短模具研制時間,在一定程度上幫助了技術(shù)人員。本文關(guān)鍵詞語:汽車護(hù)板;注塑模具;三維設(shè)計(jì)及制造;Abstract：Thisarticleanalyzesthedesignandmanufacturingofinjectionmoldsforautomobileguards,introducesindetailthethree-dimensionaldesignmethodbasedonUGinjectionmolds,andelaboratesthethree-dimensionalmanufacturingprocessofinjectionmoldsthroughCNCmachining.Designingandmanufacturingthree-dimensionalinjectionmoldscaneffectivelyimprovemolddesignandproductionefficiency,shortenmolddevelopmenttime,andhelptechnicianstoacertainextent.1引言模具設(shè)計(jì)合理的可能性,主要具體表現(xiàn)出在成型的塑料制品是不是具有良好的外觀質(zhì)量和精準(zhǔn)的成型尺寸。除此之外,優(yōu)良的鑄模應(yīng)具有先進(jìn)合理的加工工藝,無需干擾裝配,堅(jiān)固可靠,成型時間短,模具壽命長。模具設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響塑料制品的成型質(zhì)量和生產(chǎn)效率,模具的合理設(shè)計(jì),即表示基本已經(jīng)成功了,剩余部分則應(yīng)以出色的模具制造技術(shù)、先進(jìn)的數(shù)控加工機(jī)床、制作模具的技巧和高水平的制造人員為基礎(chǔ)。因而,為了獲得高品質(zhì)的模具,需要具備業(yè)務(wù)技能強(qiáng)的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì),縮短初次試模時間,保證塑料質(zhì)量。當(dāng)前,在短時間內(nèi)完成模具設(shè)計(jì),不只是基于經(jīng)歷體驗(yàn),還要使用先進(jìn)的三維軟件設(shè)計(jì),以此有效地完成模具設(shè)計(jì)。2塑料制品及開模分析汽車護(hù)板注塑制品的材料為聚丙烯,平均厚度為2.5毫米,重量280克。本產(chǎn)品是一種復(fù)雜的彎曲外表,應(yīng)用三維模擬3D軟件。在塑料制品的模擬經(jīng)過中,必需要分析拔模,為了防止出現(xiàn)彎曲鉤子,影響脫模,也需要仔細(xì)分析塑料制品的厚度,以防止塑料制品的收縮。還要分析出卡鉤、側(cè)孔等能否足夠,以便能夠成功地脫離模具,假如發(fā)現(xiàn)問題要及時調(diào)整塑料制品,以保證開模沒有問題。由于塑料制品對外觀要求高,在開模前必須確認(rèn)接頭線的位置,以免出現(xiàn)外表質(zhì)量問題,導(dǎo)致大量修改或模具作廢,無法及時提交可接受的樣品。除此之外,應(yīng)根據(jù)產(chǎn)量、機(jī)床噸位、材料和構(gòu)造等要求,編制開模分析表,保證第一次試驗(yàn)期和開模周期在估計(jì)期限內(nèi)[1]。3模具構(gòu)造設(shè)計(jì)3.1注塑機(jī)選擇注塑機(jī)是注塑經(jīng)過中的重要設(shè)備,利用注塑機(jī)能夠?qū)⒃牧霞庸こ筛鞣N塑料制品。注塑機(jī)主要由注射、合模、液壓和電動系統(tǒng)組成。根據(jù)合模的性能,可分為四種方式:1)機(jī)械式,機(jī)械傳動,保證合模氣力,這是比擬舊式的合模形式;2)液壓式,氣動油缸確保了合模力,使壓力和位移速度調(diào)節(jié)方便,通常用于大、中型注塑機(jī);3)機(jī)械液壓式,機(jī)械式于液壓式連接,液壓缸提供了原始動力,通過傳動裝置實(shí)現(xiàn)了穩(wěn)定狀態(tài),整合了兩種方式的優(yōu)點(diǎn);4)電動式,使用溝通伺服馬達(dá),提供能量、速度,速度快、精度高、機(jī)械噪聲低和低成本,適用于精度注塑。3.2建立分型面根據(jù)汽車護(hù)板的形狀、最大尺寸和生產(chǎn)量等要素,將模具設(shè)定為一個模具對應(yīng)一個腔,這不僅確保了塑料制品的尺寸,而且有助于管理成型的工藝條件。由于汽車護(hù)板外形比擬復(fù)雜,需要十分注意向外伸展的方向和曲面尺寸。本設(shè)計(jì)符合塑料制品曲面分型面的設(shè)計(jì),可保證尺寸精度和外觀質(zhì)量,并有助于塑料制品脫模和頂出。模具的排氣系統(tǒng)是連接型腔和氣體連通的通道,可將模具型腔中的氣體排出,避免因排氣不暢,導(dǎo)致填充形狀不良、局部燃燒,氣孔和組織孔隙度大等問題[2]。為了順利放出模具氣體,在其分型外表設(shè)計(jì)排氣槽,通過頂桿、動模芯及司筒之間的間隙來排氣。3.3零件與模架構(gòu)造設(shè)計(jì)在UG軟件模塊中將模芯分成動模芯和定模芯兩部分后,能夠確定模架的動模套板和定模套板中間的方孔尺寸,進(jìn)而基本確定整個模架的尺寸。在UG軟件模塊中完成模架設(shè)計(jì)后,需要對零件進(jìn)行具體設(shè)計(jì)。一般情況下,應(yīng)在模具零件上設(shè)置參考角,并作參考標(biāo)記,以便于模具的加工和裝配。在UG模塊中完成所有零件的設(shè)計(jì)后,需要進(jìn)行整體檢查,以保證設(shè)計(jì)的準(zhǔn)確性。制品的設(shè)計(jì)既能夠在分型模塊中進(jìn)行,可以以在模架的裝配模塊中進(jìn)行。然而,為了優(yōu)化孔位和細(xì)部構(gòu)造,應(yīng)將分型模塊的部件裝配到模架中[3]。最后對頂桿孔、司筒孔和螺絲孔的孔位進(jìn)行設(shè)計(jì),孔位設(shè)計(jì)既要保證塑料制品的穩(wěn)定可靠頂出,又要避免對澆注系統(tǒng)和冷卻水道的影響。3.4澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)是塑料熔體進(jìn)入型腔前必須有的一個通道,其通道和注塑設(shè)計(jì)將直接影響塑料制品的成型質(zhì)量。一旦不合理地設(shè)計(jì)了注塑系統(tǒng),就會出現(xiàn)霧斑、銀絲、流斑等注塑問題,造成塑料制品不能成批生產(chǎn)。根據(jù)汽車護(hù)板的外觀要求,最終,使注塑系統(tǒng)主要通道為錐形,尖頭5毫米,圓錐角1.5°,分流直徑12毫米。為了防止出現(xiàn)pp型冷卻材料進(jìn)到型腔,在主通道的大部分和旁路角位置必須安裝冷料井,可使冷卻材料和雜質(zhì)進(jìn)入冷料井。整個分流道采用對稱的設(shè)置,以確保塑料制品填充均勻。汽車護(hù)板模具設(shè)計(jì)采用了4個側(cè)注塑口進(jìn)膠,注塑口在塑料制品分型面上,使注塑口更容易進(jìn)行加工,確保加工精度[4]。本項(xiàng)目不斷調(diào)整注塑系統(tǒng)的尺寸和位置,并獲得最佳注塑系統(tǒng)。3.5冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)質(zhì)量直接影響塑料制品的成型質(zhì)量。模具冷卻時間占成型時間的80%-90%。在完全符合模具構(gòu)造強(qiáng)度的情況下,水路冷卻要求離推桿、螺桿等孔的距離不小于2.5毫米,不能太靠近塑料外表,由于冷卻介質(zhì)太近,容易流動性損壞,導(dǎo)致冷卻效率降低,冷卻水路與塑料外表保持15毫米左右的距離;同時冷卻水路的直徑應(yīng)盡可能前后一致,保證冷卻介質(zhì)的平穩(wěn)流動以及塑料制品的冷卻質(zhì)量。該設(shè)計(jì)選擇直徑為12毫米的水路,并在動模芯和定模芯設(shè)置25毫米的孔,每個孔都有一個螺旋隔膜,能有效控制模型溫度,進(jìn)而提高塑料制品的質(zhì)量,冷卻水路要用防水圈進(jìn)行密封處理,以防止漏水。最后,使用UG分析軟件計(jì)算模具質(zhì)量約6噸。使用3D軟件,全面設(shè)計(jì)3d模具,最終設(shè)計(jì)出一個三維成型的汽車護(hù)板注塑模具。3.6模具裝配圖與工作經(jīng)過根據(jù)三維模具圖,首先安裝UG工程圖紙,然后獲得2D裝配圖。通過軟件進(jìn)行操作,最終完成模具裝配圖。模具所有有效部件的運(yùn)動必須是平穩(wěn)可靠的,不應(yīng)有任何扭曲和停滯的問題,不允許運(yùn)動的零件,不允許相對運(yùn)動。模具操作經(jīng)過:合模、注塑機(jī)作用下的塑料熔體,通過注塑口進(jìn)入動、定模芯的型腔中,直至填滿模具型腔;在壓力和冷卻后,動、定模芯分離,當(dāng)開模至550毫米后,在注塑機(jī)頂出的作用下,將塑料制品從模具中頂出30毫米,取出塑料制品后頂出回到原始位置;封閉安全門,動、定模芯合模,完成注塑經(jīng)過[5]。4數(shù)控加工由于汽車護(hù)板是汽車內(nèi)部裝飾的重要組成部分,塑料形狀更為復(fù)雜,主要是曲面形狀,其成型技術(shù)也比擬費(fèi)事,如今僅以定模芯的數(shù)控加工為例。為了方便處理和縮短加工時間,使用規(guī)格為M16的六角螺釘在定模芯底部的四角,安裝四個墊塊。在加工經(jīng)過中,將安裝的四個墊板連起來,然后放在數(shù)字控制加工中心的工作臺上,并用壓板和螺釘進(jìn)行固定。但要注意,在螺釘固定牢靠之前,要把長邊打直,然后檢查短邊的垂直度,確保垂直度在0.02毫米范圍內(nèi),避免加工參數(shù)錯誤造成模芯位移,塑料制品出錯。一旦方案確定,就能夠進(jìn)行數(shù)控加工處理,同時可以以設(shè)置數(shù)控軟件進(jìn)行加工。5優(yōu)化汽車護(hù)板注塑工藝的有效策略5.1通過正交試驗(yàn)法優(yōu)化注塑工藝汽車護(hù)板模具的設(shè)計(jì)和加工經(jīng)過中,確定好材料,構(gòu)造,設(shè)計(jì)模具方案后,為了提高汽車護(hù)板產(chǎn)品的質(zhì)量和安全性,為汽車護(hù)板注塑工藝進(jìn)行優(yōu)化。正交試驗(yàn)法能夠解決汽車防護(hù)板的塑料制品,產(chǎn)生變形和收縮質(zhì)量缺陷,能夠更準(zhǔn)確地確定塑料制品的尺寸和精度。為了優(yōu)化汽車防護(hù)板注塑經(jīng)過而進(jìn)行的正交試驗(yàn)法,根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)經(jīng)過,對正交實(shí)驗(yàn)法的參數(shù)(模具溫度、熔融溫度、冷卻時間、保持壓力的時間和壓力)進(jìn)行分析,能夠使用Moldflow軟件來分析塑料制品的填充、保證壓力、冷卻和扭曲經(jīng)過,通過科學(xué)模擬,對五個技術(shù)參數(shù)分析其質(zhì)量的極差和方差的影響[6]。經(jīng)太多次正交試驗(yàn),綜合和分析數(shù)據(jù)的結(jié)果,能夠得到,模具溫度和保持壓力時間對產(chǎn)品變形的影響是汽車防護(hù)板質(zhì)量影響中最明顯的,熔體溫度和保持壓力是對產(chǎn)品體積收縮的最大影響。5.2通過二階響應(yīng)面設(shè)計(jì)法優(yōu)化注塑工藝根據(jù)二階響應(yīng)面設(shè)計(jì)法對汽車護(hù)板的注塑經(jīng)過進(jìn)行優(yōu)化,首先建立相應(yīng)的二階響應(yīng)模型,并優(yōu)化塑料制品翹曲和頂出,然后進(jìn)行方差分析和相關(guān)性測試模型。借助等值線圖疊加最佳解決方案,能夠獲得最佳參數(shù),用以測量汽車護(hù)板翹曲變形量和頂出體積收縮率,以此優(yōu)化汽車護(hù)板注塑經(jīng)過。6結(jié)束語(1)制作的模具合格的可能性,直接影響塑料制品的成型質(zhì)量,不僅與加工工藝和鉗工工作水平有關(guān),而且由模具設(shè)計(jì)的合理性來決定。工作人員對模具設(shè)計(jì)技能的熟練把握,可提高工作效率和數(shù)字控制技術(shù)的分析能力,減少人工設(shè)計(jì)和數(shù)字控制錯誤處理,進(jìn)而,大大減少了數(shù)字化控制工作負(fù)荷和處理的強(qiáng)度,縮短了塑料制品成型周期。(2)具體介紹了汽車護(hù)板設(shè)計(jì)的概念和方式方法,定模芯作為一個例子,對其分型面的數(shù)控處理進(jìn)行分析。經(jīng)過實(shí)際生產(chǎn)檢驗(yàn)后,模具設(shè)計(jì)合理,定模芯的數(shù)字控制技術(shù)可采用,塑料制品質(zhì)量好。以下為參考文獻(xiàn)[1]曾慧A立柱下內(nèi)飾板注塑成型工藝及模具優(yōu)化研究[D]重慶理工大學(xué),2020.[2]謝江懷汽車門內(nèi)板注塑工藝優(yōu)化與模具設(shè)計(jì)[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2022(22):73-74.[3]張維臺,成永濤,許淑娟鄧成林