酒矛头塑料件成型工艺及模具设计.doc

酒矛头塑料件成型工艺及模具设计专业：材料成型及控制工程班级：姓名：目录引言 31 文献综述 51.1 塑料的发展过程及塑料的发展趋势 51.2 塑料的分类 10 1.3 塑料的优缺点 13 1.4 塑料的污染、危害及防治 15 1.5 啤酒的历史 182注射模具设计综述 202.1 注射模具成型原理 202.2 注射模具的分类 202.3 注射模具结构组成 203酒矛头塑料件工艺分析 224 注塑工艺计算 234.1 酒矛头塑料件材料的选择 234.2 分型面的选择 245 酒矛头塑料件模具设计 265.1 模具结构设计 265.2 浇口套设计 265.3 浇注系统设计 27 5.4 分流道设计 29 5.5 型腔设计 30 5.6 脱模机构设计 33 5.7 冷却系统设计 346 注射机的选择 356.1 最大注射量的校核 356.2 注射压力的校核 366.3 锁模力的校核 366.4 注射模具安装尺寸的校核 376.5 开模行程的校核 387 成本分析 397.1 影响模具价格的主要因素 397.2 塑料膜价格的简易估算法 407.3 降低模具成本的方法 428 三维建模 448.1 Solidworks软件介绍 448.2 酒矛头塑料件建模 45结论 46致谢 47参考文献 48 沈阳大学毕业设计（论文） 摘要塑料注射成形所用的模具称为注射成形模具，简称注射模。注射模的特点是模具先由注射机合模机构闭合紧密，然后由注射机注射装置将高温高压的塑料熔体注入模腔内，经冷却或固化定型后，开模取出塑件。注射模能一次成形出外形复杂、尺寸精度或带有嵌件的塑料制件。本文详细说明了酒矛头塑料件的模具设计过程，对酒矛头的注射成型进行了可行性分析，充分考虑了浇注系统、冷却系统、脱模机构等对酒矛头塑料件注塑成型的影响，避免注塑过程中形成的缺陷。本文重点解决了在浇注时选择合适的分流道和进料形式来保证一定的注塑效率和改善熔体流动状态及缩短浇口的冷却时间；通过对顶出装置的特殊设计解决的脱模困难的问题。本文对酒矛头进行了注塑模具设计和零件设计，集中阐述了模具结构的工程过程。运用AutoCAD 、Solidworks等绘图软件进行辅助设计和三维建模研究，并对酒矛头生产成本的核算方法进行说明，为类似塑件的生产提供参考依据。关键字：酒矛头；模具设计；注塑；浇注系统AbstractThe mould used in the plastic injection molding is called molding mould, referred to as injection mold. The mould is closed tight by injection machine, then the plastic melt under high pressure and temperature is injected into mold cavity by the injecting equipment, finally open the mould and take out the molded pieces after the plastic melts refrigeration and solidify. These above are the traits of injection mold. The injection mold can prepare plastic production with complex figuration, high dimension precision as well as other appendix.This paper elaborates on the plastic mould designing course of the wine spearhead. The feasibility of injection molding has been analyzed, taking into account of the influence coursed by injection system, refrigeration system and Demoulding Mechanism avoiding disfigurements formed in the course of injection.Choose appropriate shunt and injection format to ensure certain injecting efficiency, improvemelts flowing state and shorten refrigeration time of Gate. Figure out the problem in Demoulding through specialdesign of the top of device. Molding mould design and accessory design have been carried through for wine spearhead, expatiating on the engineering course of moulds structure. CAD and Solidworks software are used to carry on the assistance design and the there-dimension modeling research. The paper shows how to calculate the cost of note gunmen automatic liquor mold design. and provides the reference for the similar production mold desig.Keyeords:wine spearhead; mould design; injection; injecting system引言近年来，随着塑料成型加工机械和成型模具的迅速增长，高效率、自动化、大型、微型、高寿命的模具在整个模具产量中所占的比重越来越大。在模具设计中，对工艺原来的研究越来越深入，模具设计已由经验设计阶段逐渐向理论计算方面发展，高效率自动化、大量地采用各种高效率的模具结构。使模板导柱等通用零件标准化、商品化，以适应大规模的成批生产塑料成型模具。本文着重从产品使用的可靠性角度出发，满足产品的成型特点，保证所设计产品的使用寿命和降低成本的理念，进行酒矛头塑料件的模具设计，对酒矛头注射成型问题进行研究，设计合理的模具结构。酒矛头塑料件的设计要求:（1）要求制品轻质。（2）尺寸精度中等。（3）具有一定的硬度、刚度、任性、耐磨性。（4）良好的表面性。拟定酒矛头塑料模模具设计流程：以该酒矛头塑料件为设计实体，参考其它注塑模具设计案例，拟定关于本酒矛头塑料件的设计方案，具体的设计细节在设计过程中反复修正和改进，本拟定设计方案应该能达到直到毕业设计有序完成的任务。如图1所示：图1拟定的设计流程图1 文献综述塑料的发展过程及发展趋势国外的塑料发展过程近年来，随着塑料工业的飞速发展和通用与工程塑料在强度和精度等方面的不断提高，塑料制品的应用范围也在不断扩大。如：家用电器，仪器仪表，建筑器材，汽车工业，日用五金等众多领域，塑料制品所占的比例正迅猛增加。一个设计合理的塑料件往往能代替多个传统金属件。工业产品和日用产品塑料化的趋势不断上升。从第一个塑料产品赛璐珞诞生算起，塑料工业迄今已有120年的历史。其发展历史可分为三个阶段。（1）天然高分子加工阶段 这个时期以天然高分子，主要是纤维素的改性和加工为特征。1869年美国人J.W.海厄特发现在硝酸纤维素中加入樟脑和少量酒精可制成一种可塑性物质，热压下可成型为塑料制品，命名为赛璐珞。1872年在美国纽瓦克建厂生产。当时除用作象牙代用品外，还加工成马车和汽车的风挡和电影胶片等，从此开创了塑料工业，相应地也发展了模压成型技术。 1903年德国人A.艾兴格林发明了不易燃烧的醋酸纤维素和注射成型方法。1905年德国拜耳股份公司进行工业生产。在此期间，一些化学家在实验室里合成了多种聚合物，如线型酚醛树脂、聚甲基丙烯酸甲酯、聚氯乙烯等，为后来塑料工业的发展奠定了基础。1904年世界塑料产量仅有10kt，还没有形成独立的工业部门。 （2）合成树脂阶段 这个时期是以合成树脂为基础原料生产塑料为特征。1909年美国人L.H.贝克兰在用苯酚和甲醛来合成树脂方面，做出了突破性的进展，取得第一个热固性树脂酚醛树脂的专利权。在酚醛树脂中，加入填料后，热压制成模压制品、层压板、涂料和胶粘剂等。这是第一个完全合成的塑料。1910年在柏林吕格斯工厂建立通用酚醛树脂公司进行生产。在40年代以前，酚醛塑料是最主要的塑料品种，约占塑料产量的2/3。主要用于电器、仪表、机械和汽车工业。 1920年以后塑料工业获得了迅速发展。其主要原因首先是德国化学家.施陶丁格提出高分子链是由结构相同的重复单元以共价键连接而成的理论和不熔不溶性热固性树脂的交联网状结构理论，1929年美国化学家W.H.卡罗瑟斯提出了缩聚理论，均为高分子化学和塑料工业的发展奠定了基础。同时，由于当时化学工业总的发展十分迅速，为塑料工业提供了多种聚合单体和其他原料。当时化学工业最发达的德国迫切希望摆脱大量依赖天然产品的局面，以满足多方面的需求。这些因素有力地推动了合成树脂制备技术和加工工业的发展。 1911年，英国F.E.马修斯制成了聚苯乙烯，但存在工艺复杂、树脂老化等问题。第一个无色的树脂是脲醛树脂。1928年，由英国氰氨公司投入工业生产。1930年，德国法本公司解决了上述问题，在路德维希港用本体聚合法进行工业生产。在对聚苯乙烯改性的研究和生产过程中，已逐渐形成以苯乙烯为基础，与其他单体共聚的苯乙烯系树脂，扩展了它的应用范围。 1931年，美国罗姆-哈斯公司以本体法生产聚甲基丙烯酸甲酯，制造出有机玻璃。 1926年，美国W.L.西蒙把尚未找到用途的聚氯乙烯粉料在加热下溶于高沸点溶剂中，在冷却后，意外地得到柔软、易于加工、且富于弹性的增塑聚氯乙烯。这一偶然发现打开了聚氯乙烯得以工业生产的大门。1931年德国法本公司在比特费尔德用乳液法生产聚氯乙烯。1941年，美国又开发了悬浮法生产聚氯乙烯的技术。从此，聚氯乙烯一直是重要的塑料品种，它又是主要的耗氯产品之一，在一定程度上影响着氯碱工业的生产。 1933年英国卜内门化学工业公司在进行乙烯与苯甲醛高压下反应的试验时，发现聚合釜壁上有蜡质固体存在，从而发明了聚乙烯。1939年该公司用高压气相本体法生产低密度聚乙烯。与此同时，美国氰氨公司开始生产三聚氰胺-甲醛树脂的模塑粉、层压制品和涂料。1953年联邦德国K.齐格勒用烷基铝和四氯化钛作催化剂，使乙烯在低压下制成为高密度聚乙烯，1955年联邦德国赫斯特公司首先工业化。不久，意大利人G.纳塔发明了聚丙烯，1957年意大利蒙特卡蒂尼公司首先工业生产。从40年代中期以来，还有聚酯、有机硅树脂、氟树脂、环氧树脂、聚氨酯等陆续投入了工业生产。 塑料的世界总产量从1904年的10kt，猛增至1944年的600kt，1956年达到3.4Mt。随着聚乙烯、聚氯乙烯和聚苯乙烯等通用塑料的发展，原料也从煤转向了以石油为主，这不仅保证了高分子化工原料的充分供应，也促进了石油化工的发展，使原料得以多层次利用，创造了更高的经济价值。 （3）大发展阶段 在这一时期通用塑料的产量迅速增大，聚烯烃塑料在70年代又有聚1丁烯和聚 4-甲基-1-戊烯投入生产。形成了世界上产量最大的聚烯烃塑料系列。同时出现了多品种高性能的工程塑料。19581973年的16年中，塑料工业处于飞速发展时期，1970年产量为30Mt。除产量迅速猛增外，其特点是：由单一的大品种通过共聚或共混改性，发展成系列品种。如聚氯乙烯除生产多种牌号外，还发展了氯化聚氯乙烯、氯乙烯-醋酸乙烯共聚物、氯乙烯偏二氯乙烯共聚物、共混或接枝共聚改性的抗冲击聚氯乙烯等。开发了一系列高性能的工程塑料新品种。如聚甲醛、聚碳酸酯、ABS树酯、聚苯醚、聚酰亚胺等。广泛采用增强、复合与共混等新技术，赋予塑料以更优异的综合性能，扩大了应用范围。 1973年后的10年间，能源危机影响了塑料工业的发展速度。70年代末，各主要塑料品种的世界年总产量分别为：聚烯烃19Mt，聚氯乙烯超过100kt，聚苯乙烯接近80kt，塑料总产量为63.6Mt。1982年开始复苏。1983年起塑料工业超过历史最高水平，产量达72Mt。目前，以塑料为主体的合成材料的世界体积产量早已超过全部金属的产量。1.1.2 国内的塑料发展过程1921年上海胜德赛珍厂（现胜德塑料厂）开始生产赛璐珞制品，以后又陆续建立了健华、永和、国光和中兴等厂，1926年上海胜德赛珍厂开始生产酚醛树脂及模塑粉（电木粉）。1949年中国塑料产量约400t左右。中华人民共和国成立后，酚醛塑料等热固性塑料有所发展，1958年自行研究设计的第一套聚氯乙烯年产3kt的生产装置在锦西化工厂建成投产，这是中国塑料工业进入一个新时期的标志。1960年，上海建成年产500t聚苯乙烯生产装置;1965年，上海高桥化工厂以千吨级规模生产高密度聚乙烯；1970年，年产3.5kt高压法聚乙烯装置和年产 5kt聚丙烯装置开始在兰州化学工业公司投入生产。1965年塑料总产量为97kt。1970年增至176kt。70年代以后，北京燕山石油化工公司、辽阳石油化纤公司和上海石油化工总厂等几个大型石油化工企业的合成树脂生产装置相继投产。1982年合成树脂的年产量突破百万吨。塑料为合成的高分子化合物，可以自由改变形体样式。是利用单体原料以合成或缩合反应聚合而成的材料，由合成树脂及填料、增塑剂、稳定剂、润滑剂、色料等添加剂组成的，它的主要成分是合成树脂。树脂这一名词最初是由动植物分泌出的脂质而得名，如松香、虫胶等，目前树脂是指尚未和各种添加剂混合的高聚物。树脂约占塑料总重量的40100。塑料的基本性能主要决定于树脂的本性，但添加剂也起着重要作用。有些塑料基本上是由合成树脂所组成，不含或少含添加剂，如有机玻璃、聚苯乙烯等。因此，塑料和树脂这两个名词也常混用1。1.1.3 塑料的发展趋势截止今年上半年，我国塑料制品行业规模以上企业共计12423个，实现主营业务收入2763.8亿元，比去年同期增长24.98%。其中销售收入亿元以上企业388个，占企业总数的3.12%；产品销售收入995.49亿元，占全行业主营业务收入的36.02%。企业销售收入最高值为27.66亿元2。目前我国塑料行业呈现以下六大发展趋势3：（1） 规模企业增加迅速（2） 产业集中度不断提升（3） 出口创汇大幅度增长（4） 先进装备提升产业加工水平（5） 向新兴工业纵深发展（6） 标准化工作和名牌战略促进塑料制品质量提高塑料的分类塑料可区分为热固性与热可塑性二类，前者无法重新塑造使用，后者可一再重复生产。塑料高分子的结构基本有两种类型：第一种是线型结构，具有这种结构的高分子化合物称为线型高分子化合物；第二种是体型结构，具有这种结构的高分子化合称为体型高分子化合物。有些高分子带有支链，称为支链高分子，属于线型结构。有些高分子虽然分子间有交联，但交联较少，称为网状结构，属于体型结构。 两种不同的结构，表现出两种相反的性能。线型结构（包括支链结构）高聚物由于有独立的分子存在，故有弹性、可塑性，在溶剂中能溶解，加热能熔融，硬度和脆性较小的特点。体型结构高聚物由于没有独立的大分子存在，故没有弹性和可塑性，不能溶解和熔融，只能溶胀，硬度和脆性较大。塑料则两种结构的高分子都有，由线型高分子制成的是热塑性塑料，由体型高分子制成的是热固性塑料4。塑料还可按其使用特性、理化特性、加工方法分为各种不同作用的塑料。一、按使用特性分类 根据名种塑料不同的使用特性，通常将塑料分为通用塑料、工程塑料和特种塑料三种类型。 通用塑料 一般是指产量大、用途广、成型性好、价格便宜的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、酚醛等。 工程塑料 一般指能承受一定外力作用，具有良好的机械性能和耐高、低温性能，尺寸稳定性较好，可以用作工程结构的塑料，如聚酰胺、聚砜等。 在工程塑料中又将其分为通用工程塑料和特种工程塑料两大类。 通用工程塑料包括：聚酰胺、聚甲醛、聚碳酸酯、改性聚苯醚、热塑性聚酯、超高分子量聚乙烯、甲基戊烯聚合物、乙烯醇共聚物等。 特种工程塑料又有交联型的非交联型之分。交联型的有：聚氨基双马来酰胺、聚三嗪、交联聚酰亚胺、耐热环氧树指等。非交联型的有：聚砜、聚醚砜、聚苯硫醚、聚酰亚胺、聚醚醚酮（PEEK）等。特种塑料 一般是指具有特种功能，可用于航空、航天等特殊应用领域的塑料。如氟塑料和有机硅具有突出的耐高温、自润滑等特殊功用，增强塑料和泡沫塑料具有高强度、高缓冲性等特殊性能，这些塑料都属于特种塑料的范畴。 a.强塑料:增强塑料原料在外形上可分为粒状（如钙塑增强塑料）、纤维状（如玻璃纤维或玻璃布增强塑料）、片状（如云母增强塑料）三种。按材质可分为布基增强塑料（如碎布增强或石棉增强塑料）、无机矿物填充塑料（如石英或云母填充塑料）、纤维增强塑料（如碳纤维增强塑料）三种。 b.泡沫塑料:泡沫塑料可以分为硬质、半硬质和软质泡沫塑料三种。 硬质泡沫塑料没有柔韧性，压缩硬度很大，只有达到一定应力值才产生变形，应力解除后不能恢复原状；软质泡沫塑料富有柔韧性，压缩硬度很小，很容易变形，应力解除后能恢复原状，残余变形较小；半硬质泡沫塑料的柔韧性和其他性能介于硬质他软质泡沫塑料之间。 二、按理化特性分类 根据各种塑料不同的理化特性，可以把塑料分为热固性塑料和热塑料性塑料两种类型。 热固性塑料 热固性塑料是指在受热或其他条件下能固化或具有不溶（熔）特性的塑料，如酚醛塑料、环氧塑料等。热固性塑料又分甲醛交联型和其他交联型两种类型。 甲醛交联型塑料包括酚醛塑料、氨基塑料（如脲甲醛三聚氰胺甲醛等）。 其他交联型塑料包括不饱和聚酯、环氧树脂、邻苯二甲二烯丙酯树脂等。 热塑料性塑料 热塑料性塑料是指在特定温度范围内能反复加热软化和冷却硬化的塑料，如聚乙烯、聚四氟乙烯等。热塑料性塑料又分烃类、含极性基因的乙烯基类、工程类、纤维素类等多种类型。 烃类塑料。属非极性塑料，具有结晶性和非结晶性之分，结晶性烃类塑料包括聚乙烯、聚丙烯等，非结晶性烃类塑料包括聚苯乙等。 含极性基因的乙烯基类塑料。除氟塑料外，大多数是非结晶型的透明体，包括聚氯乙烯、聚四氟乙烯、聚醋酸乙烯酯等。乙烯基类单体大多数可以采用游离基型催化剂进行聚合。 热塑性工程塑料。主要包括聚甲醛、聚酰胺、聚碳酸酯、ABS、聚苯醚、聚对苯二甲酸乙二酯、聚砜、聚醚砜、聚酰亚胺、聚苯硫醚等。聚四氟乙烯。改性聚丙烯等也包括在这个范围内。 热塑性纤维素类塑料。主要包括醋酸纤维素、醋酸丁酸纤维素、塞璐珞、玻璃纸等。 三、按加工方法分类 根据各种塑料不同的成型方法，可以分为膜压、层压、注射、挤出、吹塑、浇铸塑料和反应注射塑料等多种类型。 膜压塑料多为物性的加工性能与一般固性塑料相类似的塑料；层压塑料是指浸有树脂的纤维织物，经叠合、热压而结合成为整体的材料；注射、挤出和吹塑多为物性和加工性能与一般热塑性塑料相类似的塑料；浇铸塑料是指能在无压或稍加压力的情况下，倾注于模具中能硬化成一定形状制品的液态树脂混合料，如MC尼龙等；反应注射塑料是用液态原材料，加压注入膜腔内，使其反应固化成一定形状制品的塑料，如聚氨酯等。1.3 塑料的优缺点1.3.1 塑料的优点（1）加工特性好塑料可以根据使用要求加工成多种形状的产品，且加工工艺简单，宜于采用机械化大规模生产。（2）质轻塑料的密度在0.8-2.2G/CM3之间，一般只有钢的1/3-1/4，铝的1/2，混凝土的1/3，与木材相近。用于装饰装修工程，可以减轻施工强度和降低建筑物的自重。（3）比强度大 塑料的比强度远高于水泥混凝土，接近甚至超过了钢材，属于一种轻质高强的材料。（4）导热系数小塑料的导热系数很小，约为金属的1/500-1/600。泡沫塑料的导热系数只有0.02-0.046W/MK，约为金属的1/1500，水泥混凝土的1/40，普通粘土砖的1/20，是理想的绝热材料。（5）化学稳定性好 塑料对一般的酸、碱、盐及油脂有较好的耐腐蚀性，比金属材料和一些无机材料好得多。特别适合做化工厂的门窗、地面、墙体等。（6）电绝缘性好一般塑料都是电的不良导体，其电绝缘性可与陶瓷、橡胶媲美。（7）性能设计性好可通过改变配方，加工工艺，制成具有各种特殊性能的工程材料。如高强的碳纤维复合材料，隔音、保温复合板材，密封材料，防水材料等。（8）富有装饰性 塑料可以制成透明的制品，也可制成各种颜色的制品，而且色泽美观、耐久，还可用先进的印刷、压花、电镀及烫金技术制成具有各种图案、花型和表面立体感、金属感的制品。（9）有利于建筑工业化许多建筑塑料制品或配件都可以在工厂生产，然后现场装配，可大大提高施工的效率。1.3.2 塑料的缺点（1）易老化塑料制品的老化是指制品在阳光、空气、热及环境介质中如酸、碱、盐等作用下，分子结构产生递变，增塑剂等组分挥发，化合键产生断裂，从而带来机械性能变坏，甚至发生硬脆、破坏等现象。通过配方和加工技术等的改进，塑料制品的使用寿命可以大大延长，例如塑料管至少可使用20-30年，最高可达50年，比铸铁管使用寿命还长。又如德国的塑料门窗实际应用30多年，仍完好无损。（2）易燃塑料不仅可燃，而且在燃烧时发烟量大，甚至产生有毒气体。但通过改进配方，如加入阻燃剂，无机填料等，也可制成自熄、难燃的甚至不燃的产品。不过其防火性能仍比无机材料差，在使用中应予以注意。在建筑物某些容易蔓延火焰的部位可考虑不使用塑料制品。（3）耐热性差塑料一般都具有受热变形，甚至产生分解的问题，在使用中要注意其限制温度。（4）刚度小塑料是一种粘弹性材料，弹性模量低，只有钢材的1/10-1/20，且在荷载的长期作用下易产生蠕变，即随着时间的延续变形增大。而且温度愈高，变形增大愈快。因此，用作承重结构应慎重。但塑料中的纤维增强等复合材料以及某些高性能的工程塑料，其强度大大提高，甚至可超过钢材5。1.4 塑料的污染、危害及防治1.4.1 塑料的污染塑料作为人工合成的高分子材料,由于它具有良好的成型、成膜性、绝缘性、耐酸碱、耐腐蚀性，低透气、透水性以及易于着色、外观鲜艳等特点，从50年代开始，随着石油化工的发展而得到迅速发展，成为一类不可代替与生活息息相关的材料，广泛用于家电产品、汽车、家具、包装用品、农用薄膜等许多方面。到目前为止，世界塑料年产量已达1亿2千万吨，我国每年产量也超过500万吨。 然而随着塑料产量增大、成本降低、大量的商品包装袋、液体容器等，人们已经不再反复使用，而是用过即作为垃圾丢弃的消费品，即使大型成型件，最后也会随着产品的损坏而被丢弃，使塑料成为一类用过即被丢弃的产品的代表。 报载我国东北某城区路边的树上，挂满片片破旧塑料袋，象小旗在风中飘动，城郊一块200亩耕地里散落大量废弃塑料袋，风一起，空中就飞扬起纷纷“雪花”。另一城市组织学生上街打扫卫生，竟从树上摘下4万多个塑料袋。公路铁路沿线两侧，废塑料袋满目皆是。废弃塑料带来的“白色污染”,今天已经成为一种不能再被忽视的社会公害了。1.4.2 塑料的危害早在60年代中期，人们就发现聚氯乙烯塑料中残存的氯乙烯单体，能引起使前指骨溶化称为“肢端骨溶解症”的怪病。从事聚氯乙烯树脂制造的工人又常会出现手指麻木、刺痛等所谓白蜡症（雷诺氏综合症）。当人们接触氯乙烯单体后就会发生手指、手腕、颜面浮肿、皮肤变厚、变僵、失去弹性和不能用力握物的皮肤硬化症，同时还有人口现脾肿大、胃及食道静脉瘤、肝损伤，门静脉压亢进等症。70年代后又在一些聚氯乙烯生产厂中，发现有人患有一种极少见的肝癌肝脏血管肉瘤。此后虽然尽量控制聚氯乙烯树脂中单体含量，但并未彻底解决，故在1975年美国首先提出禁止用聚氯乙烯塑料包装食品和饮料。 由于塑料制品在动物体内无法被消化和分解，以致误食后即能引起胃部不适、行动异常、生育繁殖能力下降，甚至死亡。如我国的某些动物园就发生过动物误食游人丢弃的塑料食品袋致死的不幸事件。 1970年到1987年，人们调查了太平洋海域的543头白额鹱等大型海鸟，由于它们分不清塑料与海草，竟在其中458头胃中找到了塑料类物品，海龟的胃中也有。 农田里的废农膜.塑料袋等同样会引起牲口误食因厌食而死亡。此外，当它们长期残留在农田中后，既会影响土壤透气性，阻碍水分流动和作物根系发育，还会缠绕农机，影响田间作业，长此下去又能影响深层土壤，使土壤环境恶化，进而威胁人类生存。 废弃塑料对海洋的污染已经成为国际性问题。海洋漂浮物中泡沫聚苯乙烯占22，其它塑料占23。这些废弃塑料不但会缠住船只的螺旋浆，损坏船身和机器引起事故和停驶，给航 运造成重大损失，而每清除1吨海上垃圾要用去清除陆地垃圾10倍的花费。1995年香港为打捞4765.6吨海上垃圾，耗资1200万港元。 热固性塑料同样会严重污染环境。如由玻璃纤维增强塑料（FRP）制成的中、小型船身，当它们一旦报废就很难处理。在日本每年约有3000只这类废船被丢弃在港岸，既影响观瞻，又影响渔业，成为日本沿海的一大公害。1.4.3 塑料的防治我国是世界上十大塑料制品生产和消费国之一。1995年，我国塑料产量为519万吨，进日塑料近600万吨，当年全国塑料消费总量约1100万吨，其中包装用塑料达211万吨。包装用塑料的大部分以废旧薄膜、塑料袋和泡沫塑料餐具的形式，被丢弃在环境中。这些废旧塑料包装物散落在市区、风景旅游区、水体、道路两侧，不仅影响景观，造成“视觉污染”，而且因其难以降解对生态环境造成潜在危害。对此我国从如下三方面进行防治：（1）加强管理（2）采用可降解塑料（3）从法律上进行规定1.5 啤酒的历史啤酒最早出现于公元前3000年左右，于古埃及和美索不达米亚（今伊拉克）地区。这一历史事实可以在王墓的墓壁上得以证实。史料记载，当时啤酒的制作只是将发芽的大麦制成面包，在将面包磨碎，置于敞口的缸中，让空气中的酵母菌进入缸中进行发酵，制成原始啤酒。由于谷物的残渣及杂菌污染，酒的味道可想而知。公元6世纪，啤酒的制作方法由埃及经北非、伊比利亚半岛、法国传入德国。那时啤酒的制作主要在教堂、修道院中进行。为了保证啤酒质量，防止由乳酸菌引起的酸味，修道院要求酿造啤酒的器具必须保持清洁。公元11世纪，啤酒花由斯拉夫人用于啤酒。 1516年，由巴伐利亚领邦的威廉四世提出世界著名的“啤酒纯粹法”。 1480年，以德国南部为中心，发展出了下面发酵法，啤酒质量有了大幅提高，啤酒制造业空前发展。 1800年，随着蒸汽机的发明，啤酒生产中大部分实现了机械化，生产量得到了提高，质量比较稳定，价格较便宜。 1830年左右，德国的啤酒技术人员分布到了欧洲各地，将啤酒工艺传播到全世界。 中国的啤酒历史：1900-1949原料大多进口，技术由西方控制，饮用者为洋人、上层华人。 1949-1959由日本引入二棱大麦，技术由中方控制，工厂有17家。 1957-1966酒花实现自给，自行设计、装备一批小型啤酒厂。 1970-1978在中小城市建立一批小型啤酒厂，饮用啤酒的习惯开始普及，啤酒专用设备定点生产。 1979-1988全国出现啤酒热、大量引西方技术、设备，建立中大规模的啤酒厂，啤酒生产每年以30%递增。 1989-1992啤酒市场出现竞争，小型啤酒厂面临倒闭，中型啤酒厂开始改造，产品多样化，提高产品产量、质量。2 注射模具设计综述注射模具成型原理模具沿分型面可以分为定模及动模二个部分。安装时定模以定位圈或浇口套与注射机模板上的定位孔配合并将定模部分紧固在定模板上，动模则紧固在注射机动模板上，工作时注射机的紧锁机构推动其动模板将动模与定模紧密压紧，然后注射机的注射机构以400 13000公斤的注射压力，将注射机料筒内已加热均匀塑化的塑料（呈熔融状态）通过料筒喷嘴和定模部分的浇口套及浇道系统注入型腔，熔料在模内冷却硬化到一定强度后，锁模机构松压并带动其动模板及动模与定模沿分型面分开即开启模具，并有注射机上的顶出机构，推动动模部分的顶出机构，将塑件从模具内顶出模外，即可取出塑件6。注射模具分类注射模根据安装在使用注射机的形式可分为：立式注射模具、卧式注射模、角式注射模7。按塑料材料类别可分为：热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模。按模具型腔数目可分问：单型腔注射模、多型腔注射模。按模具安装方式可分为：移动式注射模、固定式注射模。按模具浇注系统可分为：冷流道模、绝热流道模、热流道模、温流道模。2.3 注射模具结构组成根据模具的功用及要点一般有以下六部分组成：（1）成型塑件用的型腔（又称凹模）、型芯（又称凸模）部分。（2）熔融塑料从注射机喷嘴进入型腔需流经的浇注系统。（3）为了从模具中顶出塑件的顶出系统（又称脱模机构）。（4）为了调节模具的温度的控温系统。（5）为了把模具安装在注射机上的安装部分。（6）为了连接以上各部分将模具组成整体的各基座部分及导向等部分。3 酒矛头塑料件工艺分析酒矛头塑料件材料为ABS塑料丙烯，丁二烯，苯乙烯，生产批量为中、大批量。该件的工艺分析：（1） 塑件结构较复杂，尺寸较小，尺寸精度一般。（2） 壁厚很小熔料在模具型腔中的流动阻力加大。（3） 塑件最小厚度仅2.5mm，不利与成型。（4） 材料流动好，且不易分解。（5） 要求表面硬度、韧性和耐磨性较高。易发生填充不良，气穴等缺陷。4 注塑工艺计算4.1 酒矛头塑料件材料的选择4.1.1 材料选择分析工程塑料可以作为结构材料使用，是具有优异的力学性能、耐热性能、耐磨性能和良好的尺寸稳定性的一类塑料。相对于金属而言，工程塑料的相对密度一般在1.02.0之间相当于钢铁的1/4-1/8，相当于铝的1/2左右，是大多数有色金属的1/51/9左右；成型后的制件有着相当的硬度，并保持一定韧性，防止碰撞的损坏；作为酒矛头塑料件，而耐磨显得尤为突出；在高温成型过程中良好的化学稳定性是保证成分单一的前提；较好的制件尺寸稳定性能帮助得到尺寸精确的制件。根据消费者的转变，结合酒矛头塑料件的设计风格，我决定选用工程塑料作为酒矛头塑料件用料8。工程塑料的特点：（1） 质量轻相对密度小（2） 优良的机械性能（3） 突出的耐磨性能（4） 良好的化学稳定性能（5） 较好的制件尺寸稳定性（6） 有较高的耐热性（7） 优良的电绝缘性4.1.2 酒矛头塑料件材料的确定ABS塑料：ABS塑料是丙烯腈、丁二烯、苯乙烯的三无共聚物。其综合性能好，尺寸稳定，绝缘性、耐水性、耐磨性均好，良好的加工流动行和着色性，但长期使用易起层。用于制造齿轮、叶轮、轴承、把手、管道储槽内衬、仪表盘、轿车车身、汽车挡泥板、制造电话机、电视机、电机、仪表的壳体等。ABS塑料的工艺特性：ABS是无定形聚合物，无明显熔点，熔融流动温度不太高，在160190范围即具有充分流动性，且热稳定性较好，在约高于285时才出现分解现象，因此加工温度范围较宽。ABS熔体具有较明显的非牛顿型，提高成型压力可以使熔体粘度明显下降。分析ABS塑料的性质、性能特点，考虑到在成型过程中需要克服的因素，以及材料成本问题，我决定用ABS塑料丙烯晴，丁二烯，苯乙烯（75%）+聚碳酸酯ploucarbonate,pc(25%)作为酒矛头塑料件的原材料。并根据最终颜色要求加入一定两的着色剂。4.2 分型面的选择为了将塑件和浇注凝料从模具中取出，以及为了将活动型芯装入模体，必须将模具分成几个部分。一般模体结构大体分为定模、动模两大主要部分。当模体闭合时，凹模和凸模相合的接触表面叫做型面。分型面大体可以分为平面式、阶梯式、斜面式、曲面式及综合式几种。设计塑料注料模具，选择分型面是一个重要的环节，分型面选择的合理，模具的工艺性强，容易加工，塑件的质量也容易保证，否则会给造模带来很大的麻烦。分型面式模具结构中的基准面，它直接影响着成型塑件的质量、模具加工的工艺性以及注射成型的效率等。因此确定模的分型面是模具设计中的重要环节之一。选择模具分型面时，通常考虑如下有关问题：(1)根据塑件的某些技术要求，确定成型零件在动模和定模上的配置。(2)塑件的生产批量。(3)结合塑件的流动性确定浇注系统的形式和位置。(4)型腔的溢流和排气条件。(5)模具加工的工艺性。合理的分型面应保证：(1)保持塑料外观整洁。(2)应有利于排气。(3)应考虑开模时塑件留在动模一侧。(4)应容易保证塑件的精度要求。(5)应力求简单使用并易于加工。(6)考虑侧向分型面与主分型面的协调。(7)分型面应与注射机的参数相输赢。(8)考虑脱模斜度的影响。 基于对分型面的重要性、分型面确立的考虑问题以及合理分型面应满足什么样的要求等各方面的学习，加上结合酒矛头塑料件为平板矩形略带斜边的外型特点，决定选用平面式分型面9。5 酒矛头塑料件模具设计5.1 模具结构设计本设计塑件外形尺寸小，结构较为复杂，在成型过程中主要考虑怎样易于内部结构的成型及如何卸料问题。所用的材料为ABS,流动性较好。在保证注射压力和满足以上两个问题前提下设计模具结构。如图2所示：1动模座板2内六角螺钉3推杆固定板4支撑块5动模支撑板6型芯固定板7导套8导柱9定模10内六角螺钉11定位圈12浇口套13活动型芯14内型芯15内六角螺钉16动模垫板17顶杆18内六角螺钉图2酒矛头塑料件模具装配图5.2 浇口套设计浇口套形式的主要参数计算按照公式10：主流道始端直径：D=d+（0.51）mm球面凹坑半径：R2=R1+(0.51) mm5.3 浇注系统设计注塑模具浇注系统是将注射机料筒中的熔融塑料从喷嘴高压喷出后，稳定而顺畅地充入并同时充满型腔的各个空间的通道。它在充模及塑件及塑料固化过程中还将满注射压力平衡地传递到型腔的各个部位，以获得填充实、完整、质量优良的塑件。注射模具的浇注系统通常由主浇道、分流道、浇口、冷料穴和排气槽或溢流槽等部分组成。浇注的选择尤为重要。合理的浇口能够减少产品的缺陷，提高产品质量；反之不合理的浇口对零件的质量形象很大；综合考虑酒矛头塑料件的设计要求、工艺性分析以及所选材料等因素，在采用浇口形式上主要倾向于两种浇口形式：点浇口： 点浇口又称为针浇口，他也是比较常用的一种形，通常用于流动性较好的塑料制品，如聚乙烯、聚丙烯、ABS、聚苯乙烯、尼龙类的塑件。它的优点如下：（1）浇口的截面积尺寸较小，一般的d=0.50.8mm，当熔料通过时，有很高的剪切速度摩擦，产生热量，提高熔料的温度和降低熔料黏度，有利于熔料流动，从而能获得外形清晰、表面光泽的 塑件制品。（2）塑件制品的浇口在开模的同时即被拉断，浇口痕迹呈圆点状，不明显。（3）点交口一边开在塑件顶部，因其注射流程短，拐角小，排气条件又好，因此很容易成型。（4）适用于外观要求较高的壳类或盒类塑件的单腔模、多腔模等各种模具，使用比较广泛。采用点浇口时应注意的问题：（1）由于点浇口直径较小，所以注射压力的损失较大，而引起收缩率大。浇口附近会产生较大的内应力而引起翘曲、变形等缺陷，并在浇口附近形成脆弱点。为减少压力损失，实践中往往将浇口长度做的尽量短些。（2）为清楚浇注凝料，必须另设一个模板，即形成两个分型面的三板式模具结构比较复杂，增加制模成本。由于取出凝料消耗了时间，使成形加长，影响成型效率。（3）不易成型平薄塑件及不允许有变形的塑件。在 成型大型制品时，采用单个的点浇口，由于流程过长，会造成熔接处料温过低，熔接不牢，形成明显的熔接痕 ，影响塑件的强度。同时，由于料温的 差异过大，容易引起速件的 扭曲变形。以上的不足可以采用多点式进料加以补偿。（4）由于浇口的附近熔料流速痕高，造成分子高度定向，增加局部应力，在壁薄的塑件容易发生开裂现象。侧浇口：侧浇口一般设分型面上，从塑件的侧面进料。他广泛用于一模多腔的模具中，适用于成型各种形状的塑件。（1）侧浇口多为扁平形状，可以缩短浇口冷却时间，从而缩短成型周期。（2）易于去除浇注系统的凝料而不影响塑件的外观。（3）可根据塑件的形状特点灵活多样地选择浇口位置。（4）侧浇口截面积