1、 攀枝花学院本科毕业 (论文 ) 汽车后视镜框架注塑模具设计 学生姓名： 周靖宜 学生学号： 201111102086 院（ 系 ） ： 材料工程学院 年级专业： 2011 级材料 成型及控制工程 指导教师： 吴国洋 教授 二一五年 五 月 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 摘要 I 摘 要 本文介绍了汽车后视镜框架的设计全过程，对后视镜的发展概况与塑料成型作了简单介绍，通过 CAD 软件合理设计了后视镜框架的注塑 模具。根据制件特点，确定出成型设备。对制品进行注塑模具设计时，主要内容有：塑件的设计工艺性、选择分型面、型腔与型芯的设计、具体结构的设计、成型零件的设计。其中重点介绍的是分型面、浇注
2、系统、侧抽芯机构、推出机构、排气和冷却系统以及成型零件的设计过程。 最后介绍了模具的装配原理，并绘制出模具总装图。 关键词 后视镜框架，注射成型，浇注系统，侧抽芯机构 攀枝花学院本科毕业设计（论文） ABSTRACT II ABSTRACT This paper introduces the design of automobile rear mirror frame of the whole process. The general situation and development of plastic molding on the rearview mirror are introduc
3、ed. Through the CAD software to design the injection mold the rearview mirror frame. According to the characteristics of the product, determine the molding equipment. Injection mold design of products, the main contents are the plastic parts of the process of design, the choice of parting surface, c
4、avity and core design, the structure design, the design of molding parts. The focus is on the parting surface, gating system, the side core pulling mechanism, pushing mechanism, exhaust and cooling system as well as forming part of the design process. Finally introduces the principle of the mold ass
5、embly, and draw the mold assembly diagram. Key words Rearview mirror frame， injection molding， gating system， the side core pulling mechanism 攀枝花学院本科毕业设 计（论文） 目录 目 录 摘 要 . I ABSTRACT .II 1 概述 . 1 1.1 基本介绍 . 1 1.2 应用前景 . 1 2 塑件结构分析 . 4 2.1 原材料特性 . 4 2.2 制品结构分析 . 4 2.3 塑件设计方案 . 7 2.4 塑件加工工艺性 . 7 2.5 计
6、算机辅助软件 . 8 3 型腔布置与分型面的选择 . 9 3.1 型腔布置 . 9 3.2 分型面的选择 . 9 4 注射机与浇注系统 .10 4.1 注射机的选用 .10 4.1.1 初选注射机 .10 4.1.2 注射机校核 . 11 4.2 浇注系统设计 .12 4.2.1 拟定方案 .12 4.2.2 浇口设计 .13 4.2.3 主浇道设计 .15 4.2.4 分浇道设计 .15 4.2.5 冷料井与拉料杆 .16 4.2.6 热浇道 .17 5 成型零件设计 .19 5.1 成型零件的尺寸 .19 5.2 型腔壁厚的确定 .21 5.2.1 凹模结构形式 .21 5.2.2 凸模结
7、构形式 .22 5.2.3 侧壁厚度计算 .23 攀枝花学院本科毕业设 计（论文） 目录 5.2.4 底板厚度计算 .24 6 侧向分型与抽芯机构设计 .26 6.1 侧向分型与抽芯机构 .26 6.2 斜导柱侧向分型与抽芯机构 .27 6.2.1 斜导柱的设计 .27 6.2.2 滑块的设计 . 299 6.2.3 导滑槽与楔紧块 .30 7 推出与导向机构 .31 7.1 推出机构 .31 7.1.1 推出机构设计 .31 7.1.2 脱模力的计算 .31 7.2 导向机构 .32 8 排溢、冷却系统 .34 8.1 排气系统 .34 8.2 冷却系统 .35 9 模具的装配 .36 9.
8、1 模具的装配 .36 9.2 模具总装图 .36 结论 .39 致谢 .40 参考文献 .41 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 概述 1 1 概述 1.1 基本介绍 汽车产业目前已是我国现代工业的重要支柱，其高速发展的因素主要有两方面，一是我国经济的快速发展，对汽车的需求量急剧增加；另一方面则是我国的政策保护，给予了汽车行业发展的高度支持。再加之其未来的发展形势一片大好，人民对它的需求更是有增不减，这都使得汽车产业在我国工业领域取得了不可或缺的地位。同时汽车行业也是模具与机床行业的重要用户，所以它的发展势必也会对模具行业带来巨大的影响，从而 对模具的发展起到推波助澜的效果。当然汽车零部件
9、企业也将分得一杯羹，目前这一产业也在向高效、精密、先进的方向发展。而本文讲述的后视镜框架正是隶属汽车零部件产业。 汽车后视镜反映的是汽车后方、侧方与下方的情况，使驾驶者可以间接地看清楚这些位置具体情况，起着“第二只眼睛”的作用。汽车后视镜是重要的安全件，其镜面、外形与操纵都颇讲究。而后视镜的质量及安装都有相应的行业标准，不能随意更改。其结构是由把柄跟壳体两部分组成，把柄前端有一个 45 度的倾斜度，壳体左右均不对称，后视镜前部是呈 30 度倾斜，壳体则无斜度，而底端有一 个伸出的底座，左右各有一个小孔。后视镜的结构原理具有一个视界问题，即镜面能够反映到的范围问题，一般是指驾驶者眼睛与后视镜的距
10、离，后视镜的尺寸大小和后视镜的曲率半径。三者具有一定关系，诸如，后视镜的距离和尺寸相同时，镜面的曲率半径越小，镜面反映的视界越大。当镜面的曲率半径相同时，镜面的尺寸越大，镜面反映的视界越大。同时，后视镜也具有一个反射率的指标，一般反射率越大镜面反映的图像就会越清晰，而反射率的大小与镜内表面反射膜的材料有较大关系。然后是驾驶者的眼睛与后视镜的距离，即后视镜的安装位置，它会直接影响到后视镜 的视界、清晰程度和汽车轮廓尺寸，对行车安全十分重要，后视镜应尽可能靠近驾驶者的眼睛，应方便驾驶者观察 1 。 汽车外后视镜的外形轮廓不但可以影响车身外观，也将会影响到车身的尺寸，所以汽车行业的标准具有轿车外后视
11、镜的安装位置不得超出汽车最外侧 250毫米这样的规定。同时又由于一般轿车的速度提高，风阻和噪声是设计者要考虑的重要问题，因此外后视镜的外形轮廓也要符合空气动力学，应用圆滑的线条尽量减少风阻及风噪，由此后视镜于汽车就显得尤为重要 了。 1.2 应用前景 自改革开放以来，中国的汽车工业就通过合资的模式合作，取得了很大的进攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 概述 2 步，也发生了翻天覆地的变化。这种合作不仅促进了中国汽车工业的飞速发展，更为我国汽车企业带来了先进的技术与管理经验。在中国的市场上，中国品牌和外国品牌的汽车产品共存共赢，互相促进，并且在国家政策的支持与保护下，我国汽车工业的自主创新有了重
12、大进步，其中中国品牌也有了飞跃性的发展。越来越多的消费者，正在享受汽车产品带来的高品质生活。 而在未来的几年里，我国仍将处于工业化和城镇化共同发展的阶段，国内的生产总值和居民的收入也将 持续增长，国家也将继续出台各项有利于扩大内需的政策，加之二、三线城市的汽车需求量的增加，预计我国汽车消费市场将会进一步的扩大。同时在最近几年里，具有国际竞争力的国内知名汽车企业逐渐涌现，汽车生产核心技术和新技术逐渐为国内企业所掌握，出口规模也逐年扩大，我国已经具备了向汽车制造国转变的基础。为此，须先形成多家规模化、集团化的企业，兼并重组势在必行，自主品牌必将成为未来政府大力扶持的对象。未来此行业的发展重点在于着
13、重加强自主品牌与技术开发的力度；提高研发能力和技术创新能力；积极开发具有自主知识产权的产品和实施品 牌经营的战略。随着我国汽车的保有量大幅上升，造成的环境污染问题也日益严重 1 。所以未来的节能环保、新能源汽车以及相关零部件行业将是新的 投资 增长点，也是未来汽车工业的发展方向。 汽车后视镜在未来的几项新技术，首先是强化后 视功能的镜面新技术，它主要是通过改变镜面的形状和增加其面积。增加面积主要是汽车制造商为驾驶者解决后视盲区的第一个反映，但同时也会造成镜框过大，使之产生整体不协调的问题，因此设计是需要从镜子形状、面积和安装位置等方面综合考虑。故此现有不少汽车都采用状如手臂的大面积后视镜又称“
14、兔耳式后视镜”。再者就是通过改变镜面的曲率来完成，一般有平面和球面镜两大类，它们各有所长，但都存在明显的功能缺陷。诸如平面镜，优点是后视物体无失真，能真实反映车后物体的真实外形及实际距离，但是它的后视范围较小，可能造成过多的视觉盲区。 其 次就是双曲率镜面技术，它是目前较为新颖的镜面，可以很好的弥补平面镜后视范围过小和球面镜反映后方物体不真实的不足。它的球面部分曲率半径较大，基本上能解决掉失真的问题。而现阶段主要流行的是变曲率镜面和全景后视镜两类。 最后则是表面处理的新技术，其一为镀层技术：一般后视镜镜面的镀层有镀银、镀铝、镀铭、 TiO2 涂层这四种。镀银、镀铝镜面反射率较高，虽然看得较清晰
15、，但是如果长期观察镜面，就容易对眼睛造成疲劳，并且防腐蚀性能差，容易产生氧化，不过成本较低。而镀铬镜面的反射率比较适合于对眼部的刺激，防腐蚀性能也比较好，是 目前使用最为广泛的镀层方式。 TiO2 涂层镜面具有防眩攀枝花学院本科毕业设计（论文） 1 概述 3 目的功能，因为具有减少眼部的疲劳，所以目前中高档轿车后视镜采用也比较普遍，但其加工工艺较复杂，色差的稳定性也很难控制。其二则是电 化学 后视镜：这种后视镜具有一种胶黏体 ,通过施加小电荷 ,胶黏体就会发暗 ,当光敏传感器感觉到眩目强光时 ,电荷就被激发 ,后视镜就不晃眼了。最后一种是对后视镜使用保护膜与防护液，这是为解决在用车辆后视镜 的
16、防雨防雾防尘问题而开发出来的汽车的辅助用品，并且有的还能防止阳光反射和夜间灯光的刺激。在国外使用较多，产品种类也较多，国内尚未普及，成熟的产品也很少见。主要是这些辅助用品在使用的条件上有不少的限制，使用寿命 (周期 )也不长。综上就是后视镜这一汽车辅件产业的发展方向，和其产品未来先进的技术。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 塑件结构分析 4 2 塑件结构分析 2.1 原材料特性 本文设计的汽车后视镜框架，是通过注塑成型的一种中型制品，所选用的原材料为目前应用最为广泛的工程塑料 ABS。 ABS 外观为粒状或 粉状，呈浅象牙色，不透明但是成型件有较好的光泽。应用于汽车、电子电气、办公和 通讯
17、设备等各个领域。它很好的将 PB， PAN， PS 这三种材料的性能统一了起来，因此具有良好的刚性、硬度与加工流动性，而且韧性也很好。并且大部分的 ABS 是无毒，不透水，但略透水蒸气，吸水率低，室温 浸水一年吸水率不超过 1%而物理性能不起变化的。 ABS 树脂制品表面也可以作抛光处理，能够得到高度光泽的制品，还能通过调色而使其颜色各异。同时 ABS 还具有优良的物理和机械性能，极好的低温抗冲击性能与尺寸稳定性，其塑料产品亦不惧硫酸腐蚀加之可以注塑、挤出和热成型，所以大部分汽车部件都采用 ABS 来注塑成型。 ABS 常用参数：密度 为 1.02 1.05g/cm3，热变形温度 93C，脆化
18、温度 -27C，模具温度控制在 50 80C，弹性模量 E=1.4103Mpa,成型收缩率 =0.5-0.8%（取0.5%），泊松比 =0.352 。 成型特性： 1） 无定形材料，品种牌号很多； 2） 吸湿性强，水的质量分数小于 0.3%，须充分干燥，要求表面光泽的塑件应长时间预热干燥； 3） 流动性中等，溢边料在 0.04mm； 4） 冷却速度快，塑化效率高，成型周期较短； 5） 宜取高料温、高模温； 6） 如成形耐热级或阻燃级材料，生产 3-7 天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。 2.2 制品结构分析 汽车后视镜壳体通常为了
19、美观， 外表面均被设计成流线型曲面，它造型较为复杂，其他的各个面也多由曲面构成，其中间还有两个用于安装的空心圆柱孔与多根加强筋，为椭圆形塑件，中等尺寸，结构较为简单并且精度要求不高，加之其材料性能，一般都选用 MT5 等级的精度。后视镜壳体的塑件尺寸均为自由尺寸，可通过选用的 MT5 精度查询其主要尺寸公差。塑件外观光洁色彩亮丽，外有型斑点和熔接痕，内表面无特殊要求。 攀枝花学院本科毕业设计（论文） 2 塑件结构分析 5 注塑件具有一定厚度以保证其力学性能，其壁厚一般要求均匀，不均匀的壁厚会导致塑件产生内应力、翘曲、缩凹等各种缺陷。但同时当壁厚过小时，成型时流动阻力会变大，较 复杂的制品将难以
20、充满型腔；相反若壁厚过大，不但会过多使用原料增加成本，还会使塑件成型的冷却时间增加。所以注塑之前应对塑件进行厚度的检测工作。一般热塑件壁厚都取于 1-4mm，加之该塑件壁厚在1.5-3.5mm之间，所以可取 3mm以符合要求。 其次是拔模斜度，在制作中为了方便顺利地使塑件从后视镜框架模具的型腔中取出和从塑件中抽出型芯，都必须考虑内外壁有足够的拔模斜度。一般成型型芯越长或者型腔越深，斜度就应取较小值，反之去较大值，一般取值范围为 30-90 。当塑件高度较小（低于 3mm）或塑件面板为半圆形时可以不 考虑拔模斜度，但该塑件虽为半圆形面板，可是其下面板由于脱模部分高度较高，故而可设计其拔模斜度为 30 分。 该塑件具体标注尺寸及其公差详见下表 2.1 表 2.1 塑件主要尺寸及公差 塑件 标注尺寸 公差 外部尺寸 134 1340 -1.28 70 700 -0.86 99 990 -1.14 25 250 -0.50 52 52+0.74 0 8 8+0.28 0 内部尺寸 137 137+1.44 0 136 136+1.44 0 73 73+0.86 0 72 72+0.86 0 100 100+1.14 0 55 55+0.74 0 54 54+0.74 0 58 58+0.74 0 1.6 1.6+0.20 0 该制品的二维图样和三维图样如下图 2.1 和 2.2 所示：
