摘 要

本文以小汽车仪表盘注塑零件的模具设计为主要内容，加以运用Auto CAD进行二维模具绘制，运用SolidWorks绘制出所有模具零件。加以运用Moldflow进行模流分析，选定最合适的浇口形式与浇口位置，并进行气孔分析、填充分析、熔接痕分析等，检验设计合理性。最后利用3ds Max进行开合模的运动仿真模拟。

本文主要研究内容为：

1. 根据尺寸计算结果和工艺性分析，完成小汽车仪表盘注塑零件的模具设计，并加以检查。
2. 根据计算的尺寸进行2D与3D建模，运用的软件分别为Auto CAD与SolidWorks。
3. 根据Moldflow的分析结果选择最合适的浇口形式以及浇口位置，筛选结束后进行气孔、填充、熔接痕等参数分析。
4. 将SolidWorks绘制好的三维图转换成.stl格式导入3ds Max，进行开合模运动仿真。

本设计的关键在于：运用到了各类计算机软件，并利用填充分析、气孔分析等检验合理性，这样使得模具结构设计更加合理。最后进行模具开合模运动模拟，能直观表达出模具工作原理。

关键词：尺寸计算；模具绘制；模流分析；仿真模拟

Abstract

In this paper, the mold design of the injection molding parts of the car dashboard is taken as the main content, and the two-dimensional mold drawing is carried out by using Auto CAD, and the three-dimensional modeling is performed by using SolidWorks. Moldflow is used to analyze the mold flow, and the optimal casting position is obtained. The pore analysis, filling analysis and weld line analysis are performed to verify the design rationality. Finally, 3ds Max is used to simulate the motion simulation of the opening and closing mode.

The main research contents of this paper are:

first: According to the size calculation results and process analysis, complete the mold design of the injection molded parts of the car dashboard and check it.

secondly:AutoCAD is used to design the 2D drawings of each component and the whole, and SolidWorks is used to perform 3D modeling of each component and complete the assembly.

thirdly:Use Moldflow to analyze the optimal gate position, and then analyze the parameters and perform parameters such as pore, filling and weld mark.

fourth:Convert the 3D drawing drawn by SolidWorks into .stl format and import it into 3ds Max to simulate the opening and closing motion.

The key to this design is: the use of various types of computer software,and using the filling analysis, stomatal analysis and other tests to verify the rationality, so that the mold structure design is more reasonable. Finally, the mold opening and closing mold motion simulation can directly express the working principle of the mold.

Key words: dimensional calculation; mold drawing; mold flow analysis; simulation

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1引言 1

1.2课题的研究内容及意义 1

1.3注射成型原理及工艺 1

第2章 小汽车仪表盘注塑零件的注射模CAE模流分析 3

2.1 CAE技术 3

2.1.1注射模CAE内容 3

2.2 Moldflow分析最佳浇注位置 4

2.3 Moldflow进行填充分析 5

2.3.1充填时间 5

2.3.2压力 5

2.3.3流动前沿的温度分布 6

2.3.4注射位置处压力 7

2.3.5气穴 7

2.3.6熔接痕 8

2.4流动分析 9

2.4.1顶出时的体积收缩率 9

2.4.2缩痕指数 10

2.4.3体积收缩率 11

2.5翘曲分析 11

第3章 小轿车仪表盘注塑零件的模具设计 13

3.1塑件原料选择以及结构设计 13

3.2 ABS的注射成型工艺 14

3.2.1注射成型工艺工程 14

3.2.2 ABS注射成型工艺参数 14

3.2.3 ABS性能以及工艺特点分析 15

3.2.4 ABS成型塑件的主要缺陷及消除措施 15

3.3模具结构的初步设计 16

3.3.1型腔数目及排列方式 16

3.3.2注射机的选择 16

3.3.3型腔数量的确定和校核 17

3.3.4锁模力校核 17

3.3.5最大注射压力校核 18

3.3.6模具厚度校核 18

3.3.7开合模行程校核 18

3.4分型面的确定 18

3.5浇注系统的设计 19

3.5.1主流道的设计 19

3.5.3分流道的设计 20

3.5.4浇口的设计 21

3.6成型零部件的设计 22

3.6.1型腔的设计 22

3.6.2型芯的设计 22

3.6.3模具成型零部件尺寸的计算 23

3.7模架的确定和标准件的选择 25

3.7.1定模座板（200×200，厚度25mm） 25

3.7.2定模板（150×200，厚度20mm） 26

3.7.3动模板（150×200，厚度30mm） 27

3.7.4支承板（150×200，厚度30mm） 28

3.7.5垫块（50×200，高度50mm） 29

3.7.6动模座板（200×200，厚度20mm） 30

3.8模具导向与定位机构的设计 31

3.9脱模机构的设计 31

3.10温度调节系统的设计 32

3.11模具总装配图的设计 34

3.11.1模具总装配图 34

3.11.2模具工作原理 35

第4章 三维运动仿真 37

4.1SolidWorks三维实体建模与装配 37

4.1.1SolidWorks三维实体建模 37

4.1.2模具模型装配 37

4.2运动仿真 38

第5章 经济性与环保性分析 39

5.1经济性分析 39

5.2环保性分析 39

第6章 结论与展望 40

参考文献 41

致谢 42

第1章 绪论

1.1引言

塑料成型制品是塑料经成型加工得到的产品，又称塑料制件，简称塑件。塑料制品在各个领域被广泛运用，尤其是大量得到运用于生活用品、电气设备、电子仪表、通信工具等方面。仪表盘是一种较为复杂的塑料制品，作为小汽车不可或缺的零部件，在汽车领域起着至关重要的作用，它的研究与发展被设计师们深度重视。它主要由塑性成形加工形成。

塑料成形是用不同类型的塑料原料加热熔融塑化或达到要求的塑性状态，填充进入所设计出来符合要求的模具型腔中，在冷却凝固后，得到所需要的塑件的制件过程。

模具是材料成型过程中的工艺设备。它是一种使用某些形状来复制或复制形状和大小的工具。模具可以多次并大量使用。因此，它是现代工业生产中的一个重要过程。世界各国近年的模具塑料模具行业都在飞速发展当中，中国与其他发达国家相比，还有很大差距，主要表现在模具精度、效率上，我国企业持有的4轴～5轴联动的高速加工机床较少。在其他方面也和国外有一定差距。

1.2课题的研究内容及意义

本文主要介绍了小轿车仪表盘零件的注塑成型工艺及其模具设计，介绍主要内容为所需塑件的设计与建模、注射机的选用、浇注系统的排布与设计、冷却系统的排布与设计、标准模架的选用、型芯型腔的设计，模具零部件的选用与设计等，并从原理及设计意义着手详细介绍设计过程。

本设计主要运用SolidWorks3D建模软件以及Moldflow模流分析软件。