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保溫杯塑料模設計

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更新時間：2016-01-16
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00385-保溫杯塑料模設計.rar
摘要
塑料成型加工是將塑料原料轉變為制品的關鍵環節。塑料成型加工及其模具技術是一門不斷發展的綜合學科，不僅隨著高分子材料合成技術的提高、成型設備的革新、成型工藝的成熟而進步，而且隨著計算機技術、數值模擬技術等在塑料成型加工領域的滲透而發展。本設計通過對模具的研究和工廠實地考察研究，分析模具結構，借鑒國內外學者的設計經驗確定方案。主要研究的是塑料模的材料選取，注射機的應用，型腔布局與分型面設計，澆注系統設計，冷卻系統設計，成型零件設計，模架的選用，合模導向機構設計，脫模機構設計，注射機校核，由此設計出保溫杯注塑模。

關鍵詞：塑料成型加工,熱塑性塑料，注射成型技術

Insulation Cup Injection Mold Design
Abstract
The key link of changing plastic raw materials into products is the plastics molding process. Plastic processing and mold technology is an evolving integrated subject. Not only with the improving synthesis technology of the polymeric materials, the innovations of the molding equipments, the maturity of processing technology to make progress , but also with the infiltration of computer technology, numerical simulation technology and so on in the field of plastics molding process to access development. The design through the study of mold and the factory-site study, to analysis the mold structure, meanwhile，drawing on the experiences in the design of programs of scholars from home and abroad to determine the program. Major study is the materials selection of the plastic molds, the application of injection machine, the layout of cavity and the design of regional type, the design of gating system, the design of cooling system, the design of prototyping parts, die-selection, mold design-oriented institutions, the design of ejection mechanism, the check of injection machine, then we can design the injection mold of insulation cup.

Keywords：Plastic Molding Of Plastics Processing Raw Materials Into Products, Thermoplastic , The Injection Takes Shape The Technology
制件的材料采用聚苯乙烯（GPPS），屬于熱塑性塑料。其分子量高達200,000- 300,000。如此高的分子量提高了它的抗沖擊性能，它的透明度可以與PMMA相媲美，此外，它的可加工性和優秀的機械性能使其適用范圍非常廣泛。透明度、雜質含量、分子量是決定該材料性能和等級判定的重要因素。

圖1 模型圖
GPPS有極優秀的機械性能、透光性、耐熱性、可塑模性和著色性。它在加熱時軟化以至流動，冷卻時卻固化定型，這種過程是可逆的，可以反復進行。此

圖2 零件圖
外，GPPS的特性能夠極好地滿足電子工業的要求，它的介電常數可以忽略不計。它是一種無毒的樹脂，在注塑過程中能產生少量的氣體。由于其擁有極優秀的耐磨性和流動性，GPPS可以很好地用于注塑成模，以及OPS（導向性樹脂）和PS（樹脂薄膜）。GPPS優異的機械性能、可加工性、可注模性，以及耐熱性，能夠極大的改善最終產品的質量。用其他樹脂制造品發生的表面脫落現象還沒有在HIPS樹脂上發現。
從零件圖上看，尺寸精度中等偏上，對應的模具相關零件的尺寸加工可以保證。從零件壁厚來看，壁厚差為0.4mm，較均勻，有利于零件的成型。該零件的表面質量除要求沒有缺陷、毛刺，內部不得有導電雜質外，沒有其他特殊要求，所以比較容易實現。
注射模主要由成型部件（指動、定模部分有關組成型腔的零件）、澆注系統（將熔融的塑料從注射機噴嘴進入模具型腔所經的通道）、導向部件（使模具合模時能準確對合）、推出機構（模具分型后，塑料從型腔中推出的裝置）、調溫系統（為滿足注射工藝對模具溫度的要求）、排氣系統（將成型時型腔內的空氣和塑料本身揮發的氣體排出模外，常在分型面上開設排氣槽）和支承零部件（用來安裝固定或支承成型　零部件及其它機構的零部件）組成，有時還有側向分型與抽芯機構。
3 計算制件的體積和質量
注射成型機是利用塑料成型模具將熱塑性塑料或熱固性塑料制成塑料制件的注射成型設備，也是應用最廣的塑料成型設備。
注射成型機通常由注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統、電器控制系統等組成。注射裝置使塑料均勻地塑化成熔融狀態，并以足夠的速度和壓力將一定量的熔體注射進模具型腔。合模裝置也稱鎖模裝置，用于保證注射模具可靠閉合，實現模具開、合動作以及頂出制件。液壓和電器控制系統保證注射機按預定工藝過程的要求（如壓力、溫度、速度和時間）和動作程序準確、有效地工作。
塑料注射成型是利用塑料的玻璃態、高彈態和粘流臺三種物理狀態，在一定的工藝條件下，借助于注射機和模具，成型出所需要的制件。盡管所用的注射機、模具和工藝參數不盡相同，但從所要實現的工藝內容基本工序來看，其工作過程大致是：
（1）合模與鎖緊。
（2）注射裝置前移。
（3）注射與保壓。
（4）制件冷卻與預塑化。
（5）注射裝置后退。
（6）開模與頂出制件。
使用Pro/E軟件畫出保溫杯三維實體圖，自動計算出制件體積V=125cm3，查手冊得到聚苯乙烯（GPPS）密度P=1.04g/㎝3，即得到制件的質量為130g[1]。
采用一模兩件的模具結構，考慮注射時所需壓力和工廠現有設備等情況，初步選用注射機為上海橡塑機廠的XS-ZY-500立式注塑機，其主要技術參數查表如下：
注射壓力：145Mpa；
合模力：500KN；
注射行程：200mm；
最大開（合）模行程：500mm；
模具最大厚度：450mm；
模具最小厚度：300mm；
動定模固定板尺寸：700mm×850mm；
注射方式：螺桿式；
噴嘴球半徑R=12mm；
噴嘴口直徑D=4mm[2]。
對于薄壁精密制品，可以利用注塑時螺桿前移引起熔體吸收能量，在螺桿移動停止后通過熔體膨脹高速充滿型腔來實現。
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