摘 要

本文针对汽车副仪表板零件进行工艺性分析，使用MOLDFLOW数值分析确定最佳的浇注和冷却方案，分析了不同保压时间对于塑件总翘曲量的影响，再对模具的整体结构进行设计。从型腔结构布局、浇注系统、冷却系统、抽芯机构、脱模系统、导向系统、排气系统等几个方面提出了较为合理的设计方案。采用斜滑块液压抽芯和二次抽芯的结构实现对塑件内倒扣结构的注塑成型，最后进行了尺寸验算校核并根据尺寸要求出图。

本文采用模流分析的方式对所设计的主流道、分流道及浇口进行分析，得出在该浇注方案下对塑件成型效率的影响，包括塑件的成型时间、熔接痕出现的位置、气穴缺陷等问题，同时对直流冷却水路对塑件冷却效率影响进行观察，包括冷却成型时间、冷却液温度变化等。最后探讨了保压时间5s和10s对塑件翘曲变形量的影响。

另外，针对塑件的内倒扣结构，专门设计了一套液压缸斜抽芯和二次抽芯的侧抽芯方案，实现了塑件的内倒扣成型。同时，对模具整体的模架尺寸、脱模系统、排气、导向系统等进行了尺寸计算和校核，最后根据相应修改尺寸出图。

论文主要对汽车副仪表板塑件的成型过程进行了方案设计和计算，并辅以模流分析的手段确定浇注、冷却系统的最佳效益。

本文的特色：模流分析、液压斜滑块抽芯、二次抽芯。

关键词：MOLDFLOW；模具设计；汽车副仪表板

Abstract

This article analyzes the process of automotive dashboard components, uses MOLDFLOW numerical analysis to determine the best casting and cooling program, analyzes the effect of different holding pressure time on the total warpage of plastic parts, and then designs the overall structure of the mold. From the cavity structure layout, casting system, cooling system, core-pulling mechanism, demoulding system, guide system, exhaust system and other aspects of the more reasonable design proposals. The use of slant slide hydraulic core-pulling and secondary core-pulling structure realizes the injection molding of the inverted structure inside the plastic parts. Finally, the size checking and verification are performed and the drawing is made according to the size requirements.

This article adopts the way of mold flow analysis for the design of the mainstream way, distributary channel and the gate is analyzed, it is concluded that under the pouring scheme's influence on the efficiency of plastic molding, including plastic parts molding time, location, gas hole defects in the weld mark, at the same time of dc cooling waterway to observe influence on plastic cooling efficiency, including cooling molding time, coolant temperature, etc. Finally, the effect of holding time 5s and 10s on the warping deformation of plastic parts was discussed.

In addition, a set of side core drawing schemes for oblique core pulling and secondary core pulling of hydraulic cylinder are designed for the internal inverted button structure of plastic parts. At the same time, the dimension calculation and check of the die frame size, the demoulding system, the exhaust system and the guide system are carried out, and the drawing is made according to the corresponding modified size.
The thesis mainly designs and calculates the molding process of the plastic parts of the automotive dashboard, and supplements the method of mold flow analysis to determine the best benefits of the pouring and cooling system.

Key Words：MOLDFLOW; mold design; automotive dashboard

目录

第一章 绪论 1

1.1模具工业概况 1

1.2注塑模具国内外研究现状 1

1.2.1国外注塑行业现状 1

1.2.2国内模具行业现状 1

1.3课题研究内容及意义 2

第二章 塑件工艺性分析 3

2.1塑件结构与表面质量分析 3

2.2材料选用 3

2.3注塑机的选择 3

2.3.1模具所需塑料熔体注射量 3

2.3.2分型面上的投影面积及所需锁模力 4

2.3.3选择注射机 4

2.4注塑机的校核 5

2.4.1最大注射量校核 5

2.4.2锁模力校核 5

2.5本章小结 5

第三章 模具结构设计 6

3.1型腔数目及布局 6

3.1.1确定型腔数目 6

3.1.2型腔结构布局 6

3.1.3分型面确定 6

3.1.4分型面的定位 7

3.2浇注系统的确定 7

3.2.1主流道设计 8

3.2.2浇口套设计 8

3.2.3分流道设计 9

3.2.4浇口设计 10

3.3抽芯机构的设计 13

3.3.1抽芯方案的确定 13

3.3.2液压油缸部分 14

3.3.3滑块部分（材料：铜 石墨烯） 15

3.3.4抽芯距的确定 16

3.3.5“二次抽芯”工作原理 16

3.3.6成型零件的计算 17

3.4冷却系统的设计 18

3.4.1冷却装置的计算 18

3.5数值模拟分析 19

3.5.1填充分析 19

3.5.2冷却分析 22

3.5.3翘曲分析 23

3.5.4分析结论 25

3.6脱模系统的设计 26

3.6.1脱模系统的形式 26

3.6.2 脱模系统设计 26

3.6.3 脱模力的计算 27

3.6.2推出机构 28

3.6.3复位机构 29

3.7导向系统的确定 30

3.7.1导柱 30

3.7.2导套 31

3.8模具结构件设计 31

3.8.1模架设计 31

3.8.2模架尺寸的确定 32

3.9排气系统的设计 33

3.9.1分型面排气 33

3.9.2推杆和推管排气 34

3.10 其他校核计算 36

3.10.1模具与注射机安装部分相关尺寸校核 36

3.10.2开模行程校核 36

第四章 模具装配与出图 37

4.1模具的装配图 37

4.2模具动定模板 37

总结与展望 39

参考文献 40

致 谢 42

第一章 绪论

1.1模具工业概况

随着科技时代的迅速变革，人们对于生活产品的质量要求也越来越高，汽车就是其中的典型代表^[1]。汽车行业的飞速发展推进着汽车制造技术的快速变革，整个汽车产业也开始向节能化和轻量化方向快速发展，很多汽车的材料都在向新型材料靠拢。由于塑料在四大工业产品之中，密度最小，质量最轻，塑料产品在工业中的作用不言而喻。同时，汽车作为一种质量安全不容忽视的产品，对改进注塑零部件的质和量也提出很高的要求。

在经济全球化的大趋势下，世界各国各行业包括航空航天、汽车制造、机械装置和建筑材料对塑料制品的高需求量促使了模具行业的迅猛发展。模具行业对于社会和科技的进步起着至关重要的作用，是一个国家发展的根基，更是衡量一个国家工业水平的一项重要指标^[2]。这几年来，社会对于塑料制品的质量、精度和性能要求也不断地在提高，塑料制品的要求更高，注塑模具也要求满足具有高精度、高质量等一系列要求。

相对于传统的车间内注塑模具的过程，新型的注塑模具技术可以高效地提高整个注塑模具行业的制造质量，不仅对于高尖端飞速发展的注塑行业吸收了很多对其有利的精尖技术，而且对于整个制造产业链来说，整体上随着改头换面的技术革新，也推动着制造业的飞速进步。注塑行业作为生活中必不可少的一部分，在国民生产和制造中占的比重也很大，所以注塑模具技术也随着时代变革吸纳了很多尖端技术，逐步前进。

1.2注塑模具国内外研究现状

1.2.1国外注塑行业现状

国外的模具行业已经抢先利用起高尖端技术。先进技术包括注塑水辅技术、注塑气辅技术、低压注塑成型等一系列结合型技术^[3]。根据资料显示，美国、日本的注塑模具行业已经渐渐赶超了机床制造行业，发展规模也赶上了电子行业^[4]。

国外的大型注塑模具公司的设备产品都是由专门的高端技术人才和团队组成，美国的DME模具设备公司、日本的池上金型株式会社都是模具设备制造

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