【汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具設(shè)計13000字（論文）】

II-汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具設(shè)計摘要汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈的塑料模具因其加工方便、效率高、成本較低，廣泛應(yīng)用于各大模具加工廠中，其采用注塑模具，利于實現(xiàn)對轉(zhuǎn)向燈殼的輕量化設(shè)計及結(jié)構(gòu)布置。本文基于某中汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈的塑料模具，對該模具整體設(shè)計及內(nèi)部布置結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化的設(shè)計研究。在相關(guān)結(jié)構(gòu)參數(shù)、傳動原理及相互位置關(guān)系基礎(chǔ)上，對整個塑料模具進行設(shè)計得出基礎(chǔ)改良策略，并通過UG對該塑料模具整體的三維模型進行搭建并逐步對該模型進行調(diào)整優(yōu)化。在AutoCAD中繪制該塑料模具整體的結(jié)構(gòu)及部分重要的非標零部件二維圖紙，針對其關(guān)鍵傳動、固定及連接部件進行校核以驗證結(jié)構(gòu)合理性。通過對結(jié)構(gòu)的優(yōu)化設(shè)計，以提高模具加工布置的合理性及整個模具的利用率，提升模具的加工穩(wěn)定性和合理性。通過本文分析為汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈整體結(jié)構(gòu)優(yōu)化及設(shè)計提供一定設(shè)計參考。在確定好模具各個零件系統(tǒng)的設(shè)計方案后，使用UG三維軟件對汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼體塑料件建模并進行模具工藝分析。而在設(shè)計整個模具時，還需要滿足模具和殼體之間參數(shù)信息的默契配合，所以進行了計算和檢查。為了驗證彼此的合理工作，避免材料的浪費，降低材料成本，更嚴格地改進型腔各部分結(jié)構(gòu)的設(shè)計。最后，通過大量的計算和驗證公式，描述了模具在形成和作用中的工作原理，以及模具系統(tǒng)之間的校正。在確定了模具各零件系統(tǒng)的設(shè)計方案后，利用UG三維軟件對汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈外殼的塑件進行建模，并進行模具工藝分析。在設(shè)計整個模具的時候，也需要滿足模具和殼體之間的參數(shù)信息的默契，所以進行計算檢查，為了讓它檢查彼此的合理使用，避免材料的過度浪費，起到了降低材料成本的好處，也更加嚴謹?shù)母倪M了型腔各部分的設(shè)計。最后說明了模具在成型和動作中的工作原理，并通過大量的計算和標定公式對模具各系統(tǒng)之間的校正進行了修正。關(guān)鍵詞汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈；結(jié)構(gòu)設(shè)計；塑料模具；校核目錄摘要 -1緒論1.1課題研究背景及研究目的和意義1.1.1課題研究背景近些年來，中國的汽車市場保有量與日俱增，車輛行業(yè)的各種技術(shù)發(fā)展水平亦是飛速的提高，然而技術(shù)進步同時，其各個零部件的需求量大大增加，這就要求其某些部件的制造效率與精度有所提升。汽車轉(zhuǎn)向燈殼是每個汽車燈都需要安裝的零部件，更是汽車與汽車之間交流的基礎(chǔ)，如果該部分反射光度或者材料的硬度沒要達到要求，則會對駕駛造成很大的障礙，所以該部分的表現(xiàn)情況，將會對到駕駛?cè)笋{駛過程中的透光性及安全性起到最為直觀的影響。目前汽車轉(zhuǎn)向燈作為汽車電子行業(yè)的重要發(fā)展方向，擁有巨大的發(fā)展前景，而汽車轉(zhuǎn)向燈作為汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈的核心部件之一，其在作用的過程中可直接影響整車的安全性，對于汽車轉(zhuǎn)向燈模具設(shè)計對汽車轉(zhuǎn)向燈的生產(chǎn)制造極其重要。其中模具設(shè)計結(jié)構(gòu)各不相同，但是對于該模具的分析設(shè)計的基本方法都相同。加以優(yōu)化、改進，成為對汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈塑料模具研究的一個重要方向。1.1.2某汽車轉(zhuǎn)向燈塑料模具的結(jié)構(gòu)設(shè)計的意義上述的傳統(tǒng)的汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈塑料模具結(jié)構(gòu)都存在著比較明顯的不足，而現(xiàn)在利用計算機輔助設(shè)計、計算機輔助制造等技術(shù)可將塑料模具的制造效率提升，就比如CAE技術(shù)，就可以在模具加工前對整個過程進行分析，并且預(yù)測產(chǎn)品的熔融狀態(tài)的情況，使工作人員可以快發(fā)現(xiàn)問題，及時修改零部件和模具[1]。1.2國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展前景1.2.1注塑模具的國外研究現(xiàn)狀對于全世界來說，注塑模具是對于生產(chǎn)各種工業(yè)，農(nóng)業(yè)，軍事，船舶等方面產(chǎn)品的重要工藝設(shè)備。但對于國外來說，模具的制造以及發(fā)展已經(jīng)是其工業(yè)發(fā)展的根本，比如美國稱模具的制造為“工業(yè)的基石”、日本則稱其為“進入富裕社會的原動力”、德國稱其為“加工業(yè)的上帝”，更有歐美國家稱其為“吸金的磁鐵”[2]。伴隨著注塑模具行業(yè)快速發(fā)展以及塑料產(chǎn)品在航空航天、測控、機械、船舶、化工等領(lǐng)域的推廣應(yīng)用，各類產(chǎn)品對塑料模具的要求越來越高，傳統(tǒng)的注塑模具設(shè)計方法已經(jīng)不能滿足產(chǎn)品升級和質(zhì)量提升的要求[3]。2005-2020年全球模具行業(yè)處干穩(wěn)步上升階段，一直到2015年，市場規(guī)模已達到1.150億美元。隨著“美國再工業(yè)化”、“德國工業(yè)4.0”、“中國制造2025”、“日本工業(yè)4.0”等各國工業(yè)升級戰(zhàn)略的實施，可以預(yù)見，世界模具行業(yè)必將繼續(xù)保持其良好的發(fā)展態(tài)勢[4]。Moldflow公司就是一家美國的專業(yè)的注塑CAE軟件和咨詢的上市公司。自從1976年推出第一套分析軟件以來，CAE市場一直處于領(lǐng)先地位。而最近的幾年時間，它廣泛應(yīng)用于飛機、輪船等工業(yè)生產(chǎn)領(lǐng)域1.2.2塑料模具的國內(nèi)研究現(xiàn)狀相對比于歐洲，美洲這些國家，我國對于塑料模具的研究起步相對較晚一些，起初并沒有塑料模具專屬鋼系列，而且塑料模具所選用的鋼種魚龍混雜，其中包含20鋼、45鋼等碳素結(jié)構(gòu)鋼，T8鋼、T10鋼等碳素工具鋼，40Cr、38CrMoAl等合金鋼種，Cr12等合金工具鋼，甚至是H13等模具鋼，還需要滿足模具和殼體之間參數(shù)信息的默契配合，因此做了一些校核。為了驗證彼此的合理使用，避免材料的過度浪費，降低材料成本，更嚴格地改進型腔各部分的設(shè)計[5、6]。最后，通過大量的計算和驗證公式，描述了模具在形成和作用中的工作原理，以及模具系統(tǒng)之間的校正。由于我國模具的使用不是專用鋼材所以它的使用壽命較短，且消耗量巨大，整體的產(chǎn)品質(zhì)量也很低，即使從1990年以后開始，中國塑料模具已經(jīng)比以前有了大幅度提高，可惜還是有一些顯而易見的問題。對比于國外目前高端的模具制造業(yè)水平，我國模具相比于以前有了很大的提高，比如：模具的產(chǎn)品種類越來越多了，各型各樣的注塑模具應(yīng)用于各個工廠；模具產(chǎn)品綜合質(zhì)量、耐用壽命的大幅度提高；但缺點也是突亦呈現(xiàn)，比如：相關(guān)領(lǐng)域的人才大量稀缺，國家資金對塑料模具行業(yè)投入少；供求關(guān)系不平衡；相關(guān)政策不完善，制造精度低；模具材料成本較高等問題[7]。1.3主要研究內(nèi)容本篇文章內(nèi)容主要針對某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具結(jié)構(gòu)的設(shè)計展開相關(guān)研究，以此為基礎(chǔ)，搭建三維模型，并根據(jù)三維模型用AutoCAD軟件繪制模具及重要零件的二維圖紙，且將著重對結(jié)構(gòu)進行深度研究，具體工作內(nèi)容如下：1.某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼結(jié)構(gòu)的研究：在研究的過程中，我首先對塑料模具的發(fā)展歷程進行分析。包括對早期的傳統(tǒng)的塑料模具一模一腔和后來發(fā)展的一模四腔甚至更多進行比較和分析，在上述分析和對比的基礎(chǔ)上，更進一步對塑料模具的工作原理、結(jié)構(gòu)特點、零部件分類及其所對應(yīng)的作用和國內(nèi)外研究的發(fā)展概況進行透徹的理解分析。2.某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼和其塑料模具模型的建立一個完整的模具是由各個基礎(chǔ)的零部件所組成的復雜的運動系統(tǒng)，各部分零部件對模具的性能都有很大的影響，因此在模具建立之前的準備工作中，需要首先對模具的各組成零件進行模塊化劃分，其次建立出汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼的模型。塑料模具的型腔是一個模具制作效率的關(guān)鍵，腔數(shù)越多，其效率越高。所以型腔一般分為一模一腔、一模兩腔甚至更多。本課題計劃首先對燈殼進行建模，隨后將在燈殼模型的基礎(chǔ)上，再建立其他模具零件模型，對包括凹模型腔、斜推桿、導桿、導柱、彈簧等各部分機構(gòu)在內(nèi)的塑料模具結(jié)構(gòu)進行三維模型的建立。3.某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具結(jié)構(gòu)的校核與分析一般情況下，塑料模具的基本要求如下：注塑成型后，模具必須在板材之間有卸料槽，直線位置的傾斜導柱必須壓緊牢固，無旋轉(zhuǎn)和松動的情況。傾斜導向柱的尾部應(yīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榘肭蛐位蝈F形，以確保導路位置的正常移動。如果同一排中有兩個或兩個以上傾斜導柱，則傾斜導柱的長度、尺寸和傾角應(yīng)相同，除非另有規(guī)定。因此，基于以上內(nèi)容，根據(jù)模具工作過程中的工況、冷卻系統(tǒng)的功能和結(jié)構(gòu)要求，結(jié)合塑料模具結(jié)構(gòu)，根據(jù)驗證數(shù)據(jù)和現(xiàn)狀，對塑料模具結(jié)構(gòu)進行了分析和改進。1.4本章小結(jié)本章內(nèi)容主要針對塑料模具情況進行資料的搜尋和分析工作，總結(jié)塑料模具的發(fā)展現(xiàn)狀及總體發(fā)展趨勢。并在結(jié)合相關(guān)設(shè)計條件后，根據(jù)查閱的資料，確定本設(shè)計的主要研究內(nèi)容包括結(jié)構(gòu)設(shè)計、建立三維模型、繪制二維圖和校核這三部分。最終的設(shè)計成果包括某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈模具的三維模型、部分關(guān)鍵零部件的二維圖形及校核數(shù)據(jù)。

2某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼塑件模型和塑料模具的建立與分析2.1某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具的基本組成塑料模具的板型主要包括由定模固定板、定模座板、動模固定板、動模座板、推桿墊板、推桿固定板。其注塑主要作用部分是凹模型腔、凸模型芯等變形型腔的凹模。而貫穿其中的零件有彈簧、導套、導柱、墊塊、定位圈、快速接頭、拉料桿、螺釘、密封圈、平臺螺絲、推桿、斜推桿、推桿等零件組合形成。由于模具的各種組成部分不同，這就直接可以讓模具加工出不同形狀尺寸的塑件。所以說，塑料模具的發(fā)展前景是無比巨大的[8、9]。2.2某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具的工作原理塑料模具簡單來說是一種生產(chǎn)塑料部件的工具。它由幾種零部件構(gòu)成，這個模具組合內(nèi)有成型模腔。注塑的時候，模具裝夾在注塑機口上，胡馨月等人將熔融的液態(tài)塑料被注入成型的模腔內(nèi)，并在模具腔內(nèi)冷卻定型，然后將上下模板分開，經(jīng)由頂出系統(tǒng)將塑料制品從模腔頂出然后離開模具，最后模具再次閉合來進行下一次注塑過程，整個注塑過程是循環(huán)不斷進行的[10]。2.3某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼塑件產(chǎn)品分析及其技術(shù)條件汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼是汽車車燈的必要零件，也是汽車移動過程中必不可少的部件。其結(jié)構(gòu)如下圖所示：圖STYLEREF1\s2-SEQ圖\*ARABIC\s11汽車轉(zhuǎn)向燈殼三維模型圖1圖STYLEREF1\s2-2汽車轉(zhuǎn)向燈殼三維模型圖2首先，需要分析汽車側(cè)面外殼塑料部分的結(jié)構(gòu)和形狀：外殼塑料部分的結(jié)構(gòu)就是外殼的形狀，這有利于塑料部分的形成。均勻的壁厚可以防止由外部環(huán)境因素引起的不規(guī)則收縮和變形。油殼注塑制品的結(jié)構(gòu)尺寸分析：零件的結(jié)構(gòu)尺寸合適，有利于設(shè)計更合適的形狀，保證零件的強度，否則可能無法滿足某些加工設(shè)備的基本要求。側(cè)燈殼精度分析：選擇以前的精度作為精度等級，而不是能夠滿足外觀和表面質(zhì)量要求。在本圖中，圖顯示了汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈殼體的塑料部分。通過有關(guān)的塑料零件尺寸，利用AutoCAD設(shè)計的二維圖形。經(jīng)過以上分析，塑料件可以滿足注塑生產(chǎn)的一般要求。選用性能優(yōu)良、適用范圍廣的ABS注塑材料，滿足設(shè)計要求。具體分析有以下兩個方面。圖顯示了汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈殼體的塑料部分。通過塑料零件的相關(guān)尺寸，使用AutoCAD設(shè)計模具和塑件的二維圖形。通過分析發(fā)現(xiàn)，塑件可以達到注塑的一般生產(chǎn)要求。我將選用性能優(yōu)良、用途廣泛的ABS注塑材料，達到設(shè)計要求。具體分析有以下兩個方面：1）結(jié)構(gòu)設(shè)計分析汽車的側(cè)燈外殼屬于中小型部件，是典型的殼體結(jié)構(gòu)。塑料部件安裝在燈具外表面，在設(shè)計過程中應(yīng)特別注意。表面粗糙度、縮水等因素不太明顯。因為外觀有一定的要求，所以為了滿足使用的需求，需要對空洞的形狀進行打磨。2）塑料成型工藝分析通過查閱相關(guān)文件和數(shù)據(jù)后得知，由于對塑料沒有固定單一的公差要求，本項目采用5級精度。根據(jù)模具的整體精度，可以起到降低成本，提高效率，簡化模具設(shè)計的結(jié)構(gòu)的作用。再通過對塑料件結(jié)構(gòu)的分析，得出平均厚度約為2mm的結(jié)論。而且側(cè)壁必須有一定的高度，以避免成型。由于塑料的整體結(jié)構(gòu)相對均勻，沒有特殊的窄部，對ABS具有良好的性能。一般來說，它可以在不移除模具斜面的情況下也能脫模成型。2.4某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼塑件材料的確定和分析通過查閱文獻資料得知：相對比PC、PP、PVC等多款材料中，都有著各自的特點特性。雖然PC改性塑料在汽車車燈中的塑料類材料中占比50%左右。但在車燈中，PC主要應(yīng)用在前照燈和霧燈及外配光鏡[11]。ABS材料比較符合設(shè)計本次汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈殼的需求。大部分轉(zhuǎn)向燈燈殼制作均用的是ABS材料，因為ABS樹脂是五大合成樹脂之一，在注塑生產(chǎn)中是一種用途極廣的熱塑性工程塑料[12]。ABS材料優(yōu)點有：1、不容易燃燒，安全系數(shù)也高。力學性能和熱性能都不錯，硬度高；2、加工性強，加工起來也很方便，難度低，能和其他材料結(jié)合，也可以涂裝、著色、進行電鍍等；3、具有良好的光澤性、耐油性、抗沖擊性，耐磨性；4、它的低溫沖擊性能也比較好，制作尺寸穩(wěn)定，容易成型；5、耐腐蝕性好，能耐水、無機鹽、堿醇或者是酸堿類的侵蝕，不會有任何影響。相比于其他材料的成型性能，ABS塑料成形性能好，它的流動性能好，熱穩(wěn)定性好，比熱容較低，在料筒中塑化效率高，在模具中凝固也比較快，加工周期短，ABS的吸水率較高，加工前應(yīng)進行風干處理，一般干燥條件問溫度80-85℃[13、14]。為更好的了解材料的性能，查閱文獻與數(shù)據(jù)，下表為ABS部分性能的參數(shù)：表2SEQ表\*ARABIC\s11ABS材料的性能參數(shù)特性名稱物理特性值強度性能性能指定值密度（g/cm3）1.03-1.08抗拉屈服強度/Mpa50收縮率（S/%）0.4-0.6拉伸彈性強度/Mpa1.8×103吸水率（24h/%）0.2-0.4℃抗彎強度/Mpa80熔點（t/℃）130-160硬度（HB）9.7/R1212.5本章小結(jié)本章內(nèi)容主要對汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈殼的產(chǎn)品進行分析并確定其使用的材料，其中通過查閱文獻得知ABS材料通常應(yīng)用于注塑模具當中，且適用于汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈殼，所以本次設(shè)計我將采用ABS材料進行塑件的注塑以及后續(xù)工作。

3某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具注塑機的選擇3.1注塑機的初步選擇在模具設(shè)計過程中，還應(yīng)配合成型機的使用。模具注塑、壓力等參數(shù)達標后，才能正常使用。在設(shè)計模具之前，可以根據(jù)已經(jīng)測量出的尺寸等數(shù)據(jù)和預(yù)定的方案計算出對應(yīng)的成型機，然后進行設(shè)計。在設(shè)計模具后，可以對其進行校正，以確保成型機和模具可以組合。首先，成型機的注射量滿足模具的要求。UG分析功能可用于檢測汽車轉(zhuǎn)向燈殼零件的體積和投影面積。根據(jù)UG的分析功能檢測到燈殼塑件體積為：設(shè)ABS材料的質(zhì)比率為，則塑件質(zhì)量為：3.2注塑機注射量的計算根據(jù)查閱資料書上的經(jīng)驗方式取澆注系統(tǒng)，當體積比200cm3小時，該塑件屬于小型塑件，澆注可預(yù)估為=10cm3，根據(jù)我所設(shè)定的方案選出一模四腔，那么整模則可以預(yù)估到總體積，計算體積結(jié)果如下：根據(jù)所求出的注射量決定出射機的型號。首先，確保滿足注塑機的射出量。一般來說，平常使用注塑機實際的射出量為80%。因此，根據(jù)以上計算，模具的總生產(chǎn)能力應(yīng)滿足注塑機80%的注塑量的需求。對于注塑機的注塑能力的要求，注塑機的最小容量可以逆方向引導，所以注塑量：。除注塑量外，還應(yīng)滿足材料所受壓力和模具安裝時固定要求。通過比較數(shù)據(jù)中的注塑機的形式、型號和參數(shù)信息，綜合考慮，最終選擇了XS-ZY-250/160臥式螺桿射出機作為注塑模具生產(chǎn)的機器。設(shè)備信息數(shù)值見表3-1:該注塑機技術(shù)參數(shù)數(shù)值螺桿直徑/mm50理論注射容量/cm3250注射質(zhì)量/g注射壓力/MPa注射速率/（g/s）塑化能力/（kg/h）注射方式22812713455螺桿式最大注射面積/cm3645結(jié)構(gòu)形式臥式移模行程/mm350合模方式肘桿塑化能力/（kg/h）55鎖模力/KN1600最大模具許可厚度/mm400最小模具許可厚度/mm200最大處移模開距/mm870拉桿間距/mm370×370定位孔直徑/mm100頂出力/KN頂出行程/mm30220表STYLEREF1\s3SEQ表\*ARABIC\s11注塑機的參數(shù)[15]3.3本章小結(jié)本章主要分析模具在注塑過程中的受力情況，結(jié)合本設(shè)計的相關(guān)要求，本章對模具的相關(guān)參數(shù)進行初選。該部分分析可以對下文的校核計算起到一定的參考作用。

4某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具的設(shè)計4.1某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具型腔排位設(shè)計4.1.1型腔數(shù)目的確定型腔的數(shù)量主要由材料決定，滿足要求也是確定型腔數(shù)目一種穩(wěn)定可靠的方式。然而，塑料制品的精度、技術(shù)要求的尺寸要求以及塑料結(jié)構(gòu)的組合不僅會增加數(shù)量，還會影響模具結(jié)構(gòu)的布局，所以我們在建立模具之前，必須選擇合適的型腔數(shù)量。因此，選用不同的組合方案，并結(jié)合零件精度和脫模效果進行組合。當形成大型或中型塑料件時，通常使用單個腔。在這方面，認為塑料模具填充流動性是為了確保塑料填充腔體。另一方面，當設(shè)計多個空腔時，模具型腔體積大且重，并且加工難度增加。中小型塑料件的成型模具可以設(shè)計多個型腔，更好地利用設(shè)備和模具性能，提高生產(chǎn)效率，實現(xiàn)經(jīng)濟生產(chǎn)。但對于本次設(shè)計屬于中小型零件時就可以采用一模兩腔甚至一模四腔的構(gòu)造。汽車轉(zhuǎn)向燈殼塑料部件的材料分析后，部件兩邊的側(cè)孔向外滑動，必須考慮部件和脫模模式，經(jīng)過以上分析，本次設(shè)計適用于一模四腔的布局方式，這種方式布局簡單，經(jīng)濟效益好。在設(shè)計過程中，冷卻水和模具的規(guī)格被控制在最佳水平。對于四個型腔，位置平衡確保了填充的穩(wěn)定性，縮短了填充時間。很大程度上提高了塑料部件的品質(zhì)和效率，也使成型技術(shù)更加可靠穩(wěn)定，一定程度上提升了模具的使用壽命[16]。4.1.2型腔的布置如果想要型腔結(jié)構(gòu)緊湊，布局合理，必須考慮平衡承載力。同樣，澆口的位置的整體設(shè)計以及擠壓機構(gòu)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的配置也必須考慮在內(nèi)。因此，腔體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定可靠。圖4-1所示為型腔布局，實現(xiàn)良好平衡、加工和制造，并具有注塑系統(tǒng)的設(shè)計適用性。圖STYLEREF1\s4SEQ圖\*ARABIC\s11汽車轉(zhuǎn)向燈殼殼體排列布置圖4.1.3分型面的選擇在模具中形成零件后，必須將模板與零件分離，然后進行壓鑄。其輪廓位于最大輪廓位置，即塑料底部。零件左側(cè)輪廓邊界處的連接線分為多個部分。這樣可以簡化模具的結(jié)構(gòu)和加工，而不會影響塑料零件的外觀和張力。4.2某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具的澆注系統(tǒng)的設(shè)計模具上的澆注機制與成型工藝的整體設(shè)計有關(guān)。澆注機構(gòu)組成系統(tǒng)是在成型和填充期間，通過將注塑機的注射噴嘴連接到模具上而形成的[17]。加熱筒是通過旋轉(zhuǎn)加熱筒前端的螺桿將熔融液體下的原料擠出并返回模具而形成的。模具從鑄造襯套內(nèi)孔的主鑄造通道轉(zhuǎn)移到分支通道，然后轉(zhuǎn)移到相應(yīng)零件型腔的澆口，最后填充到模具型腔中。在壓力下，零件逐漸形成固態(tài)，成為高精度零件的成品零件。4.2.1汽車轉(zhuǎn)向燈塑料模具主流道的研究與設(shè)計1.汽車轉(zhuǎn)向燈塑料模具澆注系統(tǒng)與主流道設(shè)計分析大多數(shù)模具在襯套被單獨鑲嵌在主通道，以取代T8A高硬度材料，從而在模具與注射成型之間產(chǎn)生沖擊效應(yīng)。主流道要有一定錐度，查看參考文獻后發(fā)現(xiàn)錐度大多為1～4°。因此，在達到模具可以脫模的前提下，也能節(jié)省原材料。本設(shè)計采用錐度為2°，小孔徑3.52mm，下徑6.38mm，高82.6mm。它從下支架下伸出，這部分零件也可作為冷料穴。如圖4-2所示：圖STYLEREF1\s42主流道設(shè)計分布結(jié)構(gòu)由于澆注整個過程注重流動性，流入部分的粗糙度必須平滑，通常為Ra0.8要求。主流道的小頭與噴料筒一起使用，大頭分到分流道并直接加注。小頭尺寸和襯套凹坑必須根據(jù)成型機的使用信息進行選擇尺寸。根據(jù)運行條件，襯套設(shè)計的主流道尺寸、拱形坑半徑和小頭直徑滿足以下公式。1）拱形坑半徑：（4-1）注塑機半徑為：。所以拱形坑半徑為：（4-2）計算出襯套半徑為：。2）襯套小頭的直徑：（4-3）所選注塑機噴料口的尺寸為：。所以，襯套內(nèi)的小頭直徑為：。計算結(jié)果得：襯套到小口徑的長度為：。2.汽車轉(zhuǎn)向燈塑料模具澆注系統(tǒng)的配合與安裝為方便安裝，澆注襯套和模架模板之間的空間用于對齊，但前端和模腔之間相應(yīng)零件的側(cè)壁必須與按照H7/f6配合。合適的定位環(huán)工件主要用于模具安裝在注塑機上時放置模具，以避免機器振動。定位環(huán)的尺寸必須小于機器的孔。4.2.2汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈塑料模具分流道的研究與設(shè)計分流管截面的直徑通常根據(jù)材料的流動性能和塑料零件的結(jié)構(gòu)進行評估和調(diào)整。適用于2-10mm范圍內(nèi)的測量。流量過小會導致流量不足，流量過大也會增加冷凝水的冷卻時間。由于選用的原材料為ABS，塑料件質(zhì)量低，壁厚小，無特殊不良性能，因此計算結(jié)果可根據(jù)公式計算得到。通過查閱文獻得知計算分流管直徑D的公式如下：（4-4）式中：——分開管道的橫截面積；——轉(zhuǎn)向燈殼殼體的質(zhì)量，從前兩章計算得；——分流道所在圖中測量得；則可進行計算：（4-5）分析后不能直接使用計算結(jié)果，必須結(jié)合粘度、沖壓材料的流動性、工藝工具的直徑等因素進行調(diào)整。檢驗發(fā)現(xiàn)，材料的粘度一定，流動性不好。此外，減少外部通道需要相當大的噴射壓力。如果壓力過高，零件容易變形和彎曲，零件質(zhì)量無法達到。因此，考慮到上述因素，最終直徑計算為4mm，并根據(jù)圖紙進行布局設(shè)計。如圖4-3：圖STYLEREF1\s43流道布局三維圖4.2.3澆口的設(shè)計澆口的主要的形式取決于部件的結(jié)構(gòu)，考慮到填充性和部件技術(shù)的要求。常規(guī)澆口通?？梢苑譃閭?cè)口和頂點澆口兩種方法。這次適合使用側(cè)口澆注。因為塑料具備外觀要求，所以側(cè)口的厚度尺寸應(yīng)選擇偏厚的。用計算公式可以得到以下結(jié)果。厚度公式：（4-6）h=寬度公式：（4-7）—塑件澆口部位的厚度，；—成型熔融系數(shù)，；—零件的表面積，。經(jīng)過計算得：進料口的實際面積：。考慮到填料面積小，可能導致成型充填壓力過大，導致塑件變形，經(jīng)過調(diào)整補償，并考慮刀具加工，從而實際澆口厚度、澆口厚度、總面積。比公式中的預(yù)期多一點。最后一部分所選澆注的位置和形狀，見圖4-4所示：圖STYLEREF1\s44澆注填充位置4.2.4冷料口與主凝料拉料設(shè)計冷料口主要作用是在短時間內(nèi)儲存最前邊的熔融材料。這種方法允許從熔融材料過渡到澆口和空腔。由于傳遞熱量因素和溫度差異因素，導致整體零件看起來很糟糕。因此，冷室在其他熔化元素熔化后臨時儲存和提升。通常，冷卻室出現(xiàn)在主通道的矩形底部，通道的末端可以起到冷卻作用。由于澆口的高網(wǎng)格覆蓋率，根據(jù)通常的分離方法，材料的粘度將擴展到模具側(cè)。因此，有必要在每個澆口的冷孔下設(shè)計一個桿。因此，將主流道大端底部剩余的冷料孔壓入冷料孔底部，設(shè)計了一個加工簡單實用的Z形桿推出和勾料兩用。圖4-5顯示了冷料穴和拉伸部分的設(shè)計：圖STYLEREF1\s45冷料穴與拉伸部位設(shè)計4.3某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具排氣系統(tǒng)的設(shè)計在注射成型過程中，有必要將熔融材料注入模具型腔，并且必須快速排出最初進入型腔的不可見氣體。然而，噴射壓力高，時間快。在某些放電點，氣體被保留。此時，氣體和氣泡被捕獲。如果這些氣體不能順利排出，塑料零件的保留將受到嚴重影響。零件表面凹凸不平和波浪狀可能會導致性能不佳。除了影響表面外觀外，還影響塑料零件的強度和相應(yīng)的尺寸。產(chǎn)品質(zhì)量不符合需求，也影響了生產(chǎn)效率。廢氣的布局也很重要。排水方式主要有自然空間排水和真空泵排水。主要采用自然間隙排放的方式。具體形狀主要是模具型腔中插入件的設(shè)計和空間放電的使用。塑料件的流向分布使氣體主要流向分離面。因此，大部分廢氣可從排氣系統(tǒng)排出。從推桿的安裝距離上拆下每個位置。然而，對于一些深腔或更高的腔體，可能會出現(xiàn)殘留氣體，目標排氣部件可以單獨設(shè)計以釋放殘留氣。4.4某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具腔體零部件設(shè)計在選擇分離面和配置型腔后，零件形狀合適，特殊復雜的結(jié)構(gòu)不會影響型腔的設(shè)計。因此，選擇整體鑲嵌模具中的材料代替冷卻水道和優(yōu)質(zhì)鋼材，具有很多優(yōu)點。4.4.1某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具腔體設(shè)計1.汽車轉(zhuǎn)向側(cè)燈塑料模具型腔設(shè)計因為實體模型的腔體是一個整體。在對塑料零件進行分割，完成型腔布局和澆注系統(tǒng)設(shè)計后，可以將型腔零件作為一個整體插入。如圖4-6所示，為型腔零部件的工程圖4-6：圖STYLEREF1\s46型腔工作尺寸二維圖2.模具型腔體部件設(shè)計運用同樣的方法設(shè)計出模具的腔體部分的二維圖紙如圖4-7：圖STYLEREF1\s47型芯工作尺寸二維圖4.4.2模具零件工作尺寸的計算影響工件尺寸不穩(wěn)定的因素很多，主要包括材料、塑件結(jié)構(gòu)、加工方式、安裝配合、加工精度等[13]。因此，需要檢查零件的關(guān)鍵尺寸。在這里，可以使用通用標準公式進行計算，并且可以從成形信息中找到并提取材料公差和制造公差。1.塑料模具型腔尺寸計算（4-8）公式中：——型腔零部件的橫向尺寸；——選為材料精度公差的1/3；——ABS縮水率為0.5%；——ABS精度公差等級；——塑件內(nèi)部的結(jié)構(gòu)所具有的尺寸。將數(shù)值帶入公式，計算得型腔橫向尺寸。2.塑料模具型芯尺寸計算（4-9）公式中：——型芯內(nèi)橫向尺寸；——塑件內(nèi)尺寸；其他符號代表與上公式4-8所述相同。將數(shù)值帶入公式，計算得型芯橫向工作尺寸。3.塑料模具型腔尺寸計算:（4-10）——型芯橫向尺寸；——塑件尺寸；其他符號代表與上公式4-8所述相同。

帶入公式，通過計算得型腔尺寸。4.塑料模具型芯尺寸計算（4-11）——型芯橫向尺寸；——塑件重點尺寸；其他符號代表與上公式4-8所述相同，代入公式，型芯高度尺寸。塑料件由ABS材料制成，關(guān)鍵尺寸的精度控制為MT3級,該計算將腔體的尺寸校核檢驗。4.4.3模具腔體零件鋼材選擇對于形成型腔零件，所選材料必須比其他材料有更高的要求，因此，以前使用整體嵌體的部分原因是，可以用優(yōu)質(zhì)鋼代替空腔材料。通常，選擇不易生銹和耐腐蝕的優(yōu)質(zhì)鋼，包括其他鋼。本設(shè)計選用3Gr2Mo材料。材料硬度可達HRC23-40。具有良好的拋光性和可加工性，市場價低廉。這是空腔許多部位的首選。4.5某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具頂桿的設(shè)計與研究有很多方法可以引入這種機制。所選斜推桿形狀為方形斜推桿。這也已被認可多年。其優(yōu)點是安裝方法簡單，并且其加工方法簡練[14]。4.5.1模具脫模力計算塑件在斜推桿拉起塑件時，會因摩擦力產(chǎn)生黏模力，通過查閱資料得知脫模拉起黏模力計算公式：（4-12）——塑件拉出時具有黏模力；——塑件在型芯的側(cè)表面積；——包夾力，取之間的中間值為9Mpa；——摩擦系數(shù)，取之間的中間值為0.15；——脫模的角度，設(shè)為1°。模具進行移模之后，塑件動模的側(cè)面積為，則可進行計算：模具黏模力計算結(jié)果為：。4.5.2模具零件斜推桿尺寸的選取計算斜推桿尺寸大小，通過查閱資料得到計算公式：(4-13)——比例系數(shù)，取1.5；——斜推桿強度，；——型芯脫模力；——斜推桿高度，117mm；——斜推桿數(shù)量，8支；進行計算：mm使用8個T8的材料。斜壓桿位于塑件底部，均勻分布在塑件底部外圈的受拉位置。斜推桿結(jié)構(gòu)簡單、穩(wěn)定。在下一步的配合和維護方面具有良好的優(yōu)勢。且推出效率比較高，都比較簡單的進行維護甚至更換。因此，此處選擇的斜桿屬于國家標準規(guī)范的標準部分，可根據(jù)規(guī)范直接購買[15]。因此，它的成本很低，但在高精度和準時性方面得到了很好的控制。最終推力桿的詳細布局如圖4-8所示：圖STYLEREF1\s48斜推桿布局圖4.6某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具冷卻管道系統(tǒng)設(shè)計填充后，同時應(yīng)降低模具溫度，以加快塑料零件的固化和成型的速度。加快并縮短創(chuàng)建過程，以取得成果。因此，冷卻系統(tǒng)是了解成形時間的關(guān)鍵要素之一。安裝冷卻管時，應(yīng)注意以下兩點：（1）冷卻管總長度不宜過大，冷卻水進出口溫差應(yīng)保持在底數(shù)值；（2）為保證收縮的穩(wěn)定性，應(yīng)盡可能為模具工作提供同步冷卻。4.7某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具冷卻系統(tǒng)的設(shè)計方案總得來說，冷卻對材料非常敏感，特別是高溫材料。因此，根據(jù)350mm工具寬度規(guī)格控制表，選擇直徑為5~7mm的管道作為水道?？紤]到冷卻水路徑，選擇直徑為6mm的管道。采用冷卻液介質(zhì)，用于成型保壓后冷卻。布局由四組型腔和四組型芯組成，以實現(xiàn)塑料零件的各個部分同時發(fā)生其冷卻和完成成型。水路結(jié)構(gòu)布置如圖4-9所示：圖STYLEREF1\s49冷卻水路樣式三維結(jié)構(gòu)圖4.8某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具模架的選擇汽車方向盤側(cè)燈殼體的部件是通用的，可以選擇要使用的標準模架的模型。隨著制造業(yè)的發(fā)展，現(xiàn)行模具標準趨于完善和標準化。模具的零件可以直接購買，并作為一個整體結(jié)構(gòu)使用。根據(jù)標準安裝后導軌和擠壓機構(gòu)的回位桿都需要是模架標準。由于注塑塑件需要推桿的澆注和擠出，因此模具必須具有擠出和澆注制品的注射部分的效果。根據(jù)適合C型的注射模選擇兩板式模架，C型為工型，三維結(jié)構(gòu)圖和C型模架圖如下圖4-10和4-11所示[18]：圖STYLEREF1\s410模架結(jié)構(gòu)三維圖圖STYLEREF1\s411C型模架圖在選擇模塊時，有必要考慮疲勞和其他因素，并采用合適的模型。通常，總的預(yù)期面積可用于設(shè)計模具腔體，以確定適當?shù)某叽?，并相?yīng)地調(diào)整裝置的尺寸[18]。獲得腔體外形的總體輪廓，然后選擇合適的承載板大小，并計算出標準規(guī)格350×350×281；最大模具寬350mm；最大模具高281mm。模架所用型號的選擇按照制件型腔、型芯的結(jié)構(gòu)、脫模、澆注形式確定所用模架結(jié)構(gòu)型號。據(jù)查閱資料發(fā)現(xiàn)現(xiàn)實中均采用龍記模架比較多，從規(guī)格對比，各自的規(guī)格均為一致的，本次可按龍記公司的型號C-3035-60×80×90模架。本章小結(jié)本章內(nèi)容主要是針對模具內(nèi)部零件的參數(shù)尺寸，已經(jīng)構(gòu)件進行設(shè)計與校核計算，建立三維模型，得出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)，便于出之后的二維圖紙。

5某汽車側(cè)轉(zhuǎn)向燈塑料模具與注塑機工藝參數(shù)校核5.1模具成型工作原理這種注塑材料是ABS。材料必須在干燥前預(yù)成型。ABS的原材料在熔融成型機中轉(zhuǎn)化為熔融體，然后進入ABS熱管的成型過程。首先，將殼引入模具，然后沿著分流道分散，并從預(yù)設(shè)網(wǎng)格點填充成型腔。在這個過程中，經(jīng)過一段時間的保壓，塑料零件滿足凝固要求，并完全成形。因此，當冷卻液流進模具，將模具溫度降至材料成型溫度，冷卻工件，穩(wěn)定模具，達到開模狀態(tài)，并移除塑料零件。5.2注塑機的注射量校核過程中使用的注塑機的量通常為總的注射量的0.8倍，一方面來說，過多影響成形質(zhì)量，另一方面影響穩(wěn)定性。因此，在調(diào)試HTF-80X-1A我所選取的設(shè)備時，0.8倍的有限注射量完全滿足本次畢業(yè)設(shè)計所要求達到模具成型的要求，經(jīng)過我的一系列校核公式：（5-1）式中：——成型零件個數(shù)；——零件體積；——澆注系統(tǒng)總體積；——設(shè)備有限注射量；模具采用4腔設(shè)計，則n=4；對塑件與澆注凝料測量得：；查成型機信息得：進入計算與關(guān)系對比：5.3成型壓力校核模具成型壓力通常與流動性有關(guān)。本次設(shè)計選擇ABS作為注塑成型原料的流動性在眾多成型原料中屬于平均水平。通過查閱資料文獻數(shù)據(jù)信息得知，ABS材料的壓力為100-120Mpa，本設(shè)計選擇的注塑機壓力為127Mpa。比較材料壓力和注塑機壓力得：注塑機的壓力達到成型時壓力要求，校核通過。5.4成型合模鎖力的校核塑件在注塑成型的過程中壓力非常高。模具所需的總夾緊力根據(jù)整個成形表面和型腔中產(chǎn)生的壓力進行計算。否則，夾緊力不足會導致塑件過載、注塑填充困難等缺陷，從而保證模具功能的實現(xiàn)。因此，首先計算模型成型的投影面積，得：（5-2）上述公式中：——腔體個數(shù)；——模型成型投影面積；——成型零件的投影面積；——澆注系統(tǒng)部分的總投影面積。以上數(shù)據(jù)可以從UG模型中測量，得：、。計算得：模型總成型投影面積后，可計算熔融狀態(tài)的塑料填充在模具腔體內(nèi)部產(chǎn)生的壓力：（5-3）公式中：—成型腔內(nèi)壓力；—注塑機所具備的合模力，1600KN；—壓力系數(shù)，1.1。模具腔體壓力為20-40MPa，根據(jù)流動性因素選擇，所選ABS材料的成型流動性偏好，因此取30Mpa，由公式得：經(jīng)過計算，注塑機在總合模力已經(jīng)滿足模具的要求，計算校核通過。5.5模具在注塑機的開模行程校核在注塑機上開模時，注塑機必須按照開模行程距離的嚴格要求執(zhí)行。模具的開模行程應(yīng)有足夠的位置拿出塑件和凝固的塑料，而且必須滿足下面公式的計算：（5-4）根據(jù)公式：——注塑機打開行程，；——推出行程，；——塑件與澆注的總高度，；——安全長度，一般5~10，取。模具需通過卸載槽撬開板取出轉(zhuǎn)向燈殼塑件的空間為：那么：，得：注塑機滿足模具打開行程需求，通過校核計算。5.6模具安裝校核當模具安裝在注塑機上時，其安裝空間應(yīng)該嚴格滿足模具的整體尺寸大小。通過安裝模具的操作方法，對