摘 要

目前，国内外的模具行业都在快速发展。在这日新月异的发展背景下，进行一项工业生产中常见零件的注塑模具研究显得很有意义与必要。本次设计将对各种型号的微车外后视镜进行研究，选择一款结构难度适合研究的微车外后视镜进行结构分析，利用模流仿真软件进行初步方案的比较，对注塑过程进行数值模拟，探讨各成型工艺参数对塑件成型过程的影响规律。最后对注塑模具结构的总体方案对比分析。然后进行理论的计算及校核，模具结构详细的结构设计。其中包括制件的选材，注塑机的选择与校核，成型零件设计，抽芯及顶出机构的设计，模具结构件的选择与设计，浇注系统设计，冷却系统设计，脱模系统设计，定位系统设计等，最后进行注塑模具材料的选用及配件间相互装配关系的研究，装配图与零件图的绘制。

关键词：模流分析；注塑模具；结构设计

Abstract

At present, the mold industry at home and abroad is developing rapidly. Under the background of rapid development, it is of great significance and necessity to study the injection mold of common parts in industrial production. This design will study of various types of minicar outside rearview mirror, choose a difficulty of structure is suitable for research of minicars outside rearview mirror structure analysis, using mold flow simulation software carries on the preliminary scheme comparison, numerical simulation of the injection molding process to explore the forming the influence law of process parameters on plastic molding process. Finally, the overall scheme of injection mold structure is compared and analyzed. Then the theoretical calculation and check, mold structure detailed structural design. Including material selection, parts and checking the choice of injection molding machine, molding parts design, the design of the core-pulling and ejection mechanism, mold structure selection and design of gating system design, the design of the cooling system, ejection system design, design of positioning system, finally for material selection of injection mold and parts assembly relationship between research, draw assembly drawing and part drawing.

Key words: mold flow analysis; Injection mold; The structure design.

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究的背景、目的和意义 1

1.2 国内外研究现状 1

1.3 课题研究内容 1

1.4 技术路线 1

第2章 某微车外后视镜的结构设计 2

2.1微车外后视镜的设计要求 2

2.2微车外后视镜的结构设计 2

2.3 微车外后视镜外壳成型工艺性分析 3

2.4 本章小结 5

第3章 注塑成型的仿真分析 6

3.1 Autodesk Moldflow软件简介 6

3.2 网格划分、诊断及修复 6

3.3 浇口分析 7

3.4 充填分析 7

3.5 流动分析、翘曲分析 8

3.6 保压分析 10

3.7 冷却分析 10

3.8 模流仿真分析最终方案 12

3.9 本章小结 13

第4章 注塑模具结构设计 14

4.1 注塑机型号的选定 14

4.1.1 注塑量计算 14

4.1.2 浇注系统凝料初步计算 14

4.1.3 注塑机型号选择 14

4.1.4 注塑机技术参数校核 15

4.2 模具结构总体方案设计 16

4.2.1 浇注系统 16

4.2.2 模具总体设计 16

4.2.3 抽芯和顶出机构 17

4.3 分型面的确定 17

4.4 成型尺寸计算 17

4.5 抽芯和顶出机构的设计及计算 18

4.5.1 抽芯机构的设计及计算 18

4.5.2 顶出机构 22

4.6 浇注系统设计 23

4.6.1 定位圈和浇口套的设计 24

4.6.2 浇口设计 25

4.6.3 冷料穴和拉料杆的设计 26

4.7 注塑模具结构件设计 27

4.7.1 动模板和定模板尺寸的确定 27

4.7.2 方铁尺寸的确定 28

4.7.3 撬模槽、顶棍孔与吊环螺孔的确定 28

4.7.4 撑柱与限位钉的确定 29

4.8 注塑模具温度系统控制 31

4.8.1 隔热板的选择 31

4.8.2 冷却水道设计 31

4.8.3 模具的加热 33

4.9 注塑模具脱模系统设计 33

4.9.1 脱模力大小的计算 33

4.9.2 斜顶机构的设计 33

4.9.3复位机构的设计 34

4.10 导向定位系统设计 35

4.10.1 动模、定模导柱与导套的设计 35

4.10.2 推杆固定板上的导柱、导套设计 35

4.10.3 定位系统设计 36

4.11 注塑模具的材料选用 37

4.12 模具安装尺寸的校核与产量计算 37

4.13 模具的装配与结构示意图 37

4.14 本章小结 39

第5章 总结 40

参考文献 41

致谢 42

第1章 绪论

1.1 研究的背景、目的和意义

众所周知，我国是制造业大国。而其中的产品则是制造业的最终成果。而塑料又是产品最主要的制造材料，在我们日常生活的材料使用率上，塑料是超过了木材和钢铁等传统材料的第一使用材料。而塑料产品的成型一般都是依托模具生产的，注塑模具是占其中的最主要部分^[1]。

本次设计的意义在于了解并掌握模具设计的基本理念，迎合制造业发展的潮流和趋势，是对四年来的本科学习的一次自我审视和将来投入生产实践的一次转折和检测。

1.2 国内外研究现状

目前，模具行业在我国已经得到蓬勃发展。发展水平虽然较十年前有了显著提高，但仍与工业发达国家存在一些差距。大型模具技术已经相当成熟，但是对于一些精密的小型制件，发展水平还是有限的^[2]。

另外 CAD/CAM/CAE的应用不是很广泛，许多地方仍然依靠传统的试模、修模，这样就造成了模具设计与生产效率的低下。国外的先进技术，已经能够实现自动化、智能化、人性化的生产^[3]。国内的方向，也朝着连续化、低成本等经济效益最大化发展。国内各地区比较而言，珠三角等沿海经济发达地区，由于改革开放等政策、形势的影响，最先接触到国外的先进模具设计制造技术，比其它地区要领先很多^[4]。

1.3 课题研究内容

本次设计将对各种型号的微车外后视镜进行研究，选择一款结构难度适合研究的微车外后视镜进行结构分析，利用模流仿真软件进行初步方案的比较，对注塑过程进行数值模拟，探讨各成型工艺参数对塑件成型过程的影响规律。最后对注塑模具结构的总体方案对比分析，理论计算及校核，模具结构详细的结构设计，完成方案的设计及装配图与零件图的绘制。

1.4 技术路线

模具结构设计

模流仿真分析

制件三维建模

研究制件并了解注塑模

装配方案的确立与图纸的绘制

确定最终方案

方案对比与尺寸确定

第2章 某微车外后视镜的结构设计

2.1微车外后视镜的设计要求

微车外后视镜反映的是微车侧方和与下方的情况，驾驶员坐在位置上，能直接通过微车外后视镜获得车身后方、侧方等外部信息，有集安全、实用和美观功能于一身。在一辆微车中，微车外后视镜是其中重要的汽车配件，其镜面及其配合、外形轮廓和安装都有一定的规范。但是微车外后视镜的设计都有相应的行业标准，因此应当严格按照这些标准来设计后视镜^[4]。车外后视镜一般装在车门上，但是在日本也有装在翼子板上的^[5]。一般微车行驶过程中，会达到一定的速度，因此，在结构设计中，必须考虑风阻和噪声等重要问题，所以微车外后视镜外形轮廓的设计应当运用空气动力学，用流线形曲面来减少风阻及噪声^[6]。

综上所述，在进行微车外后视镜设计时，有以下几点应当注意：（1）使得驾驶员和路人不受伤害的形状结构和轮廓，所以必须是圆滑结构，有棱有角的必然不行；（2）装于微车上，整体大方美观，而不显得突兀，与车身完美融合，也就是符合工艺造型设计美学；（3）运用空气动力学，用流线形曲面来减少风阻及噪声^[7]；（4）能够适应各种极端天气和气候条件的性能；（5）设计的结构应当能够便于大量生产、强度能够达到要求，选择的材料容易获得且价格合理^[8]。

图2.1 某汽车外后视镜

2.2微车外后视镜的结构设计

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