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保温杯塑料模设计

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更新时间：2016-01-16
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00385-保温杯塑料模设计.rar
摘要
塑料成型加工是将塑料原料转变为制品的关键环节。塑料成型加工及其模具技术是一门不断发展的综合学科，不仅随着高分子材料合成技术的提高、成型设备的革新、成型工艺的成熟而进步，而且随着计算机技术、数值模拟技术等在塑料成型加工领域的渗透而发展。本设计通过对模具的研究和工厂实地考察研究，分析模具结构，借鉴国内外学者的设计经验确定方案。主要研究的是塑料模的材料选取，注射机的应用，型腔布局与分型面设计，浇注系统设计，冷却系统设计，成型零件设计，模架的选用，合模导向机构设计，脱模机构设计，注射机校核，由此设计出保温杯注塑模。

关键词：塑料成型加工,热塑性塑料，注射成型技术

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），属于热塑性塑料。其分子量高达200,000- 300,000。如此高的分子量提高了它的抗冲击性能，它的透明度可以与PMMA相媲美，此外，它的可加工性和优秀的机械性能使其适用范围非常广泛。透明度、杂质含量、分子量是决定该材料性能和等级判定的重要因素。

图1 模型图
GPPS有极优秀的机械性能、透光性、耐热性、可塑模性和着色性。它在加热时软化以至流动，冷却时却固化定型，这种过程是可逆的，可以反复进行。此

图2 零件图
外，GPPS的特性能够极好地满足电子工业的要求，它的介电常数可以忽略不计。它是一种无毒的树脂，在注塑过程中能产生少量的气体。由于其拥有极优秀的耐磨性和流动性，GPPS可以很好地用于注塑成模，以及OPS（导向性树脂）和PS（树脂薄膜）。GPPS优异的机械性能、可加工性、可注模性，以及耐热性，能够极大的改善最终产品的质量。用其他树脂制造品发生的表面脱落现象还没有在HIPS树脂上发现。
从零件图上看，尺寸精度中等偏上，对应的模具相关零件的尺寸加工可以保证。从零件壁厚来看，壁厚差为0.4mm，较均匀，有利于零件的成型。该零件的表面质量除要求没有缺陷、毛刺，内部不得有导电杂质外，没有其他特殊要求，所以比较容易实现。
注射模主要由成型部件（指动、定模部分有关组成型腔的零件）、浇注系统（将熔融的塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所经的通道）、导向部件（使模具合模时能准确对合）、推出机构（模具分型后，塑料从型腔中推出的装置）、调温系统（为满足注射工艺对模具温度的要求）、排气系统（将成型时型腔内的空气和塑料本身挥发的气体排出模外，常在分型面上开设排气槽）和支承零部件（用来安装固定或支承成型　零部件及其它机构的零部件）组成，有时还有侧向分型与抽芯机构。
3 计算制件的体积和质量
注射成型机是利用塑料成型模具将热塑性塑料或热固性塑料制成塑料制件的注射成型设备，也是应用最广的塑料成型设备。
注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成。注射装置使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定量的熔体注射进模具型腔。合模装置也称锁模装置，用于保证注射模具可靠闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液压和电器控制系统保证注射机按预定工艺过程的要求（如压力、温度、速度和时间）和动作程序准确、有效地工作。
塑料注射成型是利用塑料的玻璃态、高弹态和粘流台三种物理状态，在一定的工艺条件下，借助于注射机和模具，成型出所需要的制件。尽管所用的注射机、模具和工艺参数不尽相同，但从所要实现的工艺内容基本工序来看，其工作过程大致是：
（1）合模与锁紧。
（2）注射装置前移。
（3）注射与保压。
（4）制件冷却与预塑化。
（5）注射装置后退。
（6）开模与顶出制件。
使用Pro/E软件画出保温杯三维实体图，自动计算出制件体积V=125cm3，查手册得到聚苯乙烯（GPPS）密度P=1.04g/㎝3，即得到制件的质量为130g[1]。
采用一模两件的模具结构，考虑注射时所需压力和工厂现有设备等情况，初步选用注射机为上海橡塑机厂的XS-ZY-500立式注塑机，其主要技术参数查表如下：
注射压力：145Mpa；
合模力：500KN；
注射行程：200mm；
最大开（合）模行程：500mm；
模具最大厚度：450mm；
模具最小厚度：300mm；
动定模固定板尺寸：700mm×850mm；
注射方式：螺杆式；
喷嘴球半径R=12mm；
喷嘴口直径D=4mm[2]。
对于薄壁精密制品，可以利用注塑时螺杆前移引起熔体吸收能量，在螺杆移动停止后通过熔体膨胀高速充满型腔来实现。
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