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揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計（論文）前期工作材料 學生姓名： 呂云濤 學號： 100007124 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計（論文）題目： 帶柄水杯模具設計 指導老師： 高 征 兵 材 料 目 錄 序號 名 稱 數(shù)量 備注 1 畢業(yè)設計（論文）選題、審題表 1 2 畢業(yè)設計（論文）任務書 1 3 畢業(yè)設計（論文）實習調(diào)研報告 1 4 畢業(yè)設計（論文）開題報告（含文獻綜述） 1 5 畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯（含原文） 1 6 畢業(yè)設計（論文）中期檢查表 1 2014年 2 月 17 日 注：畢業(yè)設計（論文）中期檢查工作結(jié)束后，請將該封面與目錄中各材料合訂成冊，并統(tǒng)一存放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋中（打印件一律用A4紙型）。 揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計選題、審題表 學 院 廣陵學院 選 題 教 師 姓名 高征兵 專 業(yè) 機械設計制造及其自動化 專業(yè)技術職務 講師 申報課題名稱 課題性質(zhì) ① ② ③ ④ ⑤ ⑥ 課題來源 A B C D √ √ 課題簡介 了解注塑模具，對模具的結(jié)構(gòu)認識，使用現(xiàn)代CAD、CAM技術設計 模具。 設計（論文） 要 求 （包括應具備的條件） 1、實習報告 2、畢業(yè)設計（論文）開題報告 3、外文翻譯 4、設計塑料模具三維造型、模具型腔、模架 5、畢業(yè)設計（論文）說明書 課題預計 工作量大小 大 適中 小 課題預計 難易程度 難 一般 易 √ √ 所在專業(yè)審定意見： 負責人（簽名）： 年 月 日 院主管領導意見： 簽名： 年 月 日 說明：1、該表作為本科學生畢業(yè)設計（論文）課題申報時專用，由選題教師填寫，經(jīng)所在專業(yè) 有關人員討論，負責人簽名后生效； 2、有關內(nèi)容的填寫見背面的填表說明，并在表中相應欄打“√” 課題一旦被學生選定，此表須放在“畢業(yè)設計（論文）資料袋”中存檔。  揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計（論文）任務書 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 學生姓名： 呂云濤 學號： 100007124 畢業(yè)（論文）題目： 帶柄水杯模具設計 起 迄 日 期： 2014-02-17 ~ 2014-06-01 設計（論文）地點： 指 導 老 師： 高 征 兵 專 業(yè) 負 責 人： 發(fā)任務書日期： 2014 年 2 月17 日 畢業(yè)設計（論文）任務書 1、本畢業(yè)設計（論文）課題應達到的目的： (1)熟悉塑料模具的理論知識 (2)了解塑料模具的設計方法 (3)運用Pro/E軟件設計塑料零件的上下模 (4)撰寫畢業(yè)設計說明書 2、本畢業(yè)設計（論文）課題任務的內(nèi)容和要求（包括原始數(shù)據(jù)、技術要求、工作要求等）： (1)內(nèi)容： 1　 設計塑料件成型模型 2　 模具三維造型 3　 繪制模具零件圖、裝配圖 4　 撰寫畢業(yè)設計說明書 (2) 要求： 1　 充分閱讀文獻，搜集相關資料 2　 在了解塑料加工工藝的基礎上，應用Pro_E軟件設計塑料件成型模具 3　 完成模具裝配圖、凹模、凸模、墊板的零件的三維工程圖 3、對本畢業(yè)設計（論文）課題成果的要求（包括畢業(yè)設計論文、 圖表、實物樣品等）： （1）帶柄水杯上、下模； （2）注射模裝配圖； （3）注射模主要零件的零件圖； （4）注塑模模架設計； （5）注射模設計說明書； 4、主要參考文獻： (1)范崇洛主編 機械加工工藝學 東南大學出版社 2009年 (2)胡兆國主編 機械加工基礎 西南交大出版社、 2007年 (3)傅水根主編 機械制造工藝學基礎 清華大學出版社 2011年 (4)馮辛安主編 機械制造裝備設計 機械工業(yè)出版設 2004年 (5)黃虹主編. 塑料成型加工與模具.北京:化學工業(yè)出版社.2002 (6)王善勤主編 .塑料注射成型工藝與設備.北京:中國輕工出版社.2000.3 (7)屈華昌 塑料成型工藝與模具設計.北京:機械工業(yè)出版社1996.4 (8)何忠保等編 .典型零件模具圖冊.北京:機械工業(yè)出版社.2000.11 (9)錢可強 機械制圖.北京:高等教育出版社.2003.6 (10)廖念釗，古瑩庵等.互換性與技術測量.北京:中國計量出版社.2000.1 (11)伍先明，王群等.塑料模具設計指導書.國防工業(yè)出版社.2008.2 (12)廖月瑩，何冰強主編.塑料模具設計指導與資料匯編.大連理工大學出版社.2007.8 (13)馮新愛主編.塑料模具工程師手冊.北京：機械工業(yè)出版社.2009.1 (14)何忠保等編.典型零件模具圖冊.北京:機械工業(yè)出版社2007.8 (15)陳淑嶺.插座注射模設計.《模具制造》2008年第3期 畢業(yè)設計（論文）任務書 5、本畢業(yè)設計（論文）課題工作進度計劃 起止日期 工 作 內(nèi) 容 第1~3周 了解相關知識、完成實習調(diào)研，作開題報告 第4、5周 完成模具結(jié)構(gòu)設計，包括凸凹模具、模架的三維造型 第6、7周 完成相關的零件圖、裝配圖。中期檢查 第8~10周 撰寫畢業(yè)設計說明書 第11、12周 完善相關資料、答辯 所在專業(yè)審核意見： 負責人： 年 月 日 學院意見： 院長： 年 月 日 實習報告 終于等到了實習的時候了，很早以前就從老師和學姐學長那里打聽到了有畢業(yè)實習，那時候可以說是急切地期盼著這一天的到來，因為大家再也無法滿足于課堂教學，盡管從同學朋友那里了解到實習并非像想象中的那樣是一件快樂的事情。 在實習期間雖然很累、很苦，但我卻感到很快樂!因為我們在學到了作為一名機制專業(yè)學生所必備的知識的同時還鍛煉了自己的動手能力。而且也讓我更深刻地體會到偉大的詩人李白那一名言：只要功夫深，鐵杵磨成針的真正內(nèi)涵! 在剛剛到達實習單位的時候，我的心情是既興奮又激動同時還有點擔心，興奮激動是因為我看到了成摞的零件圖、裝配圖、電路圖等等，這是在學校見不到的，可以說我們在學校見到的圖和這些圖比起來簡直就是小巫見大巫。當然，剛才說了，我的心中同時還有些擔心，擔心是因為我的師傅是什么樣的人呢？讓我干什么呢？我能干得好么？我要是干得不好會怎么樣呢？一系列的問號一直不停的我的腦子中浮現(xiàn)著。于是，我推開了我要去的辦公室的門，我的畢業(yè)實習之路也就此開始！ 一、實習過程 在我推開辦公室門的同時，我看到了我的師傅，我的實習老師。我萬萬沒想到的是，我的老師居然是個女的。我一直都認為，搞機械的一般都會是男的，而且是那種上歲數(shù)的老師傅，沒想到我的師傅是個四十來歲女的，頓時我的壓力就少了很多。剛到了單位，老師帶著我們這些實習生在單位到處逛了逛，哪里有什么，哪里是什么，都給我們認真講解。同時也跟我們說了很多生活上的事情，比如說工作時間，午休時間等等，一點都沒有老師的架子，就像是家里人，家里的長輩一樣，很親切。在我們都熟悉了解了我們的實習單位之后，老師對我們進行了分組同時分配了個人的任務。當老師分配了工作崗位之后，我很幸運的被分到了院材料室，從事零件測繪以及文件的收集整理工作。自認為自己的機械制圖學的還不錯，本來以為會很簡單，沒想到跟自己想象的很不一樣。在學校的時候，作為一名機械設計專業(yè)的一名學生，掌握機械的制圖與測繪的必要性可想而知。 測繪實訓是我們機械設計專業(yè)的一個重要實踐環(huán)節(jié)，學校也根據(jù)專業(yè)情況學校開設了很多的測繪的實訓課，上課期間我堅持聽從老師的安排，按計劃完成每天的實訓任務，從中也更加深刻的了解機械的設計，制造與研發(fā) ，認真的完成好每一次實訓，為學好更深層次的專業(yè)知識打好基礎。然而在實際的工作崗位中，跟學校的學的還是不太一樣。當我看到桌子上的很多零件圖，測繪圖的時候，還是很傻眼。因為圖紙都很大很大，在學校我見過最大的圖紙是A0的，我們平時也很少會用到A0的圖紙，但是，實習單位的圖紙基本上都是A0的圖紙，甚至還有更大的。當然不僅僅是機械制圖的圖紙，也有很多是電路圖，線路圖等等，讓我頓時就就得很凌亂，都不知道應該干什么好。估計這時候老師有看出來了我的疑惑，給我講解之后給我安排了我的工作任務： 1、結(jié)合在學校學到的知識，了解測繪的一般方法和步驟，掌握測繪技能及繪圖能力，并為后以后的工作扎下初步基礎； 2、通過零件草圖，裝配圖和零件工作的繪制，培養(yǎng)自己實際動手能力和零部件測繪能力。使自己能恰當選擇表達方案、合理布圖，正確繪圖，并在老師指導下完成尺寸標注及各項技術要求注寫； 3、了解簡單機器的裝配工藝。通過全面、系統(tǒng)的零部件測繪訓練，培養(yǎng)自身初步的工程設計能力； 4、熟悉運用有關資料（如國家標準，規(guī)范及規(guī)定畫法等）。初步培養(yǎng)查閱標準資料的能力； 5、培養(yǎng)自己團結(jié)協(xié)作的工作作風和嚴謹?shù)膶W習態(tài)度，增強責任感。 看到了自己的工作任務，我也就開始我的工作了。在開始測繪之前，我看了看辦公室書架上面的書，基本上都是關于機械的東西，機械制圖，機械原理等等，同時還有很多關于機械設計各項參數(shù)的書，也有很多是關于國家標準的書。看完了書之后又看了看桌子上已經(jīng)畫好的圖發(fā)現(xiàn)，很多的手繪圖基本上都是草圖很少有表表準準的零件圖或者裝配圖。我們在學校的時候，基本上都是用手畫裝配圖或者零件圖啊。后來問了老師才知道，原來現(xiàn)在的很多單位都是用手畫出草圖，標出相應的尺寸，裝配方式等相關參數(shù)，最后用電腦繪畫出標準的零件圖裝配圖等等。而且像我們在學校使用的測繪軟件是Auto-CAD、PRO-ENGINEER這兩個軟件，我在單位用的也是這個軟件，因為我知道怎么用Auto-CAD以及PRO-ENGINEER繪圖，然而老師告訴我現(xiàn)在單位用電腦繪圖很少使用Auto-CAD、PRO-ENGINEER，大多用的都是SOLIDWORK、UG、CAXA等等。 作為一名機械專業(yè)的學生，我不光要進行測繪也要去院車間進行實習，于是在實習最后幾天的時候，老師帶著我來到了院車間，學習銑工。我在車間實習的第一天看了關于銑工實習的有關的知識與我銑工實習過程中的注意事項的碟片?？吹侥秋w轉(zhuǎn)的機器、飛濺的鐵花，令我既擔心又激動。擔心的是，如果那飛轉(zhuǎn)的機器隆隆聲讓人心驚肉跳和那鮮紅的鐵花四處飛濺的發(fā)出耀眼的的光芒令人眼花繚亂激動的是，我終于可以親自動手操作了，我想每一個工科的學生都想一試身手吧！其實，對我們這些工科的學生來說這是一次理論與實習相結(jié)合的絕好機會，又將全面地檢驗我們知識水平。銑工實習是機械類各專業(yè)學生必修的實習性很強的技術基礎課。學生在銑工實習過程中通過獨立地實習操作，將有關機械制造的基本工藝知識、基本工藝方法和基本工藝實習等有機結(jié)合起來的，進行工程實習綜合能力的訓練及進行思想品德和素質(zhì)的培養(yǎng)與鍛練。其實，現(xiàn)在的工廠加工車間都是大批量生產(chǎn)加工零件，換句話說，很多的地方人工銑或者說是手工銑逐漸被數(shù)控銑所代替，所以編程也就越來越重要了。也就是在這個時候，我發(fā)現(xiàn)我自己要學的還有很多，單憑借學校學的知識肯本不夠用，要是想讓自己更優(yōu)秀只能用知識武裝自己了。 二、經(jīng)驗總結(jié) 時光轉(zhuǎn)瞬即逝，兩個月的實習時間轉(zhuǎn)眼就過去了，我想我在這段時間里學到了很多也懂得了很多。通過現(xiàn)場實習、觀察，我知識面擴大了。實習使我們獲得了基本生產(chǎn)的感性知識，同時又鍛煉和培養(yǎng)了我們大學生吃苦耐勞的精神，也我們接觸社會、了解機械行業(yè)狀況、了解就業(yè)行情的一個重要途徑，逐步實現(xiàn)由學生到社會的轉(zhuǎn)變，并且讓我們初步了解企業(yè)管理的基本方法和技能；體驗企業(yè)工作的內(nèi)容和方法。這些實際知識，對我們學習后面的課程乃至以后的工作，都是十分必要的基礎。在實習期間也知道了學校和單位的差別，學校是學習的地方，而單位則是工作的地方，任何單位都是以獲利為主，如果說我們的設計成本昂貴或者不容易生產(chǎn)，任何單位都是不會生產(chǎn)的。當然，我們同時也學到單位各位老師、各位師傅的敬業(yè)、嚴謹精神。老師們不耐其煩地幫我們查找工作中的錯誤，一遍又一遍?？赡苡械腻e誤對于老師來講十分的幼稚，但是老師還是能夠認真的講解，直到我們真正搞清楚弄明白為止，因此在這里我要再次感謝我的實習老師陳宏，她的諄諄教誨讓我至今年難以忘記，我會拿她當作標尺，在今后的生活和工作中嚴格要求自己。 揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計（論文）開題報告 學 生 姓 名： 呂云濤 學號： 100007124 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 設計（論文）題目： 帶柄水杯模具設計 指 導 老 師： 高 征 兵 2014年 4 月 06 日 畢業(yè)設計（論文）開題報告 1、結(jié)合畢業(yè)設計（論文）課題情況，根據(jù)所查閱的文獻資料，每人撰寫2000字左右的文獻綜述： 文 獻 綜 述 本次畢業(yè)設計的課題為注塑模具設計，模具作為一種高附加值和技術密集型產(chǎn)品，其技術水平的高低已經(jīng)是衡量一個國家制作業(yè)水平高低的重要標志之一，此次的設計將涉及一些二維及三維軟件軟件的應用，如Pro/E、AutoCad 、MasterCAM等，以及相關軟件的應用。通過本次設計可以使我掌握注射模的模具結(jié)構(gòu)機構(gòu)的設計，培養(yǎng)自己綜合運用所學基礎和專業(yè)基本理論、基本方法分析和解決測量與控制及其它相關工程實際問題的能力，同時在獨立思考、獨立工作能力方面獲得培養(yǎng)和提高。隨著塑料制品在機械、電子、交通、國防、農(nóng)業(yè)、等各個行業(yè)廣泛應用，對塑料模具的需求日益增加，塑料模在國民經(jīng)濟中的重要性也日益突出。因此通過本次設計將對我所學的知識鞏固及靈活運用所學知識來解決解決實際問題有著深遠的意義。 1.我國塑料模具的現(xiàn)狀 整體來看，中國塑料模具無論是在數(shù)量上，還是在質(zhì)量、技術和能力等方面都有了很大進步，但與國民經(jīng)濟發(fā)展的需求、世界先進水平相比，差距仍很大。一些大型、精密、復雜、長壽命的中高檔塑料模具每年仍需大量進口。在總量供不應求的同時，一些低檔塑料模具卻供過于求，市場競爭激烈，還有一些技術含量不太高的中檔塑料模具也有供過于求的趨勢。 加入WTO，給塑料模具產(chǎn)業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)，同時帶來更多的機會。由于中國塑料模具以中低檔產(chǎn)品為主，產(chǎn)品價格優(yōu)勢明顯，有些甚至只有國外產(chǎn)品價格的1/5～1/3，加入WTO后，國外同類產(chǎn)品對國內(nèi)沖擊不大，而中國中低檔模具的出口量則加大；在高精模具方面，加入WTO前本來就主要依靠進口，加入WTO后，不僅為高精尖產(chǎn)品的進口帶來了更多的便利，同時還促使更多外資來中國建廠，帶來國外先進的模具技術和管理經(jīng)驗，對培養(yǎng)中國的專業(yè)模具人才起到了推動作用。 雖然近幾年模具出口增幅大于進口增幅，但所增加的絕對量仍是進口大于出口，致使模具外貿(mào)逆差逐年增大。這一狀況在2006年已得到改善，逆差略有減少。模具外貿(mào)逆差增大主要有兩方面原因：一是國民經(jīng)濟持續(xù)高速發(fā)展，特別是汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展帶來了對模具旺盛需求，有些高檔模具國內(nèi)的確生產(chǎn)不了，只好進口；但也確實有一些模具國內(nèi)可以生產(chǎn)，也在進口。這與中國現(xiàn)行的關稅政策及項目審批制度有關。二是對模具出口鼓勵不夠?，F(xiàn)在模具與其它機電產(chǎn)品一樣，出口退稅率只有13%，而未達17%。 從市場情況來看，塑料模具生產(chǎn)企業(yè)應重點發(fā)展那些技術含量高的大型、精密、復雜、長壽命模具，并大力開發(fā)國際市場，發(fā)展出口模具。隨著中國塑料工業(yè)，特別是工程塑料的高速發(fā)展，可以預見，中國塑料模具的發(fā)展速度仍將繼續(xù)高于模具工業(yè)的整體發(fā)展速度，未來幾年年增長率仍將保持20%左右的水平。 2.國外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 近二十多年間，國外注塑模CAD/CAE技術發(fā)展相當迅速。70年代許多研究者對一維流動進行了大量研究，由最初的CAD技術和CAM技術以圖紙為媒介傳遞信息向CAD/CAM一體化方向發(fā)展。80年代初開展三維流動與冷卻分析并把研究擴展到保壓分子取向以及翹曲預測等領域。80年代中期注塑模CAD/CAE進入實用階段，出現(xiàn)了許多商品化注塑模CAD/CAE軟件，比較著名的有:1.澳大利亞MOLDFLOW公司的MOLDFLOW系統(tǒng)；2.美國PTC公司的Pro/Engineer 軟件；3.美國UG公司的UGllUNIGRAPHICSl系統(tǒng)等等.這些先進軟件的熟練掌握極大地促進了國外模具行業(yè)的發(fā)展。因此，未來的一段時間內(nèi)，他們將朝著大型、精密、復雜與長壽命模具的方向發(fā)展。 3.塑料模具工業(yè)和技術今后的主要發(fā)展方向 （1）開發(fā)新的塑料成型工藝和快速經(jīng)濟模具。以適應多品種、少批量的生產(chǎn)方式。 (2)研究和應用模具的高速測量技術與逆向工程。采用三坐標測量儀或三坐標掃描儀實現(xiàn)逆向工程是塑料模CAD/CAM的關鍵技術之一。研究和應用多樣、調(diào)整、廉價的檢測設備是實現(xiàn)逆向工程的必要前提。 （3）推廣應用熱流道技術、氣輔注射成型技術和高壓注射成型技術。采用熱流道技術的模具可提高制件的生產(chǎn)率和質(zhì)量，并能大幅度節(jié)省塑料制件的原材料和節(jié)約能源，所以廣泛應用這項技術是塑料模具的一大變革。制訂熱流道元器件的國家標準，積極生產(chǎn)價廉高質(zhì)量的元器件，是發(fā)展熱流道模具的關鍵。氣體輔助注射成型可在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽車和家電行業(yè)中正逐步推廣使用。氣體輔助注射成型比傳統(tǒng)的普通注射工藝有更多的工藝參數(shù)需要確定和控制，而且其常用于較復雜的大型制品，模具設計和控制的難度較大，因此，開發(fā)氣體輔助成型流動分析軟件，顯得十分重要。另一方面為了確保塑料件精度，繼續(xù)研究發(fā)展高壓注射成型工藝與模具以及注射壓縮成型工藝與模具也非常重要。 （4）應用優(yōu)質(zhì)模具材料和先進的表面處理技術對于提高模具壽命和質(zhì)量顯得十分必要。 因此，放眼未來，模具技術的發(fā)展趨勢主要是模具產(chǎn)品向著更大型、更精密、更復雜及更經(jīng)濟的方向發(fā)展，模具產(chǎn)品的技術含量不斷提高，模具制造周期不斷縮短，模具生產(chǎn)朝著信息化、無圖化、精細化、自動化的方向發(fā)展，模具企業(yè)向著技術集成化、設備精良化、產(chǎn)批品牌化、管理信息化、經(jīng)營國際化的方向發(fā)展。 畢業(yè)設計（論文）開題報告 2、本課題要研究或解決的問題和擬采用的研究手段（途徑）： 一、本課題需要研究或解決的問題： （1）設計塑料件成型模具； （2）模具三維造型； （3）繪制模具零件圖、裝配圖； 二、研究手段（途徑） （一）、帶柄水杯三維造型 應用Pro/E中拉伸、拔模、倒圓角、抽殼、邊界混合等相關命令生成的相機面殼， 如下右圖所示。 （二）、模具設計 1、上、下模的設計 （1）調(diào)入模具參照模型 （2）設置收縮率 （3）設置毛胚工件 （4）設計分型面 （5）分割體積塊 （6）抽取模具元件 （7）澆口設計 （8）鑄模 （9）開模 2、模架的選用 根據(jù)對零件的體積、質(zhì)量估計可以計算出公稱注射量和鎖模力，從而可以根據(jù)公稱注射量和鎖模力選擇注射機。 由于在Pro/E中沒有我國標準模架庫，在此選擇與標準模架庫中相近的模架，然后作適當修改。 （三）、模架的設計 （1）載入模具裝配元件 （2）定義模具模架 （3）添加定位環(huán)和澆口套 （4）設計頂出機構(gòu) （5）設計冷卻系統(tǒng) （6）加載所有組件 （四）注射機選用后基本參數(shù)的校核 (1)最大注射量的校核； （2）注射壓力的校核； （3）鎖模力的校核； （4）最大注射成型面積的校核 （五）出圖 從Pro/E系統(tǒng)轉(zhuǎn)出以下文件的dwg文件，并打印出來 （1） 模具裝配圖 （2） 水杯三維圖 （3） 凹模 （4） 凸模 （5） 定模板 （6） 定模座板 （7） 動模板 （8） 動模座板 （9） 動模墊板 （10） 推件板 （11） 推桿固定板和推桿墊板 畢業(yè)設計（論文）開題報告 指導教師意見： 1、對“文獻綜述”的評語： 2、對本課題的深度、廣度及工作量的意見和對設計（論文）結(jié)果 的預測： 指導老師： 年 月 日 所在專業(yè)審查意見： 負責人： 年 月 日 揚州大學廣陵學院畢業(yè)設計（論文）外文資料翻譯 系 部： 專 業(yè)： 機械設計制造及其自動化 姓 名： 呂云濤 學 號： 100007124 外 文 出 處： Environmentally Conscious Design and Manufacturing 附 件： 指導老師評語 簽名： 年 月 日 第一篇譯文（中文） 2.3注射模 2.3.1注射模塑 注塑主要用于熱塑性制件的生產(chǎn)，它也是最古老的塑料成型方式之一。目前，注塑占所有塑料樹脂消費的30%。典型的注塑產(chǎn)品主要有杯子器具、容器、機架、工具手柄、旋鈕（球形捏手）、電器和通訊部件（如電話接收器），玩具和鉛管制造裝置。 聚合物熔體因其較高的分子質(zhì)量而具有很高的粘性；它們不能像金屬一樣在重力流的作用下直接被倒入模具中，而是需要在高壓的作用下強行注入模具中。因此當一個金屬鑄件的機械性能主要由模壁熱傳遞的速率決定，這決定了最終鑄件的晶粒度和纖維取向，也決定了注塑時熔體注入時的高壓產(chǎn)生強大的剪切力是物料中分子取向的主要決定力量。由此所知，成品的機械性能主要受注射條件和在模具中的冷卻條件影響。 注塑已經(jīng)被應用于熱塑性塑料和熱固性塑料、泡沫部分，而且也已經(jīng)被改良用于生產(chǎn)反應注塑過程，在此過程中，一個熱固樹脂系統(tǒng)的兩個組成部分在模具中同時被注射填充，然后迅速聚合。然而大多數(shù)注塑被用熱塑性塑料上，接下來的討論就集中在這樣的模具上。 典型的注塑周期或流程包括五個階段（見圖2-1）： （1）注射或模具填充； （2）填充或壓緊； （3）定型； （4）冷卻； （5）零件頂出。 圖2-1 注塑流程 塑料芯塊（或粉末）被裝入進料斗，穿過一條在注射料筒中通過旋轉(zhuǎn)螺桿的作用下塑料芯塊（或粉末）被向前推進的通道。螺桿的旋轉(zhuǎn)迫使這些芯塊在高壓下對抗使它們受熱融化的料筒加熱壁。加熱溫度在265至500華氏度之間。隨著壓力增強，旋轉(zhuǎn)螺桿被推向后壓直到積累了足夠的塑料能夠發(fā)射。注射活塞迫使熔融塑料從料筒，通過噴嘴、澆口和流道系統(tǒng)，最后進入模具型腔。在注塑過程中，模具型腔被完全充滿。當塑料接觸冰冷的模具表面，便迅速固化形成表層。由于型芯還處于熔融狀態(tài)，塑料流經(jīng)型芯來完成模具的填充。典型地，在注塑過程中模具型腔被填充至95%~98%。 然后模具成型過程將進行至壓緊階段。當模具型腔充滿的時候，熔融的塑料便開始冷卻。由于塑料冷卻過程中會收縮，這增加了收縮痕、氣空、尺寸不穩(wěn)定性等瑕疵。為了彌補收縮，額外的塑料就要被壓入型腔。型腔一旦被填充，作用于使物料熔化的壓力就會阻止模具型腔中的熔融塑料由模具型腔澆口處回流。壓力一直作用到模具型腔澆口固化。這個過程可以分為兩步（壓緊和定型），或者一步完成（定型或者第二階段）。在壓緊過程中，熔化物通過補償收縮的保壓壓力來進入型腔。固化成型過程中，壓力僅僅是為了阻止聚合物熔化物逆流。 固化成型階段完成之后，冷卻階段便開始了。在這個階段中，部件在模具中停留某一規(guī)定時間。冷卻階段的時間長短主要取決于材料特性和部件的厚度。典型地，部件的溫度必須冷卻到物料的噴出溫度以下。 冷卻部件時，機器將熔化物塑煉以供下一個周期使用。高聚物受剪切作用和電熱絲的能量情況影響。一旦噴射成功，塑煉過程便停止了。這是在冷卻階段結(jié)束之前瞬間發(fā)生的。然后模具打開，部件便生產(chǎn)出來了。 2.3.2注塑模具 注塑模具與它們的生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一樣，在設計、精密度和尺寸方面各不相同。熱塑性模具的功能主要是把可塑性聚合物制成人們想要的形狀，然后再將模制部件冷卻。 模具主要由兩個部件組成：（1）型腔和型芯，（2）固定型腔和型芯的底座。模制品的尺寸和重量限制了模具型腔的數(shù)量，同時也決定了所需設備的能力。從模具成型過程考慮，模具設計時要能安全合模、注射、脫模的作用力。此外，澆口和流道的設計必須允許有效的流動以及模具型腔均勻填充。 圖2-2舉例說明了典型注射模具中的部件。模具主要由兩部分組成：固定部分（型腔固定板），熔化的聚合物被注入的旁邊；在注塑設備結(jié)尾或排出旁邊的瓣合（中心板）部分。模具這兩部分之間的分隔線叫做分型線。注射材料通過一條叫做澆口的中心進料通道被轉(zhuǎn)運。澆口位于澆口軸套的上面，它逐漸縮?。ㄥF形）是為了促進模具打開時澆注材料的釋放。在多型腔模具中，主流道將高分子聚合熔化物提供到流道系統(tǒng)中，流道系統(tǒng)通過澆口流入每個模具型腔。 中心板支撐主型芯。主型芯的用途是確立部件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。中心板有一個支持或支撐板。支撐板反過來被背對注塑模頂桿空間的U型結(jié)構(gòu)的柱子支撐，注塑模頂桿空間由背面的壓板和墊塊組成。被固定在中心板上的U型結(jié)構(gòu)，為也被叫做脫模行程的頂出行程提供了空間。在固化的過程中，部件從主型芯周圍收縮以至于當模具打開的時候，部件和澆口隨著瓣合機構(gòu)一起被帶出來。接著，中央的起模桿被激活，引起脫模板向前移動以至于頂桿能夠推動部件離開型芯。帶有冷卻通道的上下模被提供，冷卻通道通過冷卻水循環(huán)流通來吸收熱塑性高分子聚合熔融物傳遞給模具的熱量。模具型腔也包含好的通風口（對于5毫米而言，通風口應該為0.02到0.08毫米）來確保填充過程中沒有空氣滯留在模具型腔內(nèi)。 1-頂桿 2-頂出板 3-導套 4-導柱 5-下頂針板 6-脫件銷 7-復位桿 8-限位桿 9-導柱 10-導柱 11-型腔板 12-澆口套 13-塑料工件 14-型芯 現(xiàn)在使用的有六種基本注射模具類型。它們是：（1）雙板模；（2）三板模；（3）熱流道模具；（4）絕熱保溫流道模具；（5）溫流道模具；和（6）重疊壓塑模具。圖2-3和圖2-4闡明了這六種基本注射模具類型。 1.雙板模 一個雙板模具由每塊都帶有型腔和型芯的兩塊平板組成。平板被固定在壓板上。瓣合機構(gòu)包含工件自動拆卸機構(gòu)和流道系統(tǒng)。所有注射模具的基本設計都有這個思想。雙板模具是用來制作要求大型澆口制品的最合理的工具。 2. 三板模 這種類型的模具由三塊板組成：（1）固定板或壓板被連接到固定壓盤上，通常包含主流道和分流道；（2）當模具打開的時候，包含分流道和澆口中間板或型腔固定板是被允許浮動的；（3）活動板或陽模板包含模制件和用來除去模制件的頂出裝置。當按壓進行打開的時候，中間板和活動板一起移動，因此釋放了主流道和分流道系統(tǒng)和清除了澆口處模制品的贅物。當模具打開的時候，這種設計類型的模具使分離流道系統(tǒng)和模制件變成了可能。這種模具設計讓點澆口澆注系統(tǒng)能夠運用。 3. 熱流道模具 在這個注射模具的流程中，分流道要保持熱的，目的是使熔融的塑料一直處于流動的狀態(tài)。實際上，這是一個“無流道”模具流程，有時候它也被叫做無流道模具。在無流道模具中，分流道被包含在自己的板中。熱流道模具除了模塑周期中模具的分流道部分不被打開這點外，其他地方與三板注射模具相似。加熱流道板與剩下的冷卻部分的模具是絕緣的。分流道中除了熱加板，模具中剩余部分是一個標準的兩板模具。 無流道模具相比傳統(tǒng)的澆口流道模具有幾個優(yōu)點。無流道模具沒有模具副產(chǎn)品（澆口，分流道，主流道）被處理或者再利用，也沒有澆口與制件的分離。周期僅僅要求制件被冷卻和從模具中脫離。在這個系統(tǒng)中，從注射料筒到模具型腔，溫度能夠達到統(tǒng)一。 4. 絕熱保溫流道模具 絕熱流道模具是熱流道模具的一種演變。在這種類型的模具中，分流道材料的外表面充當了絕緣體來讓熔融材料通過。在隔熱的模具中，通過保留自己的溫度使模具中的物料一直是熔化的。有時候，一個分料梭和熱探測器被加入模具中來增加柔韌性。這種類型的模具對于多孔中心澆口的制件來說是理想的。 5. 溫流道模具 它是熱流道模具的一種演變。在這種模具中，流道而不是流道板被加熱。這是通過電子芯片嵌入探測器實現(xiàn)的。 6. 重疊壓塑模具 重疊壓塑注射模具顧名思義。一個多重兩板模具其中的一塊板被放在另一塊板的上面。這種結(jié)構(gòu)也可以用在三板模具和熱流道模具上。兩板重疊結(jié)構(gòu)使單一的擠壓輸出量加倍，與一個型腔數(shù)量相同的兩板模具相比，還減少了一半的合模壓力。這種方式也被叫做“雙層模塑”。 2.3.3壓膜機 1. 傳統(tǒng)的注塑機 在這個流程中，塑料顆?；蚍勰┍坏谷胍粋€機器料斗中，然后被送入加熱料筒室。一個活塞壓縮物料，迫使物料漸進地通過加熱料筒中物料被分料梭慢慢散開的加熱區(qū)域。分料梭被安裝在料筒的中心，目的是加速塑料體中心的加熱。分料梭也有可能被加熱，以便塑料能夠內(nèi)外一起被加熱。 物料從加熱料斗流經(jīng)噴嘴進入模具。噴嘴是料斗和模具之間的密封裝置它被用來阻止因為剩余壓力而引起的物料泄露。模具在注塑機的末端被夾具夾緊閉合。對于聚苯乙烯而言，機器末端兩三噸的壓力通常用在之間和流道系統(tǒng)中每個小的投影面積上。傳統(tǒng)的活塞式機器是唯一能生產(chǎn)斑點部分的類型的機器。另一種類型的注塑機將塑料材料充分地混合，以至于僅有一種顏色被生產(chǎn)出來。 2. 柱塞式預塑機 這種機器使用了分料梭活塞加熱器來預塑塑料顆粒。塑料顆粒變成熔化狀態(tài)之后，液態(tài)的塑料被倒入一個蓄料室，直到塑料準備好被壓入模具。這種類型的機器比傳統(tǒng)的機器生產(chǎn)零件的速度更快，因為在制件冷卻的時間中，模具腔被填滿進行噴射。由于注射活塞在流動的物料中工作，因此在壓縮顆粒的時候沒有壓力損失。這種現(xiàn)象能夠應用在帶有更多投影面積的大型制件上。柱塞式預塑機的其他特點與傳統(tǒng)的單一活塞式注塑機是一樣的。圖2-5舉例說明了柱塞式預塑機。 3. 螺桿式預塑機 在這種注塑機中，用擠壓機來塑化塑料物料。旋轉(zhuǎn)的螺桿使塑料芯塊向前，提供給擠壓機料筒的加熱內(nèi)壁。熔融的，塑化的物料從擠壓機移動到一個蓄料室，然后通過注射活塞移動到模具中。螺桿的應用有以下優(yōu)勢：（1）便于物料更好的混合及塑料溶化后的剪切作用；（2）流動物料硬度的范圍更廣及熱敏材料可以流動；（3）能在更短的時間內(nèi)進行色澤改變；（4）模具制件中的應力更小 4. 往復式螺桿注塑機 這種類型的注塑機使用了一個水平的擠壓機來代替加熱室。螺桿的旋轉(zhuǎn)使塑料物料向前移動通過擠壓機料筒。隨著物料流經(jīng)帶螺桿的加熱料筒，物料從顆粒狀態(tài)變?yōu)樗芰先廴跔顟B(tài)。螺桿往復的過程中，傳遞給模制物料的熱量是由螺桿和擠壓機的料筒壁之間的摩擦和傳導引起的。當物料向前移動的時候，螺桿返回到在擠壓機料筒前方?jīng)Q定物料容量的行程開關處。 在這個時候，與典型擠壓機類似的擠壓過程結(jié)束了。當物料注射到模具中，螺桿向前移動來轉(zhuǎn)移料筒中的物料。在這個注塑機中，螺桿既充當活塞，又充當螺桿。模具中的澆口截面凍結(jié)阻止回流之后，螺桿開始旋轉(zhuǎn)并且向后移動，進行下一個周期。圖2-5展示了往復式螺桿注塑機。 這種形式的注塑有幾個優(yōu)點。它更有效地塑化熱敏感材料，由于螺桿的混合作用更快地混合色澤。給材料加熱的文都能夠更低，并且整個周期時間可以更短。 第一篇英文原文 2.3 Injection Molds 2.3.1 Injection Molding Injection molding is principally used for the production of thermoplastic parts, and it is also one of the oldest. Currently injection-molding accounts for 30% of all plastics resin consumption. Typical injection-molded products are cups, containers, housings, tool handles, knobs, electrical and communication components (such as telephone receivers), toys, and plumbing fittings. Polymer melts have very high viscosities due to their high molecular weights; they cannot be poured directly into a mold under gravity flow as metals can, but must be forced into the mold under high pressure. Therefore while the mechanical properties of a metal casting are predominantly determined by the rate of heat transfer from the mold walls, which determines the grain size and grain orientation in the final casting, in injection molding the high pressure during the injection of the melt produces shear forces that are the primary cause of the final molecular orientation in the material. The mechanical properties of the finished product are therefore affected by both the injection conditions and the cooling conditions within the mold. Injection molding has been applied to thermoplastics and thermosets, foamed parts, and has been modified to yield the reaction injection molding (RIM) process, in which the two components of a thermosetting resin system are simultaneously injected and polymerize rapidly within the mold. Most injection molding is however performed on thermoplastics, and the discussion that follows concentrates on such moldings. A typical injection molding cycle or sequence consists of five phases (see Fig. 2-1): (1) Injection or mold filling; (2) Packing or compression; (3) Holding; (4) Cooling; (5) Part ejection. Fig. 2-1 Injection molding process Plastic pellets (or powder) are loaded into the feed hopper and through an opening in the injection cylinder where they are carried forward by the rotating screw. The rotation of the screw forces the pellets under high pressure against the heated walls of the cylinder causing them to melt. Heating temperatures range from 265 to 500 °F. As the pressure builds up, the rotating screw is forced backward until enough plastic has accumulated to make the shot. The injection ram (or screw) forces molten plastic from the barrel, through the nozzle, sprue and runner system, and finally into the mold cavities. During injection, the mold cavity is filled volumetrically. When the plastic contacts the cold mold surfaces, it solidifies (freezes) rapidly to produce the skin layer. Since the core remains in the molten state, plastic flows through the core to complete mold filling. Typically, the cavity is filled to 95%~98% during injection. Then the molding process is switched over to the packing phase. Even as the cavity is filled, the molten plastic begins to cool. Since the cooling plastic contracts or shrinks, it gives rise to defects such as sink marks, voids, and dimensional instabilities. To compensate for shrinkage, addition plastic is forced into the cavity. Once the cavity is packed, pressure applied to the melt prevents molten plastic inside the cavity from back flowing out through the gate. The pressure must be applied until the gate solidifies. The process can be divided into two steps (packing and holding) or may be encompassed in one step (holding or second stage). During packing, melt forced into the cavity by the packing pressure compensates for shrinkage. With holding, the pressure merely prevents back flow of the polymer melt. After the holding stage is completed, the cooling phase starts. During cooling, the part is held in the mold for specified period. The duration of the cooling phase depends primarily on the material properties and the part thickness. Typically, the part temperature must cool below the material’s ejection temperature. While cooling the part, the machine plasticates melt for the next cycle. The polymer is subjected to shearing action as well as the condition of the energy from the heater bands. Once the shot is made, plastication ceases. This should occur immediately before the end of the cooling phase. Then the mold opens and the part is ejected. 2.3.2 Injection Molds Molds for injection molding are as varied in design, degree of complexity, and size as are the parts produced from them. The functions of a mold for thermoplastics are basically to impart the desired shape to the plasticized polymer and then to cool the molded part. A mold is made up of two sets of components: (1) the cavities and cores, and (2) the base in which the cavities and cores are mounted. The size and weight of the molded parts limit the number of cavities in the mold and also determine the equipment capacity required. From consideration of the molding process, a mold has to be designed to safely absorb the forces of clamping, injection, and ejection. Also, the design of the gates and runners must allow for efficient flow and uniform filling of the mold cavities. Fig.2-2 illustrates the parts in a typical injection mold. The mold basically consists of two parts: a stationary half (cavity plate), on the side where molten polymer is injected, and a moving half (core plate) on the closing or ejector side of the injection molding equipment. The separating line between the two mold halves is called the parting line. The injected material is transferred through a central feed channel, called the sprue. The sprue is located on the sprue bushing and is tapered to facilitate release of the sprue material from the mold during mold opening. In multicavity molds, the sprue feeds t