摘 要

注塑模具现如今在整个制造业以及生产过程中占据着十分重要的位置。据估计，注射类成型制品大约占有了整个塑料模具制品的总产量的三分之一，而注射模具大约占了塑料成型模具的一半以上。注塑模具在模具工业中的重要性在日益上涨。如今，传统的注射模具设计方法已经无法满足现代生产发展的需要。要赢得市场，可持续发展，模具行业就必须引进新技术，变革新方法。

而在计算机与生产实际结合密切的今天，将计算机运用到生产生活与制造业中已是迫在眉睫。本文主要工作成果如下：

(1)使用Solidworks软件，建立了一种矩形出风口三维模型，侧面呈一定弧度以体现其美观性，并达到可调风向目的。同时零件侧面有侧孔，因此在模具总体结构设计中我设计了斜推杆侧抽芯机构以便于其侧孔成型。

(2)运用Moldflow软件对零件进行注塑仿真对比分析，分别对比了不同浇口位置下成型过程并选择了薄壁边的浇口位置。对比了一模两腔与一模四腔的成型仿真过程，在结合其结果以及生产实践后选择了一模四腔的结构。

(3) 根据制件的形状确定了其分型面，通过Moldflow确定了一模四腔的结构，并据此设计出了对应的浇注系统以及内模镶件的尺寸确定和校核。同时设计了斜推杆侧抽芯机构来成型零件上的侧孔，选择了间隙排气的方式并确定了冷却水孔的大小。

(4)在完成模具总体结构的设计以后，使用Solidworks建立其三维模型与绘制二维装配图以及零件图。

关键词：注塑模具；汽车出风口；侧向抽芯；浇注系统；注塑成型仿真分析

Abstract

Nowadays injection mold occupies a very important position in the entire manufacturing industry as well as the production process. According to the estimation, injection molding products occupy about 1/3 of the total output of plastic mold products, and the injection mold is about half of the plastic mold. The importance of injection mold in the mold industry is increasing day by day. Nowadays, traditional injection mold design method has been unable to meet the needs of the development of modern production. The mold industry will have to introduce new technologies and new ways to win the market and sustainable development.

In the combination of computer and production closely today , it is urgent to apply the computer to the production and life. The main work of this paper is as follows:

(1) Use Solidworks software to establish the three-dimensional model of a rectangular air outlet. The side is in a certain arc to reflect its beauty. And achieve the purpose of adjustable wind direction. At the same time, the part has a side hole. Therefore, in the overall structure design of the mold, I designed the side core pulling mechanism of the inclined push rod in order to facilitate the side hole forming.

(2) Use Moldflow software to comparative analysis the injection molding simulation of parts. Compare the injection molding simulation of two different gate location and choose the gate location on the thin wall edge. And I compare the simulation process of forming two cavities in a mould and four cavities in a mould. Finally combined with the result and the production practice, the structure of the four cavity is selected.

(3) According to the shape of the part, I determine the parting surface .Use Moldflow determines the structure of four cavity in mould, and according to that, I design the corresponding gating system and the size determination and check of the internal mold insert. At the same time, I designed the side core pulling mechanism of the inclined push rod in order to facilitate the side hole forming. Choose the way of clearance exhaust and determine the cooling hole size

(4) After the completion of the overall structure of the mold design, Using Solidworks to establish its 3D model and 2D assembly drawing.

Key Words：Injection mould；Car outlet；Numerical simulation；Side core；Feed system; Simulation analysis of injection molding

目 录

第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 我国模具技术的现状及今后发展趋势 1

1.3 注塑模具的发展及前景 2

1.4 本章小结 3

第2章 注塑件的设计 4

2.1 材料性能 4

2.2 脱模斜度 4

2.3 制件壁厚 4

2.4 过渡圆角 4

2.5 塑件的尺寸精度及表面质量 4

2.5.1 尺寸精度 4

2.5.2 塑件的表面质量 5

2.5.3 塑件体积和质量的计算 5

2.6 本章小结 5

第3章 Moldflow仿真分析 6

3.1 分析准备 6

3.1.1 CAD模型的准备 6

3.1.2 CAD模型的检查、修复与简化 6

3.2 充填分析及对比 6

3.2.1 网格划分 6

3.2.2 浇口位置的选择 7

3.2.3 型腔数的对比分析 9

3.3 本章小结 11

第4章 注塑机的选择 12

4.1 选定注塑机 12

4.2 注射压力校核 12

4.3 锁模力校核 12

4.4 模具厚度校核 13

4.5 开模行程校核 13

第5章 模具设计 14

5.1 分型面的设计 14

5.2 型腔数的确定 14

5.3 模具浇注系统的设计 14

5.3.1 主流道和分流道的设计 14

5.3.2 浇口套设计 16

5.3.3 冷料穴及拉料杆 16

5.3.4 排气方式 17

5.4 成型零件的设计 17

5.4.1 型腔及型芯的设计 17

5.4.2 外型尺寸计算 18

5.4.3 厚度校核 19

5.5 模架的选取 20

5.6 导向机构的设计 20

5.7 脱模机构的设计 22

5.7.1 顶出机构的设计要求 22

5.7.2 采用推杆脱模机构 22

5.8 侧抽芯机构的设计 24

5.8.1 抽芯机构的选择 24

5.8.2 抽拔力 24

5.8.3 抽芯距 25

5.9 冷却装置的设计 25

5.9.1 温度调节对塑件的影响 26

5.9.2 冷却系统的设计原则 26

5.10 模具总体结构3D和2D图展示 26

5.10.1 3D模型展示 26

5.10.2 2D图展示 26

5.10.3 开模过程 27

5.11 本章小结 28

第6章 结论 29

参考文献 30

致谢 31

第1章 绪论

1.1 引言

模具是制造业的一种基础工艺设备，它可以限制所需要的材料的流动和形状，使之成为所须要的形体。使用模具来生产制造零件，其生产效率高，所生产的产品质量好，材料成本耗费低昂，生产成本低，因此广泛应用在生产实践中。

模具行业是我国国民生产经济中的基础工业，也是国际上普遍都采用和认准的关键性工业。模具生产制造水平技术的高下，以及模具设计制造精度的高低，可以去衡量这个国家的生产水平，也可以决定产品生产的质量，生产效益以及新型产品的研发能力。如何发展和振兴我国的模具行业，是人们皆为关心的一个话题。

现如今模具工业不仅充当一个在高新技术产业的组成部分，也是这个产业中的一个重要领域。模具各行各业，包括航空航天、汽车、纺织等领域里，逐渐成为使用最为广泛的工艺装备，它涵盖了这些工业领域中60％~90％的产品的零件，组件和部件的生产加工^[1]。