【導(dǎo)讀】建模和渲染所得），從圖中可以看出該制品形為圓形。該制件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;關(guān)鍵是該制件內(nèi)。有螺紋，在一定程度上增加了設(shè)計(jì)的難度，但總體來(lái)看還是很簡(jiǎn)單的一個(gè)塑料制件。塑件屬于水杯一部分，有一定的配合尺寸精度要求；其外形尺寸如圖1-2，。部厚度為,瓶蓋頂部厚度為.具型腔易于制造，模具脫模和推出機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單。此外，在塑件成型以后盡量不再進(jìn)行機(jī)械加工。不同用途的PP其流動(dòng)性差異較大，一般使用的PP流動(dòng)速率介于ABS與PC之間。純PP是半透明的象牙白色，可以染成各種顏色。強(qiáng)度下降和分解變色。PP注塑加工前一般不需特別的干燥處理。由于PP具有高結(jié)晶性，需采用注射壓力較高及可多段。均聚PP制造的產(chǎn)品，厚度不能超過(guò)3mm，否則會(huì)有氣泡(厚壁制品只能用共聚。為防止后結(jié)晶產(chǎn)生的收縮變形，制品一般需經(jīng)熱水浸泡處理。收縮率較小，制件細(xì)小部位的清晰度好，達(dá)到設(shè)計(jì)的要求。種塑料收縮率的不同，又將塑料的公差等級(jí)分為高精度、一般精度、低精度三種。

　　

【正文】 們的硬度。： 出廠狀態(tài)：淬火加回火。 鋼材特點(diǎn)： 最佳之拋光性。 滲透性良好。 良好的耐腐蝕性。 此鋼材經(jīng)淬火及鏡面磨光后，其抗腐蝕性能更加可靠。 所有的成型零件的加工工藝大致可分為： a)訂材料、開料， b)熱處理前的加工， c)熱處理后的加工， d)加工型腔等幾道工序 。 型腔的加工工藝規(guī)程 動(dòng)模的加工 （ 1） 訂材料、開料 由模 腔的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可知，模腔就是上下模板。它們是一個(gè) 355mm ? 355mm 正方體。其設(shè)計(jì)尺寸為 355 355 32，而訂材料時(shí)的尺寸每邊必須大約留 3㎜的余量，訂料的尺寸為 355 355 35。 材料到了后，就要進(jìn)行開料即開粗，開粗的最終尺寸仍然單邊要留 20絲的余量，因?yàn)椴牧蠠崽幚砗髸?huì)有少量變形，余量是留給最后精磨的 。 （ 2） 熱處理 這里所說(shuō)的熱處理，其作用就是要提高材料的硬度，調(diào)質(zhì)到 200HRC 以上。 （ 3） 熱處理后的加工 熱處理過(guò)后就不能用一般的刀具加工了， 且用刀具加工的精度低。所以只能用以下三種方式加工：一是線切割，二是打火花（即電火花加工），三是精磨。用上述三種方式加工的精度很高。模具中精度要求高的地方如分型面、成型型腔等基本上都是用的這幾種方式進(jìn)行加工的 。 根據(jù)所學(xué)到和所知道的的知識(shí)，本次的設(shè)計(jì)選用線切割。線切割是用電腦控制的，其中用的軟件是 AUTOP 。我們?cè)?AutoCAD中畫好要 線割的圖形，再另存為 DXF 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 37 頁(yè) 文件，然后用一個(gè)轉(zhuǎn)換程序?qū)?DXF 文件轉(zhuǎn)換成 DAT 文件，這種文件能在 AUTOP 中打開，打開后就可以在這個(gè)軟件里指定加工路線，尖點(diǎn)圓弧半徑，火 花位等參數(shù)，然后就可自動(dòng)生成數(shù)控程序。這程序即可直接通過(guò)本軟件傳給線切割機(jī)，馬上進(jìn)行加工，也可保存到磁盤中，保存的文件稱 3B 文件。 定模的加工 定模的結(jié)構(gòu)如下圖。其加工工藝同動(dòng)模，這里不再細(xì)說(shuō)。 51 定模 型芯的加工 型芯都是圓柱形，主要用傳統(tǒng)的車削和銑削的方法加工完成。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 27 頁(yè) 共 37 頁(yè) 52瓣塊型心的結(jié)構(gòu)圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 28 頁(yè) 共 37 頁(yè) 53錐心桿結(jié)構(gòu)圖 其加工工藝如下 （ 1） 訂材料、開料 由模具型芯的尺寸結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)可得型芯材料的尺寸是圓棒料，還要為 最后的精磨留 20絲的加工余量。棒材是 Q235 （ 2）熱處理前的加工 熱處理前的加工主要是加工出型芯的基本形狀，主要是進(jìn)行車削。進(jìn)行車削時(shí)先進(jìn)行粗車，然后是半精車，最后是精車，為最后的磨削留出 20 絲的加工余量。 （ 3） 熱處理 熱處理主要是提高型芯的表面硬度，提高表面的耐磨度，從而提高其壽命。熱處理的具體情況我們不是很清楚，我們只需要把我們希望得到的表面硬度告知熱處理廠就行了。 （ 4） 熱處理后的加工 熱處理后的加工主要是進(jìn)行磨削，使表面的尺寸，粗糙度等滿足我設(shè)計(jì)的要求。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 29 頁(yè) 共 37 頁(yè) 概述 熱塑性塑料的注射過(guò)程包括加料、塑化、注射充模、冷卻固化和脫模等幾個(gè)工序，其中關(guān)鍵是塑化、流動(dòng)和冷卻。 塑化是注射成型的準(zhǔn)備過(guò)程，是指塑料在料筒內(nèi)受熱達(dá)到充分熔融狀態(tài)，而且有良好的可塑性的過(guò)程，是注射成型最重要最關(guān)鍵的過(guò)程。對(duì)塑料塑化的要求是：塑料在進(jìn)入模腔之前要充分塑化．既要達(dá)到規(guī)定的成型溫度，又要使熔體各點(diǎn)溫度盡量均勻 —致，而其中的熱分解物的含量則應(yīng)盡可能少，并能提供足夠量的上述質(zhì)量的熔融塑料以保證生產(chǎn)能順利進(jìn)行：這些要求與塑料的特性、工藝條件的控制。 塑化質(zhì)量主要是由塑料的受熱情況和所受的剪切作 用所決定的。一定的溫度是使塑料得以形變、熔融和塑化的必要條件，通過(guò)料簡(jiǎn)對(duì)塑料的加熱，使聚合物由固體向液體轉(zhuǎn)變．而剪切作用則是以機(jī)械力的方式強(qiáng)化了混合和塑化過(guò)程，使熔體溫度分布均勻，物料組成和高分子形態(tài)也發(fā)生改變，趨于均勻。同時(shí)，剪切作用能在塑料中產(chǎn)生更多的摩擦熱，也加速了塑料的塑化。 熱均勻性的分析 熱塑性塑料由于導(dǎo)熱系數(shù)小，要使其均勻加熱是一個(gè)相當(dāng)復(fù)雜的問題。塑料塑化所需的熱量來(lái)自兩個(gè)方面，即料筒壁的傳熱和塑料之間的內(nèi)摩擦熱。柱塞式注射機(jī)內(nèi)物料的熱源絕大多數(shù)靠料筒的外加熱。物料在注射機(jī)中 的移動(dòng)是靠柱塞的推動(dòng)，幾乎沒有混合作用，物料在移動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的剪切摩擦熱相當(dāng)小，這些都是對(duì)熱傳遞不利的，在料筒中的物料有不均勻的溫度分布，近料筒壁的溫度偏高，料筒中心的溫度偏低。此外，熔體在圓管內(nèi)流動(dòng)時(shí)，料筒中心處的料流速度快于筒壁處，造成徑向上速度分布不同。因此料流無(wú)論在橫截面上還是在長(zhǎng)度方面都有很大的溫度梯度。 以加熱效率 (E)來(lái)分析柱塞式注射機(jī)內(nèi)熔體的熱均勻性。如果進(jìn)入料筒的塑料初始溫度為 T0，加熱器對(duì)料筒加熱后使其內(nèi)壁達(dá)到的溫度為 Tw，則 Tw— T。應(yīng)是塑料可以達(dá)到的最大溫升，但實(shí)際上塑料從加料口至噴 嘴范圍內(nèi)只能升到比 Tw 要低的某一溫度丁 (Tw＞ T＞ Tu)；所以塑料實(shí)際溫升是 (T— T0)。塑料的實(shí)際溫升和最大溫升之比即為加熱效率E 可表示為 ? ?? ?00wTTE ?? ? E值高．有利于塑料的塑化。且值與下列因素有關(guān)： 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 30 頁(yè) 共 37 頁(yè) 增加料筒的長(zhǎng)度和傳熱面積，或延長(zhǎng)塑料在料簡(jiǎn)內(nèi)的受熱時(shí)間和增大塑料的熱擴(kuò)散速率，都能使塑料吸收更多的熱量，提高 T值，從而使 E值增大，但這些對(duì)于柱塞式注射機(jī)是難以做到的。在料筒幾何尺寸一定的情況下，塑料在料筒內(nèi)的受熱時(shí)間與料筒內(nèi)的存料量 pV 、每次注射量 W和注射周期 t，有如下關(guān)系： pcVtt W? 即存料量多，注射周期長(zhǎng)，都可以增加塑料受熱時(shí)間，提高塑料的溫升，使 E 值增大。但不適當(dāng)?shù)匮娱L(zhǎng)塑料的受熱時(shí)間，易使塑料降解，故一般料筒內(nèi)的存料量不超過(guò)最大注射量的 3— 8 倍。塑料的熱擴(kuò)散速率。與熱傳導(dǎo)系數(shù)、塑料的比熱 c 和密度 P 有如下關(guān)系： C?? ?? 即塑料的熱擴(kuò)散速率正比于熱傳導(dǎo)系數(shù)，但一般塑群的熱傳導(dǎo)系數(shù)都較小，因此要增大熱擴(kuò)散速率取決于塑料是否受到攪動(dòng)， 很顯然，柱塞式注射機(jī)的加熱效率不如移動(dòng)螺桿式注射機(jī)，塑化質(zhì)量也比其差。 料簡(jiǎn)的加熱效率 E還與料簡(jiǎn)中塑料層的厚度、塑料與料筒表面的溫差有關(guān)。由于塑料的導(dǎo)熱性差，故料筒的加熱效率會(huì)隨料層厚度的增大和料筒與塑料間的溫差減小而降低。因此，減少柱塞式注射機(jī)料簡(jiǎn)中的料層厚度是很有必要的。 料筒加熱效率還受到塑料溫度分布的影響。由噴嘴射出的塑料各點(diǎn)溫度是不均勻的，它的最高極限溫度為料筒壁溫 Tw，最低溫度為 Ti， Ti 必然高于進(jìn)入料筒的塑科韌始溫度 Ti，即 T5＞ T0o 而料筒內(nèi)塑料的平均溫度 Ta 處于 Ti和 Tw 之間，即塑科熔體的 實(shí)際溫度總是分布在 Ti— T之間，塑料從料筒實(shí)際所獲得的熱量可由溫差 (Ta— To)表示。在Tw 固定的情況下，如果塑料的溫度分布寬，即塑料熱均勻性差，則塑料的平均溫度 Ta 降低， Ta— T0 的值就小，對(duì)應(yīng)的加熱效率較低。反之，在 Tw 一定時(shí)，塑料溫度分布窄，則Ts 升高，加熱效率提高。 塑化能力的分析 注射機(jī)的生產(chǎn)能力取決于加熱料筒的塑化能力和注射成型周期。塑化能力以單位時(shí)間內(nèi)料筒熔化塑料的質(zhì)量 (塑化量 )gm來(lái)表示，在一個(gè)成型周期內(nèi)．塑化量必須與注射量相平衡，所 DJ塑化能力可用下式表示： Wq t?? 式中 mq 塑化能力 Kg/h 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì) 第 31 頁(yè) 共 37 頁(yè) W 注射量 g t 周期 s 塑化能力除了與物料在料筒中停留時(shí)間有關(guān)外，還與加熱溫度反塑料的性質(zhì)有關(guān)。 料溫分布的分析 物料在料簡(jiǎn)中加熱時(shí)升溫曲線如圖 8— 14 所示?？梢钥闯?，柱塞式注射機(jī)內(nèi)，與料筒接觸處附近區(qū) 域的塑料升溫較快，中心升溫很慢，在流經(jīng)分流梭附近時(shí)升溫速度加快。但其最后的料溫仍然低于料簡(jiǎn) Tw。在移動(dòng)螺桿式注射機(jī)內(nèi)，開始時(shí)塑料升溫速度甚至比柱塞式注射機(jī)內(nèi)靠近料筒壁的塑料升溫速度還要慢，但在螺桿混合和剪切作用下，其升溫速度則因摩擦發(fā)熱而很快增加，到達(dá)噴嘴前，料溫可接近 Tw，如果剪切作用很強(qiáng)時(shí)，料溫甚至?xí)^(guò) Tw。 注射充模過(guò)程 塑化良好的塑料溶體在柱塞或螺桿的推動(dòng)下，由料腔而獲得型樣的過(guò)程是注射成型最重要和最復(fù)雜的階段。這一過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間雖短，但熔體在這段時(shí)間所發(fā)生的變化卻不少，而且這些變化 對(duì)制品的質(zhì)量有重要的影響。 注射成型周期 塑料熔體進(jìn)入模腔內(nèi)的流動(dòng)情況可分為充模、保壓、倒流和澆口凍結(jié)后的冷卻四個(gè)階段。固 8— 16所示的是注射周期中柱塞或螺桿的位置，物料溫度以及作用在柱塞或螺桿上的壓力，噴嘴內(nèi)的壓力和模腔內(nèi)的壓力隨時(shí)間的變化情況。 (1)充模階段 階段從柱塞或螺桿開始向前移動(dòng)起，直至模腔被塑料熔體充滿為止，時(shí)間從 to 到 t2 為止。這一階段包括兩個(gè)時(shí)期：一為柱塞或螺桿的空載期，在時(shí)間 tOt1時(shí)間物料在料筒中加熱塑化，注射前柱塞或螺桿雖開始向前移動(dòng)，但物料尚未進(jìn)入模腔，物料在高 速流經(jīng)噴嘴和澆口時(shí)，圍剪切摩擦而引起溫度上升，同時(shí)因流動(dòng)阻力而引起柱塞和噴嘴處壓力增加。隨后是充模期，時(shí)間 t1 時(shí)塑料熔體開始快速注入模腔，模具內(nèi)壓力上升至?xí)r間 t2 時(shí)，型腔被充滿，模腔內(nèi)壓達(dá)到最大值，同時(shí)物料溫度、柱塞和噴嘴處壓力均上升到最高值。這一時(shí)期的流動(dòng)又可分為兩部分：一是注射充模流動(dòng)，時(shí)間從 t1 開始至熔體到達(dá)模腔末端的時(shí)刻 tB 結(jié)束，熔體在此流動(dòng)過(guò)程中，阻力并不大，故模腔內(nèi)的壓力仍低。然后是壓實(shí)流動(dòng)，從 tB 時(shí)刻開始至柱塞到達(dá)其前進(jìn)行程的最大位置的時(shí)刻 T2 結(jié)束，在此之前模腔雖已被熔體充滿，但由于充模流動(dòng)結(jié) 束時(shí)噴嘴內(nèi)的壓力遠(yuǎn)高于模腔內(nèi)的壓力．故這一時(shí)期后仍有少量熔體被擠入模腔，使模腔內(nèi)熔體密度增大而壓力急劇上升至最高值，這一過(guò)程也稱壓實(shí)增密過(guò)程 。