【正文】 容易實(shí)現(xiàn)多澆口、多型腔模具及大型制品的低壓注射。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，基本上是無廢料加工，因此可節(jié)約大量原材料。節(jié)約原料、降低制品成本是熱流道模具最顯著的特點(diǎn)。但是注射壓力增大，熔料易粘模，塑件脫模困難，而且在強(qiáng)大的注射壓力作用下模具可能會(huì)鎖不緊，易產(chǎn)生溢料飛邊。容易產(chǎn)生熔接不牢和充填不足現(xiàn)象。 這是傳統(tǒng)模具設(shè)計(jì)的重要設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)，對于本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，采用的是熱流道 型注塑模具設(shè)計(jì)，所以澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與熱流道系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)合在一起，流道和澆口的直徑大小，主流道與分流道的布置等內(nèi)容將在熱流道系統(tǒng)中提及，所以這部分將省略。澆口的位置對制件的質(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。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)包含了主流道的設(shè)計(jì)、冷料井的設(shè)計(jì)、分流道的設(shè)計(jì)、澆口的設(shè)計(jì)等。 由于澆注系統(tǒng)在模具設(shè)計(jì)中的重要地位，所以設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循如下原則： （ 1）型腔布置和澆口開設(shè)的部位應(yīng)對稱，防止溢料現(xiàn)象的產(chǎn)生； （ 2）型腔和澆口的排列要合理，盡量地縮小模具的外形尺寸； （ 3）流程應(yīng)盡可能短，斷面尺寸適當(dāng)（太小則壓力及熱量損失大，太大則塑料耗費(fèi)大），且應(yīng)盡量減小彎折，降低壓力損失，縮短填充時(shí)間； （ 4）對多型腔應(yīng)盡可能使塑料熔體在同一時(shí)間內(nèi)進(jìn)入各個(gè)型腔的深處及角落，即分流道盡可能采用平衡式布置； （ 5）在滿足充滿 型腔的前提下，澆注系統(tǒng)的容積應(yīng)盡量小，以減少塑料的耗量； （ 6）澆口位置要適當(dāng)，盡量避免沖擊嵌件和細(xì)小的型芯，防止型芯變形，澆口的殘痕不應(yīng)影響塑件的外觀。 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。 圖 分型面 4 澆注系統(tǒng) 設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 塑料制件在注塑成型時(shí)，塑料在注射機(jī)噴嘴中熔融，經(jīng)過主流道、分流道，最后通過澆口進(jìn)入模具的型腔中，經(jīng)過冷卻固化后可得到所需的制件。 （ 7) 有利于排氣的效果】【 2。 （ 5) 便于模具加工制造。 （ 3) 保證塑件的精度要求。 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。 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。其允許最大模厚最小模厚分別為 和 ，初選模具模厚為 左右，滿足開模行程要求。 開模行程校核 所選注塑機(jī)的模板行程為 2250mm。 A=245771mm3 PA=24577150= 明顯小于注射機(jī)合模力 36000KN， 鎖模力 合格。 很明顯該注塑機(jī)的注塑量滿足要求。 最大注射量校核 注塑機(jī)的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑量最好為注塑機(jī)的最大注塑量的 80％。因此，鑒于以上選取思想，本次設(shè)計(jì)中擬采用 HTF3600X1c 型注塑機(jī)，主要性能指標(biāo)見表 所示： 表 注射機(jī) HTF3600X1c 有 關(guān)技術(shù)參數(shù) 技術(shù)參數(shù) HTF3600X1c 技術(shù)參數(shù) HTF3600X1c 最大鎖模力 36000KN 最大開合模行程 2250mm 模具最大厚度 2100mm 模具最小厚度 1100mm 噴嘴圓弧半徑 20mm 噴嘴孔直徑 10mm 注射重量 17557g 拉桿間距 2200 2021? mm 理論注射量 19293 3cm 注射壓力 161Mpa 定位孔徑直徑 315mm 最大注射速度 1779 Sg/ 型腔數(shù)量以及注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核 型腔數(shù)量 從注塑容積來看，此注塑機(jī)已屬于大型注塑機(jī)的級別， 通過對此注塑機(jī)最大注塑容積與制件的體積的比較，模具采用一模一腔的模具結(jié)構(gòu)。合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)動(dòng)模部分把模具打開，由推件板 把塑件由型芯上推下】【 1。充滿型腔的熔體在型腔中保壓冷卻定型。由注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動(dòng)模具的動(dòng)模部分與定模部分合模，然后注射機(jī)的柱塞將塑料推進(jìn)到加料筒中，使其熔融成粘流態(tài)。這時(shí)，由料斗落入科簡的塑料在料簡中塑化。 螺桿式注射機(jī)。 塑件的體積和質(zhì)量 塑件的工作條件對精度要求較高，根據(jù) PP 的性能可選擇其塑件的公差 等級為 MT4 使用 Pro\E ，可以自動(dòng)計(jì)算出制件的體積為體積4223966 3mm 。 超高沖擊強(qiáng)度 PP 性能指標(biāo) 表 PP材料的技術(shù)參數(shù) 性能參數(shù) 測試方法 PP 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn) 密度（ g/CM3） GB/T1033 熔體流動(dòng)速率 GB/T1033 37 (g/10min) 拉伸強(qiáng)度 (MPa) GB/T1040 伸長率（ %） GB/T1040 400 彎曲強(qiáng)度（ MPa） GB/T1042 彈性模量 (MPa) GB/T1042 588 缺口沖擊強(qiáng)度 (J/m) GB/T1843 500 3 成型工藝方案的確定 尺寸精度分析 該塑件所有尺寸的精度為 IT4 級，對塑件的尺寸精度要求不高，對應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加工可以保證。 PP 的缺點(diǎn)：尺寸精度低、剛性不足、耐候性差、易產(chǎn)生 “銅害 ”，它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后，易老化變形。 PP 的綜合性能優(yōu)于 PE 料。通用塑料中， PP 的耐熱性最好，其熱變形溫度為 80100℃ ，能在沸水中煮。 塑料彎管原材料的選擇分析 塑料的原材料的選擇 實(shí)際生產(chǎn)采用的材質(zhì)為改型聚丙烯，超強(qiáng)沖擊強(qiáng)度 PP。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。從參考實(shí)體上可以看到，制件合理設(shè)置了加強(qiáng)筋。 目前， PP汽車保險(xiǎn)杠專用材料主要是以 PP為主材，加入一定比例的橡膠或彈性體材料、無機(jī)填料、色母粒、助劑等經(jīng)過混煉加工而成。這次設(shè)計(jì)的模具的頂出方式采用簡單脫模機(jī)構(gòu)中的頂桿脫模機(jī)構(gòu)。 塑件工藝性分析 本塑件是一個(gè)寬度 ，高 左右，厚度 ~4厘米之間的汽車后保險(xiǎn)杠。 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。根據(jù)各種顯示數(shù)據(jù)的表明，我國模具市場的總體趨勢是穩(wěn)定提升的，在未來的模具市場中，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。在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例還將逐步提高。根據(jù)各種顯示數(shù)據(jù)的表明，我國模具市場的總體趨勢是穩(wěn)定提升的，在未來的模具市場中，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。在未來的模具市場中，塑料模具在模具總量中的比例還將逐步提高。盡管塑料保險(xiǎn)杠有這么多的優(yōu)點(diǎn)，但像大型塑料件如汽車保險(xiǎn)杠在加工成型時(shí)卻比較困難，一般多采用注塑的方法；汽車保險(xiǎn)杠在注塑的時(shí)候也會(huì)遇到短射、翹曲、縮水、氣紋，氣孔，熔接痕、顏色異常等注塑缺陷。而大眾的奧迪、高爾夫、上海的桑塔納、天津的夏利等型號轎車的保險(xiǎn)杠，采用了聚丙烯系材料用注射成型法制成。塑料保險(xiǎn)杠使用的塑料，大體上使用聚酯系和聚丙烯系兩種材料，采用注射成型法制成。從結(jié) 構(gòu)上說，保險(xiǎn)杠是由外板、緩沖材料和橫梁三部分組成。一旦開好一套模具，即可不停地注塑、產(chǎn)能大，而且檢測方便快捷。與鋼材相比，塑料保險(xiǎn)杠的質(zhì)量只有鋼材的六分之一到七分之一，能大大減少汽車自重。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。作為鋼鐵件的替代產(chǎn)品，其優(yōu)點(diǎn)很多： 一、塑料的韌性好：可以吸收部分沖擊、碰撞、飛扎等帶來的沖擊能量。轎車前后保險(xiǎn)杠在 20年前是以金屬材料為主，用厚度為 3毫米以上的鋼板沖壓成 U形槽鋼，表面處理鍍鉻，與車架縱梁鉚接或焊接在一起，與車身有一段較大的間隙，這樣的保險(xiǎn)杠既不美觀，而且成型困難，增加了車體重量且容易腐蝕破壞。 .................................................................................... 22 整體式矩形底板厚度計(jì)算 ................................................................................................ 23 型芯的尺寸計(jì)算 ................................................................................................................ 23 型芯的徑尺寸計(jì)算 ......................................................................................................... 23 型芯高度尺寸計(jì)算 ......................................................................................................... 24 型腔尺寸計(jì)算 .................................................................................................................... 24 型腔徑向尺寸 ................................................................................................................. 24 型腔高度尺寸計(jì) 算 ......................................................................................................... 25 6 冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì) ................................................................................................................... 26 冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則 ............................................................................................................ 26 塑料注射量的計(jì)算 ............................................................................................................ 26 制品所需冷卻時(shí)間的計(jì)算 ................................................................................................ 27 冷卻水體積流量的計(jì)算 .................................................................................................... 28 水孔直徑的選擇 ................................................................................................................ 29 冷卻水在管道內(nèi)的流速 .................................................................................................... 29 冷卻水流動(dòng)狀態(tài)的校核 .................................................................................................... 29 冷卻管壁與水交界面的膜傳熱系數(shù) h ............................................................................. 29 計(jì)算冷卻水通道的導(dǎo)熱總面積 A ................