CD132汽车后保险杠注塑模具设计及工艺优化.doc

1、本科学生毕业设计（论文） 中文摘要CD132汽车后保险杠注塑模设计及工艺优化摘 要注塑成型是现代塑料工艺中一种重要的加工方法。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，是装饰轿车外型的重要部件。本文主要就CD132汽车后保险杠注塑模的总设计方案进行了分析和确定。在进行注塑工艺方案选择时，运用MOLDFLOW软件对零件成型过程进行数值模拟仿真，并根据分析结果优化设计方案，已达到减少缺陷、提高成型质量的目的。在进行注塑模具设计时，对模具结构, 包括浇注系统、成型零件和导向装置

2、等的设计进行了介绍，并利用UG软件对模具结构进行三维实体造型。关键词：汽车保险杠，MPI模拟分析，注塑模设计，CAD/CAE IV本科学生毕业设计（论文） ABSTRACTABSTRACTInjection molding is a kind of important plastic processing methods in modern plastic forming process. The plastic bumper is the safe installation of outside to absorb and mitigation power and the protectio

3、n around department of auto body. And it also has a good decorate meaning, which to decorate the cars important part of the outside type.The overall design and resin for the injection mold for the rear bumper of mendeo CD132 car were analyzed and determined in this paper. During the selection of inj

4、ection process, a flow chart of optimization of gate design by using MoldFlow software is introduced resulted in reasonable gate number and location of the rear bumper by using it. The designs of the injection mold, including the designs of molding part, guide and mold temperature control were also

5、described in the paper. The injection mould of bumper is accurated by the UG software.Key words： Bumper, MPI simulation analysis, Plastic Injection Mould, CAD/CAE本科学生毕业设计（论文） 目录目 录中文摘要ABSTRACT1绪论1 1.1国内外注塑模具的发展现状11.2 CAD/CAE技术在塑料注塑模具中的应用21.2.1 CAD技术21.2.2 CAE技术21.3本课题的主要研究内容32 CD132汽车后保险杠工艺分析52.1材料工

6、艺性能分析52.2塑件结构的工艺分析52.3 CAE注塑模拟分析72.3.1有限元模型的建立72.3.2材料的选用92.3.3浇口位置的选择和确定112.3.4流动分析过程及结果132.3.5翘曲分析过程及结果182.4 本章小结193 CD132汽车后保险杠注射模设计203.1大型模具设计的特点203.2浇注系统的设计203.2.1热流道系统简介213.2.2热流道系统设计213.2.3浇口设计233.3注射模成型部件的设计243.3.1型腔总体布置与分型面的选择243.3.2结构设计253.3.3排气结构设计273.4导向与推出机构设计273.4.1导向机构设计273.4.2推出机构设计2

7、83.5冷却系统设计303.5.1冷却系统的设计原则303.5.2冷却水道的设计303.6模具材料的选用313.7 本章小结314 结论32致谢33参考文献34 本科学生毕业设计（论文） 1 绪论1 本科学生毕业设计（论文） 1 绪论 1 绪论 1.1国内外注塑模具的发展现状 模具是工业生产中的重要工艺装备，模具工业是国民经济各部门发展的重要基础之一，对其他工业的发展起着十分重要的作用。模具设计水平的高低、加工设备的好坏、制造能力的强弱、模具质量的优劣，直接影响着许多新产品的开发和老产品的更新换代，影响着产品质量和经济效益的提高。近年来，我国各行业对模具工业的发展十分重视。特别在国家产业政策和

8、与之配套的一系列国家经济政策的支持和引导下，我国模具工业发展迅速。目前，全世界模具的年产值约为650亿美元，我国模具工业的产值在国际上排名位居第三位，仅次于日本和美国。虽然我国模具工业的技术水平已取得了很大的进步，但设计制造水平总体上落后于德、美、日、法、意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平。且我国每年进口模具约占市场总量的20%左右，已超过10亿美元，其中塑料与橡胶模具占全部进口模具的50%以上。 未来我国模具工业和技术的主要发展方向将是：大力普及、广泛应用CAD/CAE/CAM技术，逐步走向集成化。现代模具设计制造不仅应强调信息的集成，更应该强调技术、人和管理的集成。提高大型

9、、精密、复杂与长寿命模具的设计与制造技术，逐步减少模具的进口量，增加模具的出口量。在塑料注射成型模具中，积极应用热流道，推广气辅或水辅注射成型，以及高压注射成型技术，满足产品的成型需要。提高模具标准化水平和模具标准件的使用率。模具标准件是模具基础，其大量应用可缩短模具设计制造周期，同时也会显著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具质量。发展快速制造成型和快速制造模具，即快速成型制造技术，以便迅速制造出产品的原型与模具，降低成本。积极研究与开发模具的抛光技术、设备与材料，满足特殊产品的需要。推广应用高速铣削、超精度加工和复杂加工技术与工艺，满足模具制造的需要。开发优质模具材料和先进的表面处

10、理技术，提高模具的可靠性。研究和应用模具的高速测量技术、逆向工程与并行工程，最大限度地提高模具的开发效率与成功率。开发新的成型工艺与模具，以满足未来的多学科、多功能综合产品开发设计技术。1.2 CAD/CAE技术在塑料注塑模具中的应用传统的注塑模设计基本凭借设计人员个人的知识和经验，模具设计、加工完毕后，需要花费大量的时间进行调试、修改，甚至可能由于无法挽回的一点失误使得整个设计报废，模具设计、加工的成本高，效率低。20世纪70年代以来，随着计算机技术的迅猛发展和普及，注塑模具CAD/CAE技术也随之推广。常见的CAD软件有UG、PROE、CATIA等。而CAE软件中以Moldflow 软件的

11、应用最具代表性，它能够在计算机上对整个注塑成形进行模拟分析, 可以进行填充、保压、冷却、翘曲、纤维取向、结构应力、收缩以及气体辅成型等的分析,找出可能出现的缺陷,提高一次试模的成功率,降低生产成本,缩短生产周期。1.2.1 CAD技术Unigraphics(简称UG) 起源于美国麦道飞机公司，于1991年加入世界上最大的软件公司ES公司，随后以Unigraphics Solutions公司(简称UGS)运作，是当前世界上最先进的面向制造行业的 CAD/CAM/CAE高端软件。作为一个集成的全面产品工程解决方案，UG软件家族使得用户能够数字化地创建和获得三维产品定义，UG软件被当今许多世界领先的

12、制造商用来从事概念设计、工业设计、详细的机械设计以及工程仿真和数控加工等各个领域。Mold Wizard是针对注塑模具设计而专门开发的模块，与Unigraphics CAD/CAM集成在一起。Unigraphics CAD/CAM和Mold Wizard能交互操作，使产品设计、模具设计和CNC编程都在一个操作界面下进行。用UG CAD强大的三维造型功能创建出形状优美的产品模型，用Mold Wizard完成模具设计，再用Unigraphics CAM把模具模型转化成数控加工的CNC程序，使塑料产品造型、模具设计和模具零件加工编程成为一个有机整体。1.2.2 CAE技术（1）注塑成型 CAE 概况

13、CAE(Computer Aided Execution )即计算机辅助工程技术,它的出现是计算机辅助设计/计算机辅助制造(CAD/ CAM) 技术向纵深方向发展的要求。一般认为它是一个包含数值计算技术、数据库、计算机图形学、工程分析与仿真等在内的一个综合性软件系统,其核心技术是工程问题的模型化和数值实现方法。就塑料模具计算机辅助工程技术而言,它主要是利用高分子流变学、传热学、数值计算方法和计算机图形学等基本理论,对塑料成型过程进行数值模拟,在模具制造之前就可以形象、直观地在计算机屏幕上模拟实际成型过程,预测模具设计和成型条件对产品的影响,发现可能出现的缺陷,为判断模具设计和成型条件是否合理提

14、供科学的依据。近年来，CAE技术在注塑成型领域中的重要性日益增大，采用CAE技术可以全面解决注塑成型过程中出现的问题。CAE分析技术能成功地应用于三组不同的生产过程，即制品设计、模具设计和注塑成型。注塑者可望在制件成本、质量和可加工性方面得到技术的帮助。塑 料 注 塑 成 型 CAE 软 件 中 有 Moldflow 、 Slmucool 、Moldcool 等软件。（2）Moldflow简介Moldflow公司为一家专业从事塑料计算机辅助工程分析（CAE）的跨国性软件和咨询公司。自1978年成立以来，在模拟分析产品与设计上享有极好的声誉。与年成立的同类软件公司C-MOLD于2000年2月11日合并后，结合两者的优势为己有市场提供更专业的服务与支持。Mo