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1、基于并行工程汽车保险杠热流道模具设计【摘要】随着汽车工业的发展，汽车保险杆作为一种重要的安全装置走向了革新的道路，保险杆除了有保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化和表亮化。本文叙述了其注塑模具设计的一般流程，包括塑胶件的工艺分析；模具具体结构的设计；及模具各种2D、3D工程图的绘制；热流道技术；注塑成型设备的选择；相关参数的计算与说明等等。相比其他注塑模设计，本文采用目前模具设计中先进的热流道技术，包括喷嘴的设计、流道板的具体参数的选择与设计等等。在整个设计工作中，本文主要运用3D软件Pro/E来完成产品的造型，此外还利用了UG4.0软件对塑件进行模流分析。【关键词】热
2、流道；注塑模设计；UG4.0；Pro/E; CADBased on Concurrent Engineering phone batteries on hot runner mold design【Abstract】The birth of mobile phones has changed many peoples living habits, and the cell phone charge at GM because of its exceptional circumstances (price, convenience, etc.) get more people liked it,
3、 so in our lives was widely used. Block, which is connected rechargeable cell phone battery charging devices and the key positions. This paper describes the design of its injection mold of the general processes, including plastic pieces of technology analysis; specific structure of the mold and die
4、various 2 D, 3D rendering of the plan; hot runner technology; injection molding equipment choice of the relevant parameters Calculation and description, and so on. Compared to other injection mold design, mold design currently used in this paper in the hot runner advanced technologies, including the
5、 nozzle design, flow-specific parameters of choice and design, and so on. Throughout the design work in this paper use 3 D software Pro / E to complete the modeling products, in addition to the use of plastic parts UG4.0 software to die flow analysis.【Keywords】Hot Runner；Injection Mould Design；UG4.0
6、；Pro/E; CAD 目 录1.前言51.1汽车保险杠简介51.1.1汽车保险杠的发展历程51.1.2我国汽车保险杠的现状与发展51.2塑料注塑模技术51.2.1塑料及其应用51.2.2注塑成型工艺简介51.2.3 热流道注塑模具技术61.3我国塑料模具技术现状与发展方向71.4 并行工程的产生及发展71.4.1 并行工程产生的背景71.4.2 并行工程的四个关键要素71.4.3 并行工程关键技术概述81.4.4 并行工程的组织结构81.4.5 并行工程协调管理81.5毕业设计的任务81.6制品资料81.6.1制品的实物图81.6.2制品的市场调查81.6.3制品三维模型91.6.4制品零件
7、图101.7基于并行工程产品开发过程改进与重组提供指南101.7.1 产品开发过程工程101.7.1.1 过程重组需求分析101.7.1.2 过程体系结构设计101.7.2 产品开发过程建模111.7.2.1 产品开发过程建模目标与需求111.7.2.2 过程的层次与过程建模的关系111.7.3 产品开发过程的规划和管理111.7.3.1 PERT技术和CPM方法111.8并行工程的组织模式-集成产品开发团队111.9并行工程协同工作环境111.9.1 并行工程协同工作环境111.9.1.1 并行工程协同工作环境中的关键技术111.9.2 并行工程产品开发过程的协调管理111.9.2.1 并行
8、工程产品开发过程的协调121.9.2.2 并行工程产品开发过程的协调模型122.热流道注塑模具设计122.1概述122.2模具设计环境与工具122.2.1 Pro/E 3.0122.2.2 UG4.0132.2.3 AutoCAD2004132.3注塑模具设计流程132.3.1 注塑模具的传统设计流程132.3.2基于并行工程、UG软件的热流道型注塑模具设计流程142.4热流道模具设计与参数计算142.4.1制件分析142.4.1.1制件工艺分析142.4.1.1.1制件所用材料的性能142.4.1.1.2制件结构工艺性分析152.4.1.2 计算制件的体积和质量172.4.2型芯型腔部分分析
9、172.4.2.1 成型浇口位置选择与类型172.4.2.2 分型面位置与形式182.4.3.1型芯和型腔尺寸的选定182.4.4. 型腔排列192.4.5 分型202.4.6 模架的选择与调入212.4.6.1 概述212.4.6.2 标准模架的分类212.4.6.3 选择模架212.4.7 浇注系统设计232.4.7.1 浇注系统设计原则232.4.8热流道系统242.4.8.1概述242.4.8.2喷嘴252.4.8.3流道板252.4.8.4注塑模的热流道系统的装配272.4.9 初选注塑机282.4.10 冷却系统设计292.4.10.1 冷却系统的相关计算302.4.10.2 冷却
10、系统的结构设计302.4.11 侧向抽芯机构设计312.4.11.1 斜导柱抽芯机构设计322.4.11.1.1抽芯距322.4.11.1.2 确定斜导柱倾角322.4.11.1.3 确定斜导柱直径322.4.11.1.4确定斜导柱的长度332.4.11.1.5 创建斜导柱抽芯机构332.4.12 其它零部件设计342.4.12.1 顶出机构设计342.4.13 注塑机参数校核352.4.13.1 最大注塑量校核352.4.13.2 锁模力校核362.4.13.3 模具与注塑机安装部分相关尺寸校核362.4.13.4 开模行程校核362.4.14 模具的爆炸图、装配图与零件图362.4.14.
11、1 模具爆炸图362.5模具零件加工制造382.5.1 注塑模主要零件加工工艺382.5.2 模具的安装与试模392.5.2.1 热流道模具的安装392.5.2.2 热流道模具的试模392.5.2.3 制件的质量分析393.总结40【参考文献】40致谢411.前言1.1汽车保险杠简介1.1.1概述汽车保险杠是吸收缓和外界冲击力、防护车身前后部的安全装置。 年前，轿车前后保险杠是以金属材料为主，用厚度为毫米以上的钢板冲压成形槽钢，表面处理镀铬，与车架纵梁铆接或焊接在一起，与车身有一段较大的间隙，好像是一件附加上去的部件。 随着汽车工业的发展，汽车保险杠作为一种重要的安全装置也走向了革新的道路上。
12、今天的轿车前后保险杠除了保持原有的保护功能外，还要追求与车体造型的和谐与统一，追求本身的轻量化。为了达到这种目的，目前轿车的前后保险杠采用了塑料，人们称为塑料保险杠。 1.1.2结构组成塑料保险杠是由外板、缓冲材料和横梁三部分组成。其中外板和缓冲材料用塑料制成，横梁用厚度为毫米左右的冷轧薄板冲压而成形槽；外板和缓冲材料附着在横梁上，横梁与车架纵梁螺丝连接，可以随时拆卸下来。这种塑料保险杠使用的塑料，大体上使用聚酯系和聚丙烯系两种材料，采用注射成型法制成。例如标致轿车的保险杠，采用了聚酯系材料并用反应注射模成型法做成。而大众的奥迪、高尔夫、上海的桑塔纳、天津的夏利等型号轿车的保险杠，采用了聚丙烯
13、系材料用注射成型法制成。国外还有一种称为聚碳酯系的塑料，渗进合金成分，采用合金注射成型的方法，加工出来的保险杠不但具有高强度的刚性，还具有可以焊接的优点，而且涂装性能好，在轿车上的用量越来越多。 1.1.3作用塑料保险杠具有强度、刚性和装饰性，从安全上看，汽车发生碰撞事故时能起到缓冲作用，保护前后车体；从外观上看，可以很自然的与车体结合在一块，浑然成一体，具有很好的装饰性，成为装饰轿车外型的重要部件。 另外，为了减少轿车在发生侧撞事故时对乘员的伤害，在轿车上通常安装有车门保险杠，以增强车门的防撞冲击力。这种方法实用、简单，对车身结构的改动不大，已经普遍推广使用。早在深圳国际汽车展览会上，参展的
14、本田雅阁将一扇车门剖开一部分，专门露出车门保险杠给观众看，以示其良好的安全性能。 安装车门保险杠就是在每扇车门的门板内横置或斜置数条高强度的钢梁，起到车前车后保险杠的作用，做到整部轿车前后左右都有保险杠“护驾”，形成一个“铜墙铁壁”，使得轿车乘员有一个最大限度的安全区域。当然，安装这种车门保险杠对于汽车制造商来讲，无疑会增加一些成本，但对于轿车的乘员来讲，安全性和安全感都会增加了许多。1.2塑料注塑模技术1.2.1塑料及其应用从制件的实物分析，并结合市场上普遍采用的材料分析，可以知道本次设计的塑胶支撑件所用材料是塑料PP，化学名称是聚丙烯，英文名称是Polypropylene。PP为结晶型高聚
15、物，常用塑料中PP最轻，密度仅为0.91g/cm3（比水小）。通用塑料中，PP的耐热性最好，其热变形温度为80-100，能在沸水中煮。PP有良好的耐应力开裂性，有很高的弯曲疲劳寿命，俗称“百折胶”。PP的综合性能优于PE料。PP产品质轻、韧性好、耐化学性好。PP的缺点：尺寸精度低、刚性不足、耐候性差、易产生“铜害”，它具有后收缩现象，脱模后，易老化、变脆、易变形。PP是所有合成树脂中密度最小的，仅为0.900.91g/cm3，是PVC密度的60%左右。这意味着用同样重量的原料可以生产出数量更多同体积的产品。PP在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：其一：PP熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；其二：分子取向程度高而呈现较大的收缩
