礦泉水瓶吹塑模具設(shè)計(jì)-塑料瓶子吹塑?！救SUG模型】【含9張CAD圖紙】

喜歡就充值下載吧，，資源目錄下展示的全都有，，下載后全都有，dwg格式的為CAD圖紙，有疑問(wèn)咨詢QQ：414951605 或1304139763 XXXX畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 畢業(yè)設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū) 題 目： 塑料瓶吹塑模具設(shè)計(jì) 學(xué) 號(hào)： 姓 名： 班 級(jí)： 專 業(yè)： 指導(dǎo)教師： 學(xué) 院： 答辯日期：20 年 月 日 摘要 本次設(shè)計(jì)的課題為塑料瓶吹塑模具的設(shè)計(jì)。瓶的形狀是腔大口小，要是采用普通的注射模設(shè)計(jì)，型芯將難以脫離。雖然可以采用變型芯，但那樣會(huì)使模具成本大幅度增加，且設(shè)計(jì)難度比較大。因此塑料瓶模具為上吹型中空吹塑模具，采用嵌塊式結(jié)構(gòu)，水路冷卻，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐用，便于更換部件，生產(chǎn)效率比較高。模具由動(dòng)模板、定模板、切割環(huán)、?？谇秹K、夾坯口、余料槽以及固定板等部件組成。 關(guān)鍵詞：定模板； 動(dòng)模板； 嵌塊； 冷卻 Abstract This design topic for the plastic bottle blow molding mold design. The shape of the bottle is cavity big piece, if USES the ordinary injection mould design, core will be hard to escape. Although variant core can be used, but it will increase the mold cost greatly, and the design difficulty is larger. Accordingly on the plastic mould for blowing type hollow blow molding mold, adopts the embedded block structures, water cooling, simple structure, durable, convenient for replacement components, the production efficiency is higher. Mould by dynamic templates, template, cutting ring, die insert, clamp mouth, chute and the fixed plate parts. Keywords: Unmovable mould plate；Movable mould plate；Inlay piece；Cooling 前言 中空吹塑成型是指通過(guò)充氣使組合模具內(nèi)的塑膠預(yù)成型物膨脹并緊貼模具型面的中空制品成型方法。主要用于吹膜。 中空吹塑 ( 又稱吹塑模塑 ) 是借助于氣體壓力使閉合在模具中的熱熔型坯吹脹形成中空制品的方法，是第三種最常用的塑料加工方法，同時(shí)也是發(fā)展較快的一種塑料成型方法。吹塑用的模具只有陰模 ( 凹模 ) ，與注塑成型相比，設(shè)備造價(jià)較低，適應(yīng)性較強(qiáng)，可成型性能好 ( 如低應(yīng)力 ) 、可成型具有復(fù)雜起伏曲線 ( 形狀 ) 的制品。 吹塑成型起源于 19 世紀(jì) 30 年代。直到 1979 年以后，吹塑成型才進(jìn)入廣泛應(yīng)用的階段。這一階段，吹塑級(jí)的塑料包括：聚烯烴、工程塑料與彈性體；吹塑制品的應(yīng)用涉及到汽車、辦公設(shè)備、家用電器、醫(yī)療等方面；每小時(shí)可生產(chǎn) 6 萬(wàn)個(gè)瓶子也能制造大型吹塑件 ( 件重達(dá) 180kg) ，多層吹塑技術(shù)得到了較大的發(fā)展；吹塑設(shè)備已采用微機(jī)、固態(tài)電子的閉環(huán)控制系統(tǒng)，計(jì)算機(jī) CAE/CAM 技術(shù)也日益成熟；且吹塑機(jī)械更專業(yè)化、更具特色。 中空制品的吹塑包括三個(gè)主要方法：擠出吹塑：主要用于未被支撐的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金屬型芯支撐的型坯加工；拉伸吹塑：包括擠出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑兩種方法，可加工雙軸取向的制品，極大地降低生產(chǎn)成本和改進(jìn)制品性能。此外，還有多層吹塑、壓制吹塑、蘸涂吹塑、發(fā)泡吹塑、三維吹塑等。但吹塑制品的 75 %用擠出吹塑成型， 24 %用注射吹塑成型， 1 %用其它吹塑成型；在所有的吹塑產(chǎn)品中， 75 %屬于雙向拉伸產(chǎn)品。擠出吹塑的優(yōu)點(diǎn)是生產(chǎn)效率高，設(shè)備成本低，模具和機(jī)械的選擇范圍廣，缺點(diǎn)是廢品率較高，廢料的回收、利用差，制品的厚度控制、原料的分散性受限制，成型后必須進(jìn)行修邊操作。注射吹塑的優(yōu)點(diǎn)是加工過(guò)程中沒(méi)有廢料產(chǎn)生，能很好地控制制品的壁厚和物料的分散，細(xì)頸產(chǎn)品成型精度高，產(chǎn)品表面光潔，能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行小批量生產(chǎn)。缺點(diǎn)是成型設(shè)備成本高，而且在一定程度上僅適合于小的吹塑制品。 中空吹塑的工藝條件，要求吹脹模具中型坯的壓縮空氣必須干凈。注射吹塑空氣壓力為 0.55 ～ 1MPa ；擠出吹塑壓力為 0.2l ～ 0.62MPa ，而拉伸吹塑壓力經(jīng)常需要高達(dá) 4MPa 。在塑料凝固中，低壓使制品產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力低，應(yīng)力分散較均勻，且低應(yīng)力可改進(jìn)制品的拉伸、沖擊、彎曲等性能。 中空吹塑又分為注射吹塑、擠出吹塑和拉伸吹塑，注射吹塑是用注射成形法先將塑料制成有底型坯，再把型坯移入吹塑模內(nèi)進(jìn)行吹塑成形。擠出吹塑成形過(guò)程，管坯直接由擠出機(jī)擠出，并垂掛在安裝于機(jī)頭正下方的預(yù)先分開(kāi)的型腔中；當(dāng)下垂的型坯達(dá)到規(guī)定的長(zhǎng)度后立即合模，并靠模具的切口將管坯切斷；從模具分型面的小孔通入壓縮空氣，使型坯吹脹緊貼模壁而成型；保壓，待制品在型腔中冷卻定型后開(kāi)模取出制品。用于中空吹塑成形的熱塑性塑料品種很多，最常用的原料是聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯和熱塑性聚酯等，常用來(lái)成形各種液體的包裝容器，如各種瓶、桶、罐等。區(qū)分?jǐn)D出吹塑和注塑吹塑（包括注拉吹）的方法是觀察制品底部，底部有一個(gè)肚臍樣的注塑點(diǎn)的是注塑吹塑或注拉吹制品，底部有一條合模線的是擠出吹塑制品[10]。 本次設(shè)計(jì)的課題為塑料瓶吹塑模具的設(shè)計(jì)，采用嵌塊式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，耐用，便于更換部件，生產(chǎn)效率比較高。 25 1、模具工業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀 1.1模具工業(yè)的概況 在討論注塑模設(shè)計(jì)之前，先要對(duì)國(guó)內(nèi)外的塑料模具工業(yè)的狀況、塑料模具工業(yè)的發(fā)展方向有一個(gè)較清晰的了解，這也就使我們對(duì)本課題的意義有所了解。首先要對(duì)模具有一個(gè)整體的認(rèn)識(shí)。模具是機(jī)械、汽車、電子、通訊、家電等工業(yè)產(chǎn)品的基礎(chǔ)工藝裝備之一。作為工業(yè)基礎(chǔ)，模具的質(zhì)量、精度、壽命對(duì)其他工業(yè)的發(fā)展起著十分重要的作用，在國(guó)際上被稱為“工業(yè)之母”，對(duì)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展起著不容質(zhì)疑的作用。 模具工業(yè)是制造業(yè)中的一項(xiàng)基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)，是技術(shù)成果轉(zhuǎn)化的基礎(chǔ)，同時(shí)本身又是高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的重要領(lǐng)域，在歐美等工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家被稱為“點(diǎn)鐵成金”的“磁力工業(yè)” ；美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石”；德國(guó)則認(rèn)為是所有工業(yè)中的“關(guān)鍵工業(yè)” ；日本模具協(xié)會(huì)也認(rèn)為“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力” ，同時(shí)也是“整個(gè)工業(yè)發(fā)展的秘密”，是“進(jìn)入富裕社會(huì)的原動(dòng)力” 。在模具工業(yè)的總產(chǎn)值中，沖壓模具約占50%，塑料模具約占33%，壓鑄模具約占6%，其它各類模具約占11%。 塑料模具工業(yè)是隨塑料工業(yè)的發(fā)展而發(fā)展的。塑料工業(yè)是一門(mén)新興工業(yè)。自塑料問(wèn)世后的幾十年以來(lái)，由于其原料豐富、制作方便和成本低廉，塑料工業(yè)發(fā)展很快，它在某些方面己取代了多種有色金屬、黑色金屬、水泥、橡膠、皮革、陶瓷、木材和玻璃等，成為各個(gè)工業(yè)部門(mén)不可缺少的材料。 目前在國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)中都廣泛地使用著各式各樣的塑料制品。特別是在辦公設(shè)備、照相機(jī)、汽車、儀器儀表、機(jī)械制造、交通、電信、輕工、建筑業(yè)產(chǎn)品、日用品以及家用電器行業(yè)中的電視機(jī)、收錄機(jī)、洗衣機(jī)、電冰箱和手表的殼體等零件，都已經(jīng)向塑料化方向發(fā)展。目前，世界的塑料產(chǎn)量已超過(guò)有色金屬產(chǎn)量的總和。 塑料模具就是利用特定形狀去成型具有一定形狀和尺寸的塑料制品的工藝基礎(chǔ)裝備。用塑料模具生產(chǎn)的主要優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便、材料利用高、生產(chǎn)率高、產(chǎn)品的尺寸規(guī)格一致，特別是對(duì)大批量生產(chǎn)的機(jī)電產(chǎn)品，更能獲得價(jià)廉物美的經(jīng)濟(jì)效果。塑料模具的現(xiàn)代設(shè)計(jì)與制造和現(xiàn)代塑料工業(yè)的發(fā)展有極密切的關(guān)系。隨著塑料工業(yè)的飛速發(fā)展，塑料模具工業(yè)也隨之迅速發(fā)展。 1.2我國(guó)塑料模具工業(yè)技術(shù)現(xiàn)狀及地區(qū)分布 在中國(guó)，人們已經(jīng)越來(lái)越認(rèn)識(shí)到模具在制造中的重要基礎(chǔ)地位，已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志，并在很大程度上決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。我國(guó)塑料模工業(yè)從起步到現(xiàn)在，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)，有了很大發(fā)展，模具水平有了較大提高。還能生產(chǎn)厚度僅為0. 08mm的一模兩腔的航空杯模具和難度較高的塑料門(mén)窗擠出模等。注塑模型腔制造精度可達(dá)0. 02 ~ 0. 05mm，表面粗糙度Ra0. 2 u m，模具質(zhì)量、壽命明顯提高了，非淬火鋼模壽命可達(dá)10~30萬(wàn)次，淬火鋼模達(dá)50 ~100萬(wàn)次，交貨期較以前縮短，但和國(guó)外相比仍有較大差距。 成型工藝方面，多材質(zhì)塑料成型模、高效多色注射模、鑲件互換結(jié)構(gòu)和抽芯脫模機(jī)構(gòu)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)方面也取得較大進(jìn)展。氣體輔助注射成型技術(shù)的使用更趨成熟，如青島海信模具有限公司、天津通信廣播公司模具廠等廠家成功地在29~34英寸電視機(jī)外殼以及一些厚壁零件的模具上運(yùn)用氣輔技術(shù)，一些廠家還使用了C-MOLD氣輔軟件，取得較好的效果。如上海新普雷斯等公司就能為用戶提供氣輔成型設(shè)備及技術(shù)。熱流道模具開(kāi)始推廣，有的廠采用率達(dá)20%以上，一般采用內(nèi)熱式或外熱式熱流道裝置，少數(shù)單位采用具有世界先進(jìn)水平的高難度針閥式熱流道模具。但總體上熱流道的采用率不到10%,與國(guó)外的50~80%相比，差距較大。 在制造技術(shù)方面，CAD/CAM/CAE技術(shù)的應(yīng)用水平上了一個(gè)新臺(tái)階，以生產(chǎn)家用電器的企業(yè)為代表，陸續(xù)引進(jìn)了相當(dāng)數(shù)量的CAD/CAM系統(tǒng)，如美國(guó)EDS的UG II、美國(guó)Parametric Technology公司的Pro/Engineer、美國(guó)CV公司的CADS5、英國(guó)Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美國(guó)AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亞Moldflow公司的MPA塑模分析軟件等等。這些系統(tǒng)和軟件的引進(jìn)，雖花費(fèi)了大量資金，但在我國(guó)模具行業(yè)中，實(shí)現(xiàn)了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技術(shù)對(duì)成型過(guò)程，如充模和冷卻等進(jìn)行計(jì)算機(jī)模擬，取得了一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益，促進(jìn)和推動(dòng)了我國(guó)模具CAD/CAM技術(shù)的發(fā)展。近年來(lái)，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的塑料模CAD/CAM系統(tǒng)有了很大發(fā)展，主要有北航華正軟件工程研究所開(kāi)發(fā)的CAXA系統(tǒng)、華中科技大學(xué)開(kāi)發(fā)的注塑模HSC5.0系統(tǒng)及CAE軟件等，這些軟件具有適應(yīng)國(guó)內(nèi)模具的具體情況、能在微機(jī)上應(yīng)用且價(jià)格較低等特點(diǎn)，為進(jìn)一步普及模具CAD/CAM技術(shù)創(chuàng)造了良好條件。 近年來(lái)，國(guó)內(nèi)己較廣泛地采用一些新的塑料模具鋼，如:P20、3Cr2Mo、PMS、SM I、SM II等，對(duì)模具的質(zhì)量和使用壽命有著直接的重大的影響，但總體使用量仍較少。塑料模標(biāo)準(zhǔn)模架、標(biāo)準(zhǔn)推桿和彈簧等越來(lái)越廣泛地得到應(yīng)用，并且出現(xiàn)了一些國(guó)產(chǎn)的商品化的熱流道系統(tǒng)元件。但目前我國(guó)模具標(biāo)準(zhǔn)化程度和商品化程度一般在30%以下，和國(guó)外先進(jìn)工業(yè)國(guó)家已達(dá)到70%-80%相比，仍有很大差距。技術(shù)比較見(jiàn)表1 表1: 國(guó)內(nèi)外塑料模具技術(shù)比較表 項(xiàng)目 國(guó)外 國(guó)內(nèi) 注塑模型腔精度 0. 005~0. 01mm 0.02~0.05mm 型腔表面粗糙度 Ra0.01~0. 05 μm Ra0.20 μm 非淬火鋼模具壽命 10-60萬(wàn)次 10~30萬(wàn)次 淬火鋼模具壽命 160~300萬(wàn)次 50~100萬(wàn)次 熱流道模具使用率 80%以上 總體不足10% 標(biāo)準(zhǔn)化程度 70~80% 小于30% 中型塑料模生產(chǎn)周期 一個(gè)月左右 2~4個(gè)月 我國(guó)模具工業(yè)起步晚，底子薄，與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比有很大的差距，但在國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策和與之配套的一系列國(guó)家經(jīng)濟(jì)政策的支持和引導(dǎo)下，我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展迅速。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)現(xiàn)有模具生產(chǎn)廠近2萬(wàn)家，從業(yè)人員約50萬(wàn)人，“九五”期間的年增長(zhǎng)率為13%. 2000年總產(chǎn)值為270億元，占世界總量的5%。2008年總產(chǎn)值為450億元，近十年來(lái)增長(zhǎng)率為15%以上。但從總體上看，自產(chǎn)自用占主導(dǎo)地位，商品化模具僅為1/3左右，國(guó)內(nèi)模具生產(chǎn)仍供不應(yīng)求，特別是精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具，仍主要依賴進(jìn)口。目前，就整個(gè)模具市場(chǎng)來(lái)看，進(jìn)口模具約占市場(chǎng)總量的20%左右，其中，中高檔模具進(jìn)口比例達(dá)40%以上。因此，近年來(lái)我國(guó)模具發(fā)展的重點(diǎn)放在精密、大型、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命模具上，并取得了可喜的成績(jī)，模具進(jìn)口逐漸下降，模具技術(shù)和水平也有長(zhǎng)足的進(jìn)步。近年來(lái)，模具行業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和體制改革步伐加快，主要表現(xiàn)為：大型精密、復(fù)雜、長(zhǎng)壽命等中高檔模具及模具標(biāo)準(zhǔn)件發(fā)展速度快于一般模具產(chǎn)品；塑料模和壓鑄模比例增大；專業(yè)模具廠數(shù)量增加較快，其能力提高顯著；股份制改造步伐加快，等等。從地區(qū)分布來(lái)說(shuō)，以珠江三角洲和長(zhǎng)江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū)，南方的發(fā)展快于北方。目前發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最為集中的省份是廣東和浙江，這2個(gè)省的模具產(chǎn)值已占全國(guó)總量的六成以上。江蘇、上海、山東、安徽等地目前發(fā)展態(tài)勢(shì)也很好。我國(guó)模具年生產(chǎn)總量雖然已位居世界第三，但設(shè)計(jì)制造水平在總體上要比工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家落后許多，其差距主要表現(xiàn)在下列六方面： (a)國(guó)內(nèi)自配率不足80％，中低檔模具供過(guò)于求，中高檔模具自配率不足60％。 (b)企業(yè)組織結(jié)構(gòu)、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)、技術(shù)結(jié)構(gòu)和進(jìn)出口結(jié)構(gòu)都不夠合理。 (c)模具產(chǎn)品水平和生產(chǎn)工藝水平總體上比國(guó)際先進(jìn)水平低很多，而模具生產(chǎn)周期卻要比國(guó)際先進(jìn)水平長(zhǎng)很多。 (d)開(kāi)發(fā)能力弱，經(jīng)濟(jì)效益欠佳。我國(guó)模具企業(yè)技術(shù)人員比例較低，水平也較低，不重視產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，在市場(chǎng)中常處于被動(dòng)地位。 (e)模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件使用覆蓋率低。 (f)與國(guó)際先進(jìn)水平相比，模具企業(yè)的管理落后更甚于技術(shù)落后。 縱觀發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)模具工業(yè)的認(rèn)識(shí)與重視，我們感受到制造理念陳舊則是我國(guó)模具工業(yè)發(fā)展滯后的直接原因。模具技術(shù)水平的高低，決定著產(chǎn)品的質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)能力，它已成為衡量一個(gè)國(guó)家制造業(yè)水平高低的重要標(biāo)志。因此，模具是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)與支持發(fā)展的技術(shù)和產(chǎn)品，現(xiàn)代模具是多學(xué)科知識(shí)集聚的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)的一部分，是國(guó)民經(jīng)濟(jì)的裝備產(chǎn)業(yè)，其技術(shù)、資金與勞動(dòng)相對(duì)密集。提高模具標(biāo)準(zhǔn)化水平和模具標(biāo)準(zhǔn)件的使用率。模具標(biāo)準(zhǔn)件是模具基礎(chǔ)，其大量應(yīng)用可縮短模具設(shè)計(jì)制造周期，同時(shí)也顯著提高模具的制造精度和使用性能，大大地提高模具質(zhì)量。 在科技發(fā)展中，人是第一因素，因此我們要特別注重對(duì)知識(shí)的更新與學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)、學(xué)、研相結(jié)合，培養(yǎng)更多的模具人才，搞好技術(shù)創(chuàng)新，提高模具設(shè)計(jì)制造水平。在教學(xué)中積極采用多媒體與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，逐步走向網(wǎng)絡(luò)化、智能化環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模具企業(yè)的敏捷制造、動(dòng)態(tài)聯(lián)盟與系統(tǒng)集成。我國(guó)模具工業(yè)是一個(gè)完全信息化的、充滿著朝氣和希望而又實(shí)實(shí)在在的新時(shí)代即將到來(lái)[9]。 1.3 我國(guó)塑料模具工業(yè)和技術(shù)今后的主要發(fā)展方向 在信息社會(huì)和經(jīng)濟(jì)全球化不斷發(fā)展的進(jìn)程中，模具行業(yè)發(fā)展趨勢(shì)主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復(fù)雜及更經(jīng)濟(jì)快速方面發(fā)展，技術(shù)含量不斷提高，模具生產(chǎn)向著信息化、數(shù)字化、無(wú)圖化、精細(xì)化、自動(dòng)化方面發(fā)展；模具企業(yè)向著技術(shù)集成化、設(shè)備精良化、產(chǎn)品品牌化、管理信息化、經(jīng)營(yíng)國(guó)際化方向發(fā)展。 模具技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)主要是：① CAD、CAM、CAE的廣泛應(yīng)用及其軟件的不斷先進(jìn)和CAD／CAM／CAE技術(shù)的進(jìn)一步集成化、一體化、智能化；② PDM(產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理)、CAPP(計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)管理)、KBE(基于知識(shí)工程)、ERP(企業(yè)資源管理)、MIS(模具制造管理信息系統(tǒng))及Internet平臺(tái)等信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用；③ 高速、高精加工技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；④ 超精加工、復(fù)合加工、先進(jìn)表面加工和處理技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑤ 快速成型與快速制模(RP／RT)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用；⑥ 熱流道技術(shù)、精密測(cè)量及高速掃描技術(shù)、逆向工程及并行工程的發(fā)展與應(yīng)用；⑦ 模具標(biāo)準(zhǔn)化及模具標(biāo)準(zhǔn)件的發(fā)展及進(jìn)一步推廣應(yīng)用；⑧ 優(yōu)質(zhì)模具材料的研制及正確選用；⑨ 模具自動(dòng)加工系統(tǒng)的研制與應(yīng)用；⑩ 虛擬技術(shù)和納米技術(shù)等的逐步應(yīng)用[1]。 1.4 注塑模具CAD發(fā)展概況及趨勢(shì) 計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)((Computer Aided Design, CAD)是當(dāng)代計(jì)算機(jī)應(yīng)用的一個(gè)重要領(lǐng)域。隨著計(jì)算機(jī)硬件和軟件技術(shù)水平的迅速提高，CAD技術(shù)及其應(yīng)用一直處于日新月異的發(fā)展浪潮中。作為CAD技術(shù)應(yīng)用的一個(gè)十分重要的方面，塑料模具計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、模擬分析與制造，即模具CAD、CAE和CAM也一直是國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)。 三十多年來(lái)，國(guó)外注射模CAD技術(shù)發(fā)展相當(dāng)迅速。70年代己開(kāi)始應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)熔融塑料在圓盤(pán)形、管形和長(zhǎng)方形型腔內(nèi)的流動(dòng)情況進(jìn)行分析。80年代初，人們成功地采用有限元法分析三維型腔內(nèi)塑料熔體的流動(dòng)過(guò)程，使設(shè)計(jì)人員可以依據(jù)理論分析并結(jié)合自身的經(jīng)驗(yàn)，在模具制造前對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行評(píng)價(jià)和修改，以減少試模時(shí)間，提高模具質(zhì)量。近十年來(lái)，注射模CAD技術(shù)在不斷進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究的同時(shí)，十分注意向?qū)嵱没A段發(fā)展，一些高水平的商品軟件逐步推出，并在推廣和實(shí)際使用中不斷改進(jìn)、提高和完善。 2塑件成型工藝的可行性分析 2.1塑件分析 圖2-1 零件圖 2.2塑件的材料分析 　【英文全稱】High Density Polyethylene 　 　【英文縮寫(xiě)】HDPE 　　 【中文全稱】高密度聚乙烯 　　 【常用俗稱】低壓乙烯 　　 【組成單體】乙烯 　　 【基本特性】高密度聚乙烯是一種不透明白色臘狀材料，比重比水輕，比重為0.941～0.960g，柔軟而且有韌性，但比LDPE略硬，也略能伸長(zhǎng)，無(wú)毒，無(wú)味。 　 　【燃燒特性】易燃，離火后能繼續(xù)燃燒，火焰上端呈黃色，下端呈藍(lán)色，燃燒時(shí)會(huì)熔溶，有液體滴落，無(wú)黑煙冒出，同時(shí)，發(fā)出石臘燃燒時(shí)發(fā)出的氣味。 　 　【主要優(yōu)點(diǎn)】耐酸堿，耐有機(jī)溶劑，電絕緣性優(yōu)良，低溫時(shí)，仍能保持一定的韌性。表面硬度，拉伸強(qiáng)度，剛性等機(jī)械強(qiáng)度都高于LDPE，接近于PP，比PP韌，但表面光潔度不如PP。 　 　【主要缺點(diǎn)】機(jī)械性能差，透氣差，易變形，易老化，易發(fā)脆，脆性低于PP，易應(yīng)力開(kāi)裂，表面硬度低，易刮傷。難印刷，印刷時(shí)，需進(jìn)行表面放電處理，不能電鍍，表面無(wú)光澤。 　　 【應(yīng)用場(chǎng)合】用于擠出包裝薄膜，繩索，編織袋，漁網(wǎng)，水管；注塑低檔日用品及外殼，非承載荷構(gòu)件，膠箱，周轉(zhuǎn)箱；擠出吹塑容器，中空制品，瓶子。 　 　【注塑工藝】HDPE有數(shù)不清的應(yīng)用，范圍從可重復(fù)使用的薄壁飲料杯到5－gsl罐，消費(fèi)國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的HDPE的1/5。注塑品級(jí)一般熔體指數(shù)5～10，有具有韌性較低流動(dòng)性品級(jí)和具有可加工性的較高流動(dòng)性品級(jí)。用途包括日用品和食品薄壁包裝物；有韌性、耐用的食品和涂料罐；高抗環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂應(yīng)用，如小型發(fā)動(dòng)機(jī)燃料箱和90－gal垃圾罐。一般的HDPE熔點(diǎn)為142℃，分解溫度為300℃；注塑溫度的可調(diào)區(qū)間較大。注塑時(shí)，一般使用溫度為180℃--230℃；因是烯烴類塑料，它不吸水，生產(chǎn)時(shí)，不需烘干，但為了產(chǎn)品質(zhì)量，可用60℃溫度烘干1hr，以排出浮水；聚乙烯的熔體粘度大，流長(zhǎng)比小，薄壁制品可能缺膠，因此，澆口和流道相對(duì)較大；制品易帶靜電，表面易吸埃。收縮率為16‰；溢邊值為0.05mm(指塑料件在成型時(shí)候，跑毛邊的臨界值)。 【產(chǎn)品性能】：高密度聚乙烯為無(wú)毒，無(wú)味，無(wú)臭的白色顆粒，熔點(diǎn)為130℃，相對(duì)密度為0941-0960，它具有良好的耐熱性和耐寒性，化學(xué)穩(wěn)定性好，還具有較高的剛性和韌性，機(jī)械強(qiáng)度好，介電性能，耐環(huán)境應(yīng)力開(kāi)裂性亦較好[8]。 2.3塑件的尺寸精度分析 按塑件的尺寸MT精度要求,未標(biāo)注公差為自由，按HDPE材料模塑件公差等級(jí)（GB/T 14486-1993）選取一般精度要求MT5[1]。 2.4塑件的使用性能分析 塑件外表面光亮耐磨，平整，精度不高，整體無(wú)變形即可。 2.5塑件的表面質(zhì)量分析 該塑件要求外形美觀，外表面粗糙度均取Ra0.8μm。內(nèi)表面無(wú)要求。塑件制品內(nèi)、外表面成型后方不可見(jiàn)邊緣有缺陷，邊緣面要求平整。 3 模具方案論證 3.1 塑件的設(shè)計(jì)原理 塑料瓶采用上吹型中空吹塑，嵌塊式結(jié)構(gòu)。中空吹塑的基本工作過(guò)程主要包括以下幾個(gè)步驟： a. 擠出管狀熔坯（或稱型坯）； b. 模具夾住型坯； c. 通入壓縮空氣，將型坯吹脹成模腔形狀，空氣壓力一般為0.26～0.49兆帕； d. 制品在模內(nèi)充分冷卻，保持壓力； e. 放出制品內(nèi)的壓縮空氣； f. 開(kāi)模時(shí)取出制品。 3.2塑件的方案選擇 方案一、采用上吹型中空吹塑，在桶口和捅底分別設(shè)有?？谇秹K和模底嵌塊。由于?？诤湍５啄p比較快，易于更換就可以延長(zhǎng)模具的使用壽命，節(jié)省資金。 方案二、采用吹型中空吹訴，但不設(shè)有嵌塊結(jié)構(gòu)，由于桶口和瓶底凹坑易使其相應(yīng)部位磨損，一旦磨損，便要全部更換，即不經(jīng)濟(jì)也不省時(shí)。 綜上所述，采用方案一。具體結(jié)構(gòu)如下： 圖3-1 塑料瓶模具示意圖 4 礦泉水瓶擠出吹塑機(jī)頭尺寸計(jì)算 4.1 出模膨脹系數(shù)選擇 日前各種資料所列的材料的出模膨脹系數(shù)均有差異，有的差異較大，與實(shí)際生產(chǎn)也有出入。一方面，這種系數(shù)受到加工溫度、螺桿的性能、螺桿轉(zhuǎn)速、機(jī)頭的性能等多方面因素的影響。加上實(shí)際生產(chǎn)中往往采用混合材料，因此，具體某種材料的系數(shù)在生產(chǎn)中摸索。校正是必要的。表2為總結(jié)出來(lái)的系數(shù)。高密度聚乙烯的出模膨脹系數(shù)取1.6。 4.2 擠出機(jī)頭設(shè)計(jì)原則 從各類日化用品瓶及藥葫瓶的整體外形、各種瓶體統(tǒng)計(jì)來(lái)看，一般瓶體直徑是瓶口的2.5倍，這種比值正好是吹脹比的中間值。因此設(shè)計(jì)機(jī)頭時(shí)，就以瓶口螺墳外徑或瓶口外徑為基礎(chǔ)，再以使用材料的出模膨脹系數(shù)計(jì)算，得出機(jī)頭口模的計(jì)算公式。機(jī)頭口模內(nèi)徑的計(jì)算公式 = 式中 D1—— 模具型腔瓶口的外徑(最大尺寸)取D1=36mm. D——機(jī)頭口模內(nèi)徑 m——材料的出模膨脹系數(shù)。取1.6 b—— 修正系數(shù) 取3. ?z—— 口模內(nèi)徑公差,取0.07 4.3 ?？诘脑O(shè)計(jì) 吹塑中空容器時(shí)，?？诓糠旨词谴倒懿糠?。在吹塑時(shí)，因它是戚型塑件口部。 故要保證尺寸也要保證切斷余料。 圖 錐形口?？? 4.4型坯下垂與膨脹比 型坯擠出后，仍處于熔融狀態(tài)，其自身的重量會(huì)造成型坯下垂伸長(zhǎng)，通常稱之為型坯下垂。 型坯下垂會(huì)造成壁薄或壁厚不均。因此，在可能的條件下，要盡力控制型坯下垂伸長(zhǎng)。通常用加快擠出型坯速度、減少型坯在空間停留的時(shí)間等方法來(lái)解決。 型坯自機(jī)頭擠出后，因壓力消除而膨脹，其膨脹的計(jì)算方法可按下面經(jīng)驗(yàn)公式[11] (4-2) 式中 X---膨脹比(HDPE膨脹率為15%～65%，取50%) D---型坯離口模后的實(shí)際直徑 d---機(jī)頭口模直徑 在生產(chǎn)中，型坯離模膨脹現(xiàn)象應(yīng)控制，通常采用升高料溫、選擇合適的辦法。 X= 4.5 機(jī)頭芯捧外徑 當(dāng)吹脹比確定后,便可采用如下經(jīng)驗(yàn)公式計(jì)算擠出機(jī)擠頭的口模縫隙(成型機(jī)頭口模與芯棒之間的間隙)。 b=ksf =1.25×1×2 =2.5mm 式中, b---機(jī)頭的口模縫隙(mm); s---制品壁厚(mm),取s=1mm; k---修正系數(shù),一般取1.0-1.5,對(duì)與粘度大的塑料,k 取小值。 取k=1.25 生產(chǎn)實(shí)踐證明， 用以上公式計(jì)算得到的機(jī)頭、口模內(nèi)徑、芯棒外徑擠出來(lái)的半熔坯管，經(jīng)吹塑成型后，瓶口的縱向飛邊少，有時(shí)基本上沒(méi)有飛邊，同時(shí)瓶底的切口線最短，強(qiáng)度最好。 5 注射成型機(jī)的選擇和校核 5 .1中心入料式機(jī)頭 本套模具為上吹型中空吹塑模具，選用中心入料式機(jī)頭，其采用支架來(lái)支撐分流體與芯棒，支架設(shè)置有若干條分流肋。這樣，熔體流經(jīng)支架時(shí)被分成了若干股，之后重新匯合。因此，這類機(jī)頭又可稱為支架式機(jī)頭。 這類機(jī)頭的流徑較短，各熔體的停留時(shí)間相差較小，型坯周向壁厚較均勻，熔體降解的可能性較小。因此。這累機(jī)頭可用于PVC等熱敏性塑料。 熔體流經(jīng)支架后形成的匯合線會(huì)降低制品性能，尤其對(duì)薄壁制品。在分流肋表面上，熔體所受的剪切速率較大，其分之取向也較大，這會(huì)降低熔體匯合線的強(qiáng)度。為提高熔體匯合線的強(qiáng)度，要使聚合物分子重新纏結(jié)，在支架后開(kāi)設(shè)U形流道以延長(zhǎng)熔體的停留時(shí)間[11]。 5.2注塑機(jī)的選擇 該塑料瓶重量為93g,,故選用XS-Z-125型注射機(jī)[11] 一次注射量 125cm 螺桿直徑 38mm 注射壓力 119.6MP 鎖模力 490KN 壓板行程 180mm 模具最大厚度 200mm 模具最小厚度 70mm 壓板尺寸 330×440mm 拉桿空間 190×300mm 5.3注塑機(jī)的校核 a、注射壓力的效核 所選注塑機(jī)的注塑壓力需大于成型塑件所需的注射壓力，HDPE塑件的注塑壓力一般要求為40～120MPa，所以該注塑機(jī)的注塑壓力符合條件。 b、鎖模力效核 高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，會(huì)產(chǎn)生使模具沿分形面分開(kāi)的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機(jī)額定鎖模力。 PROE測(cè)量零件單側(cè)投影面積為：A=1610.72mm3 型腔壓力Pc可按下式粗略計(jì)算： Pc=kP (4-1) 式中：Pc為型腔壓力，MPa； P為注射壓力，MPa； K為壓力損耗系數(shù)，通常在0.25～0.5范圍內(nèi)選取。 所以 ，Pc=KP=0.37×120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力： T>KPcA 式中：T為注塑機(jī)的額定鎖模力，KN； A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2； K為安全系數(shù)，通常取1.1～1.2； KpcA=1.2×45×1610.7=86.98KN 所以T=86.98KN >KPcA成立，即該注塑機(jī)的鎖模力符合要求。 6成型零部件的設(shè)計(jì) 6.1分型面 設(shè)計(jì)吹塑模具首先要考慮的一個(gè) 問(wèn)題是分型面的選擇，其一般在于使兩半模對(duì)稱，減小吹脹比，易于制品拖模。因此，分型面的位置由吹塑制品的形狀確定。 對(duì)橫截面為圓形的容器，分型面通過(guò)其直徑設(shè)置，因此塑料瓶采用過(guò)中心對(duì)稱分型。如下圖A-A 圖5-1 分型面的確定 6.2型腔表面 吹塑的模具腔表面應(yīng)稍微有點(diǎn)粗糙。否則，會(huì)造成模具型腔的排氣不良，夾留有氣泡，使制品出現(xiàn)“桔皮紋”的表面缺陷，還會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的冷卻速度低而且不均勻，使制品上各處的收縮率不一樣。由于PE吹塑模具的溫度較低，加上型坯吹脹壓力較小，吹脹的型坯不會(huì)楔入至粗糙型腔表面的波谷，而是位于并跨過(guò)波峰，這樣，可保證制品有光滑的表面，并提供微小的網(wǎng)狀通道，使模強(qiáng)易于排氣。 對(duì)模腔作噴沙處理，就可以形成粗糙的表面?？捎媒饎偸?、石英沙、或硬沙礫來(lái)噴沙，噴沙沙礫要適當(dāng)。對(duì)小PE瓶，可采用60#～120#的粒度，較大的粗度，LDPE要采用較細(xì)的粒度。 6.3型腔尺寸 尺寸主要由制品的外行尺寸 并同時(shí)考慮制品的收縮率來(lái)確定。收縮率一般是指室溫（22攝氏度）下模腔尺寸與成型24h后制品尺寸之間的差異。以HDPE其收縮率的80%～90%是在成型后的24h內(nèi)發(fā)生的。 影響吹塑制品收縮率的因素有多種。結(jié)晶制品的制品收縮率要比非結(jié)晶的大；對(duì)結(jié)晶塑料（例如PE），收縮率隨著制品的壁厚而增加，這是因?yàn)槔鋮s速率較小會(huì)導(dǎo)致有序的晶體增加；提高型芯的熔體溫度雖然不會(huì)明顯影響制品的外部尺寸，但會(huì)使較多的收縮出現(xiàn)在壁內(nèi)，這是因?yàn)檩^高的熔體溫度可減小應(yīng)變恢復(fù)與吹脹應(yīng)力；吹脹氣壓較高或模具溫度較低，可減少收縮率；加入的填料也會(huì)影響制品的收縮率；吹塑制品的收縮率還有方向性，縱向的收縮率要比橫向的少大些[11]。 = = 式中 D——模具型腔尺寸。 d1—— 塑件高度方向尺寸。設(shè)計(jì)要求得到的產(chǎn)品尺寸 d2——塑件短軸尺寸。設(shè)計(jì)要求得到的產(chǎn)品尺寸 Scp——材料收縮率的中間值。取Scp=2.5% △ ——塑件尺寸公差。一般取5- 6級(jí)。 ——模具型腔尺寸公差。一般取△/5 6.4模具夾坯口刃 應(yīng)切斷尾料。 夾坯口刃的設(shè)計(jì)： 夾坯口刃是一個(gè)重要的參數(shù)。B過(guò)小會(huì)減小容器接合縫的厚度，降低其接合強(qiáng)度，甚至切斷接合縫，無(wú)法吹脹型坯；b過(guò)則無(wú)法切斷尾料，甚至無(wú)法使模具閉合。要根據(jù)塑料特性、容器壁厚與容積、合模厚度與尾料夾角來(lái)確定b值。對(duì)任性較大的塑料， b要小些；合模速度較低時(shí)，b也可以取小些。 根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，用HDPE吹塑的容積小于200L的大桶容器時(shí)，可這樣來(lái)確定b: b=v 式中，b的單位為mm, V的單位為L(zhǎng)。對(duì)于小瓶（10mL），b可取0～0.3）。大于200mL的取0.5～4mm之間。 圖6-4 模低切口 因此塑料瓶的切口寬取b=5 尾料槽的設(shè)計(jì)： 在夾坯口刃的下方開(kāi)設(shè)尾料槽，其位于模具分橫面上。下圖給出了尾料槽的結(jié)構(gòu)。 尾料槽的深度對(duì)吹塑的成型與制品自動(dòng)休整有很大的影響，尤其對(duì)直徑大、壁厚小的型坯。槽深過(guò)小使尾料受到過(guò)大的壓力的擠壓，是模具尤其是夾坯口刃受到過(guò)高的應(yīng)變，甚至則不能與完全閉和，難以切斷尾料；若槽深過(guò)大，尾料則不能與槽壁接觸，無(wú)法快速冷卻，其熱量會(huì)傳至容器結(jié)合縫，使之軟化，休整時(shí)，會(huì)對(duì)接合縫產(chǎn)生拉伸。每半邊模具的尾料槽深度最取型坯壁厚的80%～90% 尾料的夾角α也要適當(dāng)，常取30°～90°夾坯口刃寬度較大時(shí)α一般取大值。α較小 時(shí)有助于把少量熔體擠入接合縫中11]。 6.5模具頸部嵌塊 成型容器頸部的嵌塊主要有模頸圈與剪切塊，剪切塊位于模頸圈之上，有助于切去頸部余料，減小模頸圈的磨損。剪切塊的開(kāi)口可為錐形的，夾角一般為60°。模頸圈與剪切塊由工具鋼制成，并硬化至HRC37～42。 定頸進(jìn)氣桿插入型坯時(shí)，可把型坯擠入模頸圈的螺紋槽內(nèi)，形成實(shí)心螺紋，進(jìn)氣桿端部則可成型容器頸部的內(nèi)表面。剪切塊口刃與進(jìn)氣桿的剪切套配合，切斷頸部余料。 6.5頸部嵌塊 7模具排氣 7.1 模具排氣 成型容積相同的容器時(shí)，吹塑模具內(nèi)要排出的空氣量要比注射成型的大許多。注射成型的模具要排出的空氣量最多等于注射模具內(nèi)的熔體量。而對(duì)吹塑模具，要排除的空氣體積等于模腔容積減去完全合模瞬時(shí)型坯已被吹脹后的體積，其中后者占較大比例，但仍有一定的空氣夾留在型坯與模腔之間，尤其對(duì)桶、罐、燃油箱之類的大容積吹塑制品。以吹塑120L大桶為例，模腔容積為145L，完全合模瞬時(shí)型坯已被吹脹成體積約90L。此外，與注射成型模具相比，吹塑模腔內(nèi)的壓力很?。ㄒ话愕扔?MP）。因此，對(duì)吹塑模具的排氣性能要求較高（尤其是形腔拋光的模具）。 若夾留在型腔與型坯之間的空氣無(wú)法完全或盡快排出，型坯就不能快速地吹脹，吹脹后不能與模腔良好的接觸（尤其是棱角部位），會(huì)使制品表面粗糙、凹痕等缺陷，表面文字、圖案不夠清晰，影響制品的外觀性能與外部形狀，尤其當(dāng)型坯擠出時(shí)，出現(xiàn)條痕或發(fā)生溶體斷裂。排氣不良還會(huì)延長(zhǎng)制品的冷卻時(shí)間，降低其機(jī)械性能，造成其壁厚不均勻。為此，要設(shè)法提高吹塑模具的排氣性能。 瓶體部分在閉模時(shí)有大量空氣，在吹賬時(shí)應(yīng)盡快把空氣排出，以使瓶體能完整地成型，緊貼于模腔壁上。如果某一局部有空氣滯留，外形即不完整成為廢品。 最有效的辦法是在分型面上設(shè)排氣槽，而截面突然改變處也應(yīng)設(shè)排氣孔。 a.分型面上的排氣槽 分型面是模具主要的排氣部位，合模后應(yīng)盡可能多快的排出空氣。否則，會(huì)在制品上對(duì)應(yīng)分型面部位出現(xiàn)縱向凹痕。這是因?yàn)橹破飞戏中兔嫣幰驃A留空氣而無(wú)法快速冷卻、溫度尚較高的部位產(chǎn)生了拉力。 排氣槽的選取要恰當(dāng)，不應(yīng)在制品上留下痕跡，尤其對(duì)外觀要求較高的制品（例如化妝品瓶），這于塑料特性、吹脹氣壓及容器的閉厚和容積有關(guān)。型腔的分型面的接觸面上應(yīng)適當(dāng)減小，以使兩個(gè)半模能密合。因?yàn)榇邓軝C(jī)的瑣模遠(yuǎn)小于注射機(jī)，為了增大分型面的鎖模壓強(qiáng)，一般都沿型腔周圍留有3～10的空隙。而排氣槽則開(kāi)在留下的接觸面上。槽深0.1mm，一般用平面磨床精磨而成，槽寬10～25mm,依模具大小而定。而一付模具在分型面上的槽數(shù)也依型腔的容積而定，在型腔的兩邊各開(kāi)三條以上的排氣槽。 b.隅角部的排氣 在桶肩及桶底的周圍，是容易滯留空氣的所在。而桶肩及桶底有時(shí)是用嵌件組成的，不便設(shè)排氣槽。即便可以設(shè)排氣槽，而有時(shí)由于桶底的造型不同，往往在這些部位易使空氣滯留。因此必須設(shè)排氣孔。大致有以下幾種方式：a)為盲孔排氣，用于型腔小的模具，儲(chǔ)留氣量不大。盲孔徑為0.6～1.2mm，深25～35mm.一般都在試模后發(fā)現(xiàn)有局部憋氣時(shí)采用，新模不用。b)為漏斗形，型腔有深凹的最凹處，徑孔自0.2～0.5mm，根據(jù)所用的材料而定，如聚乙烯，聚丙烯，PET,孔徑要小。制造時(shí)應(yīng)先鉆小洞，待試模后決定?？讖降拇笮‰m然與排氣快慢有關(guān)系，但孔的位置更是關(guān)鍵。如果孔的位置正確，孔徑雖小也可以排出儲(chǔ)留的氣體。c)為排氣栓塞，一般作成六角形柱體，用圓柱在六角上削去0.1～0.2平面，嵌入需要排氣的部位。由于型腔表面多為弧面，所以栓塞型腔精加工以前嵌入。但應(yīng)注意在精加工時(shí)不可被切屑堵塞氣息。d)為燒結(jié)金屬通氣塞，一般用銅燒結(jié)合金[11] 。 本套模具在分型面排氣。 7.1分型面排氣 6.2 模具的冷卻 模具的冷卻效果量否直接影響水桶的表面質(zhì)量，所以冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)在吹塑中很重要.如果冷卻不均勻,吹出的成品質(zhì)量的表面便有明顯的差異，十分影響外觀。 模具的冷卻方法可分為外冷法、內(nèi)冷法與后冷卻這三種。外冷法較為常用，其又可以分為以下四種： 第一種方式是在模具入口引入較大流量的冷卻流體，設(shè)置的折流板形成的迷宮式流道有助于形成湍流狀態(tài)，提高冷卻效果。密封端板打開(kāi)后即可清理冷卻通道。象鋁。銅鈹合金這類材料具有多孔性，因此其鑄造通道一般要用環(huán)氧樹(shù)脂浸漬，以防止冷卻流體滲入模腔內(nèi)，但這會(huì)降低熱傳導(dǎo)性。 第二種方法是在模腔內(nèi)從縱、橫方向鉆出冷卻通道。模具由機(jī)械加工制造時(shí)，就可以用這種方式。在孔內(nèi)設(shè)置螺旋銅片可以加劇流體的湍流速度。冷卻通道一般取6～15mm，對(duì)大型模具可達(dá)30mm.?？讖捷^大時(shí)要求冷卻流體有較高的流率，既要求配置大功率的泵送裝置。兩相鄰孔道之間的孔徑的3～5倍（例如35～50），孔壁與模腔之間的距離為孔徑的1～2倍，以均勻、充分地冷卻制品。鉆孔式冷卻通道易于清理，設(shè)計(jì)不合理時(shí)便于修改。 第三種方式，在模壁內(nèi)嵌入冷卻彎管，這主要用于鋁、銅鈹合金或鋅合金鑄造的模具中。這里彎管之間的距離對(duì)應(yīng)上述孔道之間的距離。彎管用銅制成時(shí)具有高的熱性能。這種方式比較簡(jiǎn)單，可提高冷卻流體的湍流程度與傳熱性能，避免其泄露，但管道不易清理。 第四種方式為噴霧冷卻，在模壁空腔內(nèi)通過(guò)一組噴管噴射出水霧。此方式主要用于大型模具，以減少模具質(zhì)量。 吹塑制品各部位的壁厚一般是有差異的，而冷卻時(shí)間由最厚的部位確定，且冷卻不均勻會(huì)使制品產(chǎn)生翹曲與殘余應(yīng)力。通過(guò)以上分析，第二種縱、橫方向鉆出冷卻通道，簡(jiǎn)單方便，易于加工，故采用此種方式。 圖7-2 冷卻通道 8擠出吹塑機(jī)械的操作與保養(yǎng) 8.1開(kāi)機(jī)與停機(jī) 擠出吹塑機(jī)械的啟動(dòng)要按下述步驟進(jìn)行。 a.按要求設(shè)定各加熱段溫度； b.各加熱段達(dá)到預(yù)定溫度并保溫一定時(shí)間，螺桿開(kāi)始以最低的速度連續(xù)地旋轉(zhuǎn)，然后逐漸提高轉(zhuǎn)速至要求的值； c.型坯擠出穩(wěn)定后，開(kāi)始吹塑操作。 停止吹塑生產(chǎn)時(shí)要按以下步驟進(jìn)行： a.暫停生產(chǎn)1h以內(nèi)時(shí)，停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，機(jī)筒與機(jī)頭的各加熱段仍按加工要求設(shè)定溫度； b.暫停生產(chǎn)1～8h后，停止螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，各加熱段設(shè)定較低溫度（例如HDPE135℃）； c.停止生產(chǎn)8h以上時(shí)，停止螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)及機(jī)筒與機(jī)頭的加熱。但這樣，留在機(jī)筒的熔體會(huì)冷卻、收縮，產(chǎn)生氧化、降解。為此，最好的操作：適當(dāng)降低機(jī)筒上對(duì)應(yīng)過(guò)度段與計(jì)量段的溫度（例如對(duì)HDPE為160℃），螺桿低速轉(zhuǎn)動(dòng)，以把機(jī)筒內(nèi)的熔體排出，最后停止螺桿及加熱[8] 。 8.2吹塑模具的保養(yǎng) 吹塑模具夾坯口刃磨損后，要由熟練的制模工人來(lái)修復(fù)。 吹塑模具頸部的剪切塊與進(jìn)氣桿上的剪切套是關(guān)鍵部件，要保持良好狀態(tài)，必要時(shí)更換。例如，剪切口刃被不均勻磨損后，成型的容器在使用時(shí)頸部會(huì)發(fā)生泄露現(xiàn)象。 吹塑模具冷卻孔道因堵塞或腐蝕而影響冷卻介質(zhì)的流動(dòng)時(shí)，應(yīng)立即清洗。 吹塑模具的導(dǎo)銷要定期潤(rùn)滑，每工作一年，至少要工作一次，以確保兩半模對(duì)準(zhǔn)，提高模具壽命。 每當(dāng)停機(jī)生產(chǎn)或吹塑模具要庫(kù)存時(shí)，要用壓縮空氣吹凈里面的冷卻孔道，模腔要涂上防護(hù)劑[8]。 結(jié) 論 為期三個(gè)月的畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾,回顧這緊張而充實(shí)的三個(gè)月的學(xué)習(xí)生活,感覺(jué)收益頗豐!在畢業(yè)設(shè)計(jì)前期，我們?cè)谧⑺軓S進(jìn)行了一周的參觀實(shí)習(xí)，通過(guò)這段時(shí)間的觀察、了解，我對(duì)注塑模具有了比較具體的感性認(rèn)識(shí)。我查找了一些相關(guān)資料，結(jié)合實(shí)習(xí)的收獲，初步制訂了畢業(yè)設(shè)計(jì)的寫(xiě)作提綱。在于占江老師的指導(dǎo)下，我對(duì)塑料模具的概念、具體內(nèi)容進(jìn)行了進(jìn)一步的研究。在設(shè)計(jì)期間，我閱讀、摘錄了許多相關(guān)資料，對(duì)塑料模具的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步深化，積累了大量的感性材料。有時(shí)候?yàn)榱四骋粋€(gè)疑點(diǎn)去廠里做進(jìn)一步了解，向工廠的老師傅請(qǐng)教，他們幫助我解決了很多難題，再次向他表示感謝！ 通過(guò)這三個(gè)多月的畢業(yè)設(shè)計(jì)，我學(xué)著獨(dú)立解決問(wèn)題，提高了自己分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，為以后進(jìn)入社會(huì)打下了基礎(chǔ)。在設(shè)計(jì)過(guò)程中培養(yǎng)了多聽(tīng)、多問(wèn)、多記的習(xí)慣，將使我終身受益。 在畢業(yè)設(shè)計(jì)過(guò)程中我得到了于占江老師的辛勤指導(dǎo)，在此我深表感謝。 由于本人水平有限，文中難免不足之處，懇請(qǐng)各位評(píng)審老師批評(píng)、指正。 致 謝 經(jīng)過(guò)近三個(gè)月的努力，塑料瓶的設(shè)計(jì)終于得以順利完成。 在設(shè)計(jì)過(guò)程中,于占江老師自始至終給我大力支持和諄諄教誨。我的每一點(diǎn)進(jìn)步，每一個(gè)成功的喜悅的背后，都有于占江老師無(wú)微不至的關(guān)懷和幫助。他嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，謙和平易的待人處事方式，都使我受益匪淺。在此,我向他表示衷心感謝！ 在設(shè)計(jì)過(guò)程中，也得到了系領(lǐng)導(dǎo)和其他同學(xué)以及工人師傅的關(guān)心和幫助。在此，請(qǐng)?jiān)试S我向他們表示真誠(chéng)的謝意! 最后，感謝畢業(yè)設(shè)計(jì)評(píng)審委員會(huì)的老師們百忙之中對(duì)我的設(shè)計(jì)批評(píng)指正。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 陸寧. 實(shí)用注塑模設(shè)計(jì)[M]. 北京: 中國(guó)輕工業(yè)出版社,1997. 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