【正文】 聚丙烯 (PP)的成型溫度在 160℃ ~260℃ ，其模具溫度應(yīng)控制在55~65。 冷卻水的比熱容) 1 ℃（ ???。 （ 2）在保證模具材料有足夠的機(jī)械強(qiáng)度的前提下，冷卻水道的排布應(yīng)盡量緊密。 凹模是成型塑件外表面的部件，凹模按其結(jié)構(gòu)不同可分為整體式、整體嵌入式，局部鑲嵌式、大面積鑲拼組合式和四壁拼合式五種。 圖 氣缸 注塑模的熱流道系統(tǒng)的裝配 這次設(shè)計(jì)的注塑模熱流道部分主要由噴嘴，流道板等組成，如圖 所示。流道直徑小于 φ6mm 將使傳輸壓力降過(guò)大，流道直徑大于 φ10mm 則會(huì)使熔體在流道中花費(fèi)時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，但是大型制件的流道直徑有達(dá)到 φ16mm。所以常用的是板式結(jié)構(gòu)，而且是外加熱的。分類也有很多種，以下是其中一些分類形式： 從加熱類型分類，噴嘴有外部加熱、內(nèi)部加熱、兩者混合加熱。 由于快速自動(dòng)化注塑成型工藝的發(fā)展，熱流道注塑模具正在我國(guó)逐漸推廣使用。熱澆口有利于壓力傳遞，在一定程度上能克服塑件由于補(bǔ)料不足而形成的凹陷、縮孔、變形等缺陷 .熱流道注 射模在注射成型過(guò)程中，澆注系統(tǒng)內(nèi)的熔料始終處于熔熔狀態(tài)，流道暢通無(wú)阻，壓力損失小，熔料易于填充，而且澆注系統(tǒng)不需脫模，在下一次成型時(shí)，與從注塑機(jī)料筒來(lái)的新料一起，再注入型腔，使流道凝料大大減少。 （ 7）澆注系統(tǒng)的排氣要良好，能夠順利地引導(dǎo)熔融塑料填充到型腔的各個(gè)深度，不產(chǎn)成渦流和紊流，并能使模腔內(nèi)的氣體順利排除】】【】【【 1043。 綜合以上的校核，所選的注塑機(jī)完全符合要求。在高壓下，高速地通過(guò)噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔。這種材質(zhì)相近的專業(yè)保險(xiǎn)杠 PP(聚丙烯 )材料， PP 為結(jié)晶型高聚物，常用塑料中 PP 最輕，密度僅為 3（比水?。?。 我國(guó) 塑料模具工業(yè)從起步發(fā)展到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，從總體來(lái)說(shuō)，各個(gè)方面都有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。三、塑料保險(xiǎn)杠加工成型方便。這是第一次利用繪圖軟件對(duì)整套模具進(jìn)行設(shè)計(jì)，對(duì)所學(xué)知識(shí)進(jìn)行了全面鞏固，意義重大！ 關(guān)鍵詞 ： 熱流道；注塑模設(shè)計(jì)； Pro/E。頂桿脫模機(jī)構(gòu)是最典型的簡(jiǎn)單脫模機(jī)構(gòu)，它結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造容易且維修方便。質(zhì)量高的保險(xiǎn)杠用進(jìn)口原裝 PP，普通的就添加或者全部用進(jìn)口 PP。根據(jù)各種顯示數(shù)據(jù)的表明，我國(guó)模具市場(chǎng)的總體趨勢(shì)是穩(wěn)定提升的，在未來(lái)的模具市場(chǎng)中，塑料模具的發(fā)展速度將繼續(xù)高于其它模具，在模具行業(yè)中的比例將逐步提高。制件中 加強(qiáng)筋的設(shè)計(jì)同時(shí)能承受較大 的頂出力，有利于布置頂桿。這時(shí)，由料斗落入科簡(jiǎn)的塑料在料簡(jiǎn)中塑化。 開(kāi)模行程校核 所選注塑機(jī)的模板行程為 2250mm。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是注塑模具設(shè)計(jì)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，占有非常重要的地位，它的設(shè)計(jì)合理與否對(duì)注塑的成型周期和制件質(zhì)量（幾何特征、物理性能、尺寸精度等）都有直接影響。由于塑料在熱流道模具內(nèi)一直處于熔融狀態(tài)，制品不需修剪澆口，基本上是無(wú)廢料加工，因此可節(jié)約大量原材料。 （ 3）溫度控制系統(tǒng)的精確要求很高。 另外一種就是注射點(diǎn)的噴嘴，許 多場(chǎng)合，這種購(gòu)置的噴嘴沒(méi)有澆口套零件，由模具制造者將澆口制造在定模上。 流道板的結(jié)構(gòu)繁多，而且隨著模具行業(yè)的不斷發(fā)展，該部件的技術(shù)也在不斷發(fā)展。這種平衡相對(duì)于自然平衡，流道的長(zhǎng)度較短，總的體積較小，因此流道板較簡(jiǎn)單、體積小、重量輕。當(dāng)裝有永久磁鐵的活塞運(yùn)動(dòng)到舌簧片附近，磁力線通過(guò)舌簧片使其磁化，兩個(gè)簧片被吸引接觸，則開(kāi)關(guān)接通。 5 成型零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯與型腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 型芯是用來(lái)成型塑件內(nèi)表面的零件。為了縮短成型周期，需要對(duì)模具進(jìn)行冷卻，因此塑料注塑模具的冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)計(jì)算，不僅影響成型制件的質(zhì)量，還直接影響到生產(chǎn)效率。 單位質(zhì)量的塑料制品在凝固時(shí)候所放出的熱量 Q 可以通過(guò)查表得查詢得到 PP 的單位熱流量為 590kJ/kg。模溫是影響制品質(zhì)量及成型效率的一個(gè)重要因 素。 8 塑件脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) 脫模機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)原則 注射成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)（脫模機(jī)構(gòu)）。 冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h 因?yàn)槠骄疁貫?℃ ， 查表得到 f(與冷卻介質(zhì)溫度有關(guān)的物理系數(shù) )， f=3,則 )/( d3600uf41872Chm ??????????）（）（ ?? 式（ ） 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A A=???hWQ60 1 式（ ） =20 )/ 2](2 350[ 95 060 ?? ?? =2m 式中：模具平均溫度與冷卻水平局溫度之間的差值 ℃ ； 計(jì)算模具所需冷卻水管道的總長(zhǎng)度 L L= dπA 式（ ） = 冷卻水路的根數(shù) x 設(shè)每條冷卻水路的長(zhǎng)度為l=,則冷去水路的根數(shù)為 X=l=8 冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 根據(jù)以上經(jīng)驗(yàn)原則以及制件的實(shí)際幾何特征，設(shè)計(jì)了制件的冷卻水道的方案，考慮到冷卻水道的加工工藝的復(fù)雜性和制件所需冷卻水的流量較小，所以設(shè)計(jì)了一套冷卻水道的方案，具體結(jié)構(gòu)如圖所示。 （ 5）冷卻水道不應(yīng)該穿過(guò)鑲塊或者接縫部位，防止漏水。 整體式凹模是由一整塊金屬切削加工而成，整體式凹模的特點(diǎn)是牢固、不易變形。 （ 1）將注射點(diǎn)的噴嘴安裝在定模板中，校核所有噴嘴的裝配平面高度，公差為177。 氣動(dòng)系統(tǒng) 源裝置 ——壓縮空氣的發(fā)生裝置以及壓縮空氣的存貯、凈化的輔助裝置。為了與外界絕熱，流道板的上下平面以及它的四周和模板間都有間隙。 從注射點(diǎn)的數(shù)目分類，分單噴嘴和多點(diǎn)噴嘴】【 8。此外，模具工業(yè)的整體設(shè)備水平也存在相對(duì)落后和利用率低、高素質(zhì)的模具技術(shù)人才缺乏等現(xiàn)象。 我國(guó)塑料模具工業(yè)從起步發(fā)展到現(xiàn)在， 歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，從總體來(lái)說(shuō)，各個(gè)方面都有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。澆口的位置對(duì)制件的質(zhì)量有直接的影響，位置選擇不當(dāng)會(huì)產(chǎn)生變形、熔接痕、凹陷等等。 選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： （ 1) 分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)模部分把模具打開(kāi)，由推件板 把塑件由型芯上推下】【 1。 PP 的綜合性能優(yōu)于 PE 料。 2 塑件結(jié)構(gòu)與成型工藝分析 汽車保險(xiǎn)杠模具的 設(shè)計(jì) 汽車保險(xiǎn)杠的立體示意圖 圖 汽車保險(xiǎn)杠 3D 圖 汽車保險(xiǎn)杠的二維視圖 圖 汽車保險(xiǎn)杠三視圖 汽車保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)尺寸特征分析 該塑件是前汽車保險(xiǎn)杠，其二維圖如圖 所示。從結(jié) 構(gòu)上說(shuō)，保險(xiǎn)杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。 specific structure of the mold and die various 2 D, 3D rendering of the plan。 本塑件是一個(gè)寬度 米左右，高 米左右，厚度 ~4 厘米之間的汽車后保險(xiǎn)杠。隨著汽車工業(yè)的發(fā)展，全金屬保險(xiǎn)杠越來(lái)越不適合現(xiàn)代汽車在輕量化以及車體造型一體化等方面的要求，尤其在轎車、輕型車上，用塑料保險(xiǎn)杠取代全金屬保險(xiǎn)杠的已成為一種趨勢(shì)。 從 20世紀(jì) 80年代以來(lái)，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速，平均每年的增長(zhǎng)速度均為 13% ，在 1999年我國(guó)模具工業(yè)產(chǎn)值為 245億，到2021年我國(guó)模具總產(chǎn)值為 260～ 270億元，其中塑料模具占 30%左右。 由于塑件較大，注塑過(guò)程選用熱流道澆注系統(tǒng)，以減少澆口數(shù)量以及冷凝料。 根據(jù)測(cè)出的體積，以及制件所用塑料的密度，可以算出每個(gè)制件的質(zhì)量， 制M = ρ 制V == 式（ ） 選擇注射機(jī) 按塑化方式 (即塑化用的零部件及原理 )不同 ,注射機(jī)可分為柱塞式和螺桿式兩大類注射機(jī)。 鎖模力的校核 由于型腔平均壓力為 50Mpa。 該塑件分型面沒(méi)有懸 念，就選取在塑件投影面積最大處。因此該模具考慮了采用熱流道澆注系統(tǒng)。如果制件為小批量生產(chǎn)，成本價(jià)格貴是影響熱流道模具廣泛使用的主要問(wèn)題之一。主流道噴嘴可直接注射成型塑料制件的型腔，也就是沒(méi)有分流道和流道板，這種熱流道噴嘴被稱為單噴嘴。 針閥式熱流道系統(tǒng)的工作原理是：將熱嘴及熱流道板安裝在注射模具上，利用加熱的原理，使塑料從注塑機(jī)炮筒出來(lái)后始終保持熔融狀態(tài)。這種平衡是基于對(duì)各注射點(diǎn)流徑的排布，對(duì)所有的型腔 的流道、澆口的長(zhǎng)度都是相等的。 氣缸如下圖所示。然后再次安裝流道板。聚丙烯所允許撓曲量在 0． 03—0． 04mm。 制件的冷卻時(shí)間加上開(kāi)模取出制件等輔助時(shí)間就是該塑件的成型周期，冷卻時(shí)間 t通常占成型周期的 75%左右，由此可以估算出單位時(shí)間成型制件數(shù)和單位時(shí)間放出的總熱量。最好是在分型面的全部周邊上進(jìn)行排氣，稱之為全周排氣槽。正因如此 ，在分型面設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量注意，開(kāi)模后使塑件能留在動(dòng)模一側(cè)。 （ 2）排氣隙尺寸其深度以易于排氣而不溢料或溢料很少為準(zhǔn)，具體數(shù)值由塑料熔體的黏度特性決定，其延續(xù)部分深度可增大 ~。雖然塑料在充模階段就開(kāi)始冷卻，但是塑件帶入的熱量主要是在保壓階段和保壓之后的冷卻時(shí)間內(nèi)除去的，當(dāng)制品冷卻到熱變形溫度以下，即可開(kāi)模取出制品。這樣不僅提高了型腔的強(qiáng)度，而且大大提高了加工精度和塑件的質(zhì) 量。如果用螺栓聯(lián)接的，將流道板固定在定模板上（或附加板上）。 控制元件 ——控制氣體壓力、流量及運(yùn)動(dòng)方向的元件，如各種閥類（電磁閥，速度控制閥）。流道板上的這兩種定位銷保證了流道板與其他部件的定位精度，保證了流道板與噴嘴的流道的對(duì)準(zhǔn)，同時(shí)防止流道板產(chǎn)成過(guò)大的熱應(yīng)力和熱變形。 從注射點(diǎn)的數(shù)目分類，分單噴嘴和多點(diǎn)噴嘴。加熱管功率一般憑經(jīng)驗(yàn)按每 kg熱流道板需 0． 1到 0． 15kW之間： TWCP 860/tt( 21 ）? 式（ ） 式中 ： P— 加熱器功率， kW W— 流道板重量， kg C— 鋼材比熱，碳鋼為 0． 115J／ (kg? K) T— 升溫時(shí)間，一般取 0． 5~1h T— 熱流道板溫度， ℃ t— 室溫， ℃ 噴嘴 熱流道噴 嘴是熱流道系統(tǒng)的終端，它包括加熱器，熱電偶和澆口。 盡管在很多方面，熱流道模具與冷流道模具相比有顯著的優(yōu)點(diǎn)，但熱流道模具也存在一些缺 點(diǎn)與不足。 由于塑件尺寸很大，熔料流程很長(zhǎng)，使得前鋒熔料到達(dá)型腔末端時(shí)溫度過(guò)低。 （ 4) 滿足塑件的外觀質(zhì)量要求。本實(shí)驗(yàn)采取一模一腔設(shè)計(jì)。 PP 在熔融溫度下有較好的流動(dòng)性，成型性能好， PP 在加工上有兩個(gè)特點(diǎn)：其一：PP 熔體的粘度隨剪切速度的提高而有明顯的下降（受溫度影響較?。?；其二：分子取向程度高而呈現(xiàn)較大的收縮率。塑件整體尺寸較大，無(wú)螺紋，所以不需要涉及螺紋設(shè)計(jì)。例如標(biāo)致轎車的保險(xiǎn)杠，采用了聚酯系材料并用反應(yīng)注射模成型法做成。 CAD 目錄 1 前言 ......................................................................................................................................... 1 2 塑件結(jié)構(gòu)與成型工藝分析 ..................................................................................................... 3 汽車保險(xiǎn)杠模具的設(shè)計(jì) ...................................................................................................... 3 汽車保險(xiǎn)杠的立體示意圖 ............................................................................................... 3 汽車保險(xiǎn)杠的二維視圖 ................................................................................................... 3 汽車保險(xiǎn)杠的結(jié)構(gòu)尺寸特征分析 ................................................................................... 3 塑件工藝性分析 ............................................................................................................... 4 塑料