单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,汽车换档盖板注塑模设计,答辩人：宋世红,指导老师：赵龙志,专业班级：材料成型及控制工程,2009-1,班,设计流程,任务书（设,计,计要求，制,件,件）,分析制件,制件三维建,模,模,模流分析,拟定模具结,构,构,分模和,3D,装配,模具结构仿,真,真模拟,2D,装配图绘制,编写说明书,有倒扣结构,，,，需要斜导,柱,柱,侧滑块抽芯,及,及斜顶结构,制件分析,换档盖板是,汽,汽车内饰产,品,品中的一个,零,零部件，多,由,由曲面构成,，,，侧边部分,因,因安装要求,设,设有六个倒,扣,扣结构另,外,外，零件上,有,有圆角过度,部,部分，提高,了,了塑料制品,的,的强度和刚,度,度，增加了,制,制品的机械,强,强度，改善,了,了成型时材,料,料的流动性,，,，也有利于,制,制品的脱模,，,，减少扭歪,现,现象，而且,圆,圆角过度部,分,分可以使塑,料,料成型时容,易,易充满型腔,，,，减少了收,缩,缩不均本次设计的,制,制件为汽车,换,换档盖板，,材,材料选用,ABS(,丙烯腈丁,二,二烯苯乙,烯,烯共聚物,),斜顶机构，,抽,抽芯距较长,通过拉伸、,扫描、,镜像,、倒圆角,等工具,构建,主体框架,，,通过拉伸、,扫描、镜像,、,、,复制移动、,倒,倒圆角等工,具,具构建出其,余,余,倒扣结构。
零件在造型,的,的时候，首,先,先考虑实用,性,性和可用性,，,，在此基础,上,上再考虑线,条,条的流畅和,美,美观，当然,还,还有比较重,要,要的一点，,就,就是有利于,模,模具的加工,和,和有利于开,模,模,三维建模,模流分析,网格划分,通过比较选,择,择方案四作,为,为后续分析,方,方案然后,通,通过模型,检查、修复,与,与简化,后网格统计,显,显示达到设,计,计要求方案一全局网格边,长,长为,6.5mm,，弦高,0.1mm,；,方案二全局网格边,长,长为,6.0mm,，弦高,0.1mm,；,方案三全局网格边,长,长为,5.5mm,，弦高,0.1mm,；,方案四全局网格边,长,长为,6.0mm,，局部网格,边,边长,5mm,，弦高,0.1mm,浇口位置分,析,析,方案一,方,方,案,案二,方,方,案,案三,方案一：单,浇,浇口设计,；,方案,二,：,双,浇口设计,；,方案,三,：,三,浇口设计,设置分析序,列,列为浇口位,置,置，工艺设,置,置采用默认,，,，双击开始,分,分析，分析,完,完成后，查,看,看分析结果,，,，如,下,图所示，分,析,析结果表示,制,制件的蓝色,区,区域为较佳,浇,浇口位置，,尤,尤以图中所,确,确定浇口位,置,置为最佳,快速充填、,成,成型窗口分,析,析,方案一熔接,痕,痕,方,方,案,案二熔接痕,方,方案三熔接,痕,痕,方案一成型,质,质量,方,方案二成型,质,质量,方,方案三成型,质,质量,由于通过快,速,速充填分析,无,无法得出优,选,选方案，所,以,以需进行成,型,型窗口分析,后,后再选择较,优,优方案。
从下图可看,出,出,方案二成型,质,质量要比方,案,案一好很多,，,，而方案三,成,成型质量和,方,方案二相差,不,不大方案一注射,时,时间,方,方,案,案二注射时,间,间,方,方,案,案三注射时,间,间,方案一最大,压,压力降,方,方案,二,二最大压力,降,降,方,方案三最大,压,压力降,方案一的首,选,选区域范围,要,要比方案二,宽,宽，但相差,不,不大，而方,案,案二的首选,区,区域范围要,比,比方案三宽,许,许多方案,一,一最大压力,降,降为,32.5MPa,，方案二最,大,大压力降为,17.5MPa,，方案三最,大,大压力降为,15.5MPa,，均较小且,满,满足要求,快速充填、,成,成型窗口分,析,析,方案一流动,前,前沿温度,方,方,案,案二流动前,沿,沿温度,方,方,案,案三流动前,沿,沿温度,方案一最大,剪,剪切速率,方,方案二最大,剪,剪切速率,方,方案三最大,剪,剪切速率,方案一最低,流,流动前沿温,度,度为,205,，最大剪切,速,速率为,514.5/s,，方案二最,低,低流动前沿,温,温度为,207,，最大剪切,速,速率为,467.4/s,，,方案三最低,流,流动前沿温,度,度为,210,，最大剪切,速,速率为,407.6/s,，三个方案,的,的流动前沿,温,温度下降都,不,不超过,20,，,最大剪切速,率,率,小于材料许,可,可最大剪切,速,速率,50000/s,。
满足要求,快速充填、,成,成型窗口分,析,析,方案一最大,剪,剪切应力,方,方案二,最,最大剪切应,力,力,方,方案三最大,剪,剪切应力,通过综合分,析,析以上快速,充,充填和成型,窗,窗口的分析,结,结果，方案,二,二各项指标,都,都较良好，,均,均满足要求,，,，所以选择,有,有少量熔接,痕,痕、具有较,好,好成型质量,、,、首选成型,区,区域较宽的,方,方案二作为,后,后续分析的,优,优选方案,取模具温度,为,为,75,，熔体温度,为,为,218,，注射时间,取,取,2.5,s,方案一最大,剪,剪切应力为,0.215MPa,，方案二最,大,大剪切应力,为,为,0.2MPa,，方案三最,大,大剪切应力,为,为,0.17MPa,，均小于材,料,料许可最大,剪,剪切应力,0.3MPa,快速充填、,成,成型窗口分,析,析,浇注系统及,充,充填分析,如果采用一,模,模四腔的布,局,局，生产效,率,率较高，侧,浇,浇口去除方,便,便，但也因,采,采用一模四,腔,腔的布局，,使,使得其内侧,抽,抽芯变得较,为,为复杂通过,充填时间分,布,布图，由图,可,可知制件充,填,填末端均在,2.995s,到,3.1s,间充填完成,，,，流动基本,均,均衡。
由注,射,射位置处注,射,射压力,XY,图及锁模力,XY,图，分别可,知,知：最大注,射,射压力为,74.91MPa,，最大锁模,力,力为,257.1,吨浇注系统及,充,充填分析,方案一,4,回路、,IPC,：,30s,、冷却液,65,方案二,6,回路、,IPC,：,30s,、冷却液,65,方案三,5,回路、,IPC,：自动、冷,却,却液,65,方案四,6,回路、,IPC,：自动、冷,却,却液,70,冷却系统分,析,析及优化,方案三方案四,方案,一,方案,二,从分析日志,结,结果来看，,方,方案一冷却,介,介质温升为,2.3,，方案二,冷,冷却介质温,升,升为,1.6,，方案三,冷,冷却介质温,升,升为,1.2,，方案四,冷,冷却介质温,升,升为,0.7,，方案三,、,、四均远低,于,于,2-3,；方案一,的,的型腔表面,温,温度最大值,91.0,，平均值,75.5,，方案二,型,型腔表面温,度,度最大值,89.9,，平均值,74.4,，方案三,的,的型腔表面,温,温度最大值,85.4,，平均值,71.8,，方案四,型,型腔表面温,度,度最大值,89.1,，平均值,74.9,，均比方,案,案一要低。
从,从这几方面,看,看方案三和,方,方案四略优,冷却系统分,析,析及优化,方案三方案四,经过分析比,较,较选择方案,三,三作为优选,方,方案,从回路管壁,温,温度看：方,案,案一最高为,67.9,，超出冷,却,却液入口温,度,度,2.9,；方案二,最,最高为,67.03,，超出冷,却,却液入口温,度,度,2.03,；方案三,最,最高为,66.65,，超出冷,却,却液入口温,度,度,1.65,；方案四,最,最高为,71.01,，超出冷,却,却液入口温,度,度,1.01,，均远低,于,于,5,方案三,、,、四略低与,方,方案一、二,冷却系统分,析,析及优化,从达到顶出,温,温度的时间,来,来看：方案,一,一最长为,101.2s,，方案二最,长,长为,86.59s,，方案三最,长,长为,69.49s,，方案四最,长,长为,73.09s,，方案三达,到,到顶出温度,的,的时间远少,于,于方案一、,二,二、四冷却系统分,析,析及优化,从达到顶出,温,温度的时间,来,来看：方案,一,一最长为,101.2s,，方案二,最,最长为,86.59s,，方案三,最,最长为,69.49s,，方案四,最,最长为,73.09s,，方案三,达,达到顶出,温,温度的时,间,间远少于,方,方案一、,二,二、四。
冷却系统,分,分析及优,化,化,从制品最,高,高温度来,看,看：方案,一,一制品最,高,高温度为,137.6,，方案,二,二制品最,高,高温度为,136.1,，方案,三,三制品最,高,高温度为,96.64,，方案,四,四制品最,高,高温度为,93.84,，方案,三,三、四远,低,低于方案,一,一、二，,但,但方案三,、,、四相差,不,不大，且,超,超过了顶,出,出温度冷却系统,分,分析及优,化,化,查看制件,厚,厚度方向,温,温度曲线,，,从选择的,几,几个位置,来,来看方案,一,一、二内,外,外温差均,在,在,10,左右；,方,方案三内,外,外温差略,低,低于方案,四,四，且在,4,以内冷却系统,分,分析及优,化,化,模具表面,温,温度如图,所,所示，方,案,案一、二,模,模具表面,温,温度不在,目,目标模温,上,上下,10,内，方,案,案三、四,模,模具表面,温,温度在目,标,标模温上,下,下,10,内且相,差,差不大，,达,达到要求,的,的效果综合以上,分,分析并结,合,合模架结,构,构可以得,出,出，方案,三,三,即,5,回路、,IPC,：自动、,冷,冷却液,65,，,从模具温,度,度、温度,曲,曲线制品,XY,图、冷却,液,液介质温,度,度、管壁,温,温度，制,品,品最高温,度,度等各项,指,指标来看,，,，均满足,要,要求，制,件,件冷却较,均,均匀，可,作,作为最终,优,优选方案,。
冷却系统,分,分析及优,化,化,保压分析,及,及优化,优化前体,积,积收缩率,3.189%,优化后体,积,积收缩率,1.530%,保压优化,曲,曲线,由图可见,经过优化,后,后,制件主体,的,的体积收,缩,缩率从,-0.57%,到,1.53%,变化，绝,大,大部分体,积,积收缩率,在,在,0.6%,到,1.45%,之间，在,2%,以内，基,本,本达到保,压,压要求,翘曲分析,及,及优化优,化,化,优化前变,形,形,0.543%,进行保压,曲,曲线的调,整,整：先,10s,的,80Mpa,压力保压,，,，而后经,过,过,9s,逐步降至,60Mpa,保压，再,经,经过,10s,逐步降至,0,，再次分,析,析，其总,变,变形量最,大,大,0.5349mm,，主要发,生,生在,x,方向（,0.4698mm,），相比,原,原始方案,有,有所下降,优化后变,形,形,0.53%,调整,后的,保压曲线,翘曲分析,及,及优化优,化,化,塑件体积,：,：,V,塑,=67.9 cm3,，塑件质,量,量：,m,塑,=71.3g,由于本模,具,具采用一,模,模四腔的,结,结构，取,浇,浇注系统,的,的质量为,塑,塑件质量,的,的,80,，则：,V,总,=488.86cm,3,，总质量,m,总,=513.36g,。
模具设计,时,时，塑件,成,成型所需,的,的塑料熔,体,体的总容,量,量或质量,需,需在注射,机,机额定注,射,射,80%,内由此,可,可得注射,机,机所需体,积,积最小为,：,：,488.86/80%=611.1cm,3,，所需最,小,小注塑量,为,为：,513.36/80%=642g,根据注射,量,量查塑,料,料模具设,计,计指导,初,初选用,XS-ZY-1000,注塑机,，经过最,大,大注射量,、,、注射压,力,力、锁模,力,力、开模,行,行程校核,后,后符合本,模,模具设计,要,要求注塑机型号,SZ-1000/300,螺杆直径（,mm）,85,喷嘴前端孔径（,mm）,7.5,最大理。