蛋糕切刀注塑模具設計【一模二腔優(yōu)秀課程畢業(yè)設計含proe三維20張CAD圖紙+帶外文翻譯】-zsmj09

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蛋糕切刀注塑模具設計【一模二腔含20張CAD圖紙及proe三維】

摘  要

塑料制品具有原料來源豐富,價格低廉,性能優(yōu)良等特點。它在電腦、手機、汽車、電機、電器、儀器儀表、家電和通訊產(chǎn)品制造中具有不可替代的作用，應用極其廣泛。注射成 形是成形熱塑件的主要方法，因此應用范圍很廣。

本次的畢業(yè)設計是蛋糕切刀的注塑模的設計。蛋糕切刀具有重量輕、易清潔、耐腐蝕老化、強度高、有一定韌性 ，制作方便、價格低廉、美觀等特點。

  依據(jù)產(chǎn)品的數(shù)量和塑料的工藝性能確定塑件采用注射成形法生產(chǎn)。該產(chǎn)品設計為大批量生產(chǎn)，故設計的模具要有較高的注塑效率，澆注系統(tǒng)要能夠自動脫模，此外為保證塑件表面質量采用側澆口，因此選用單分型面注射模，側澆口自動脫模結構。模具的型腔采用一模兩腔平衡布置，澆注系統(tǒng)采用側澆口成形，推出形式為四推桿推出機構完成塑件的推出。由于塑件的工藝性能要求注塑模中有冷卻系統(tǒng)，因此在模具設計中也進行了設計。本次的設計中不僅參考了大量紙質文獻，而且在互聯(lián)網(wǎng)上查閱資料，設計過程比較完整。EMX可以使設計師直接調用公司的模架，節(jié)省模具設計開發(fā)周期，節(jié)約成本，減少工作量。故本次設計基于EMX插件完成，即順應了時代發(fā)展的要求你，又大大減少了設計時間。

關鍵詞： 單分型面注射模具  蛋糕切刀 EMX

ABSTRACT

  Plastic products with rich sources of raw materials, low prices, excellent performance and so on. It is in the computer, mobile phone, automobile, electrical, electrical, instrumentation, home appliances and communications products manufacturing has an irreplaceable role, the application is extremely extensive. Injection molding is the main method of forming thermoplastic parts, so the application range is very wide.

  According to the number of products and the performance of plastic to determine the use of plastic injection molding method. The product is designed for mass production, so the design of the mold to have a higher injection efficiency, gating system to be able to automatically stripping, in addition to ensure that the plastic surface quality side gate, so use single-point injection mold, side Gate automatic stripping structure. The cavity of the mold is arranged in a mold and two chambers, and the pouring system adopts the side gate forming, and the form of the four push rods is introduced to complete the introduction of plastic parts. As the plastic parts of the process performance requirements of the injection mold has a cooling system, so the mold design is also designed. This design not only refers to a large number of paper documents, but also access to information on the Internet, the design process is relatively complete.

  EMX can make the designer directly call the company's mold, saving mold design and development cycle, cost savings, reduce the workload. So this design is based on EMX plug-in completed, that is, conform to the requirements of the development of the times, but also greatly reduces the design time.

Key words:  Single part injection mold  Cake cutter  EMX

目  錄

第一章  緒 論……………………………………………………………1

1.1 塑料模的功能 ………………………………………………………1

1.2 塑料模的發(fā)展狀況 …………………………………………………1

1.3 本設計的意義和目的 ………………………………………………2

第二章  塑件成型工藝性分析 …………………………………………4

2.1 塑件及材料的分析 …………………………………………………4

2.2 擬定模具的結構形式 ………………………………………………6  

2.3 澆注系統(tǒng)的設計 ……………………………………………………9

2.4 章節(jié)小結……………………………………………………………13

第三章  成型零件的結構設計及計算  ………………………………14

3.1成型零件的結構設 …………………………………………………14

3.2 成型零件鋼材的選用  ……………………………………………14

3.3成型零件工作尺寸的計算 …………………………………………16

3.4模架的確定 …………………………………………………………17

3.5排氣槽的設計 ………………………………………………………18

3.6 脫模推出機構的設計 ……………………………………………19

3.7 導向與定位結構的設計 …………………………………………19

3.8 章節(jié)小結  …………………………………………………………19

第四章  整體設計   …………………………………………………21

4.1模具總裝圖 …………………………………………………………21

4.2模具的工作原理 ……………………………………………………22

4.3模具的安裝試模 ……………………………………………………22

設計小結  ………………………………………………………………24

謝辭………………………………………………………………………25

參考文獻  ………………………………………………………………26

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O in e a r lo w d e n y p o t h n e (a 1). is 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 1 大連交通大學 畢業(yè)設計調研報告 學 院 _____機械工程學院 __________ 專 業(yè) _____機械工程 _____ 班 級 ______機械 133______________ 姓 名 ______吳 東 _________________ 學 號 ______1304010731____________ 指導教師 ______朱建寧 ________________ 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 2 調研報告 一、 課題的來源及意義 放眼望去，在目前的經(jīng)濟發(fā)展背景下，世界上大多數(shù)國家都把注塑模具成型放在國民工業(yè)發(fā)展的優(yōu)先地位。查閱相關資料可知當前工業(yè)零件７０％的粗加工和５０％的精加工產(chǎn)品都是通過注塑模具成型來完成的。很顯然，我們平常生活中所用的洗衣機、冰箱、手機、筆記本、電扇等各種家庭常用電器和日常工具中大約有９０％的零件都是屬于注塑模具成型工藝產(chǎn)品。注塑模具成型是通過將多種多樣的原材料在高溫下融化后，在一定壓力的作用下按原件的要求去設計制造出滿足不同要求的模型，。注塑模具有良品率高、產(chǎn)品品質穩(wěn)定、現(xiàn)代化程度高、成本相對較低等優(yōu)點，在塑 料生產(chǎn)中的地位居于前列，其大都可以進行重復使用且適應于大批量生產(chǎn)，是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的必備裝備，其在注塑成型中處于核心地位 [1]。 零件模型的設計水平、加工質量、模具材料、技術含量等都大大影響著眾多相關行業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展，對眾多企業(yè)研究新產(chǎn)品、保障高質量、拉動經(jīng)濟的快速發(fā)展、進行技術的改革創(chuàng)新都有相當重要的作用。因此，注塑模具成型設計制造的應用無論是對普通百姓生活還是對國家經(jīng)濟的發(fā)展，都有著巨大意義。近些年塑料應用范圍越來越廣泛，無論是生活用品還是軍事裝備，到處可見塑料制品。一個國家制造業(yè)發(fā)展水平的重要標志之一就是模具行業(yè)的發(fā)展，在工業(yè)發(fā)達國家，注塑模具制造業(yè)的基本特征就是標準化、網(wǎng)絡化、智能化 [2]。 本設計以社會實際產(chǎn)品（蛋糕切 刀）為課題，通過使用 、繪圖軟件設計一合理的注塑模具。在設計過程中，使我們在塑件結構設計、塑料成型工藝分析、塑料模具數(shù)字化設計、塑料模具零件的選材、熱處理、塑料模具零件的制造，以及資料檢索查詢、論文格式方法、英文翻譯等方面得到了綜合訓練。培養(yǎng)了我們設計創(chuàng)新的能力，提高了我們對模具設計基本原理及過程的理解和認識。 二、 國內外發(fā)展狀況以及發(fā)展趨勢 內外發(fā)展狀況 就目前來說，我國的模具工業(yè)體系相對來說比較現(xiàn)代化，包括模具設計研發(fā)體系；模具材料研發(fā)、生產(chǎn)和供應體系；模具標準件生產(chǎn)、 供應體系；專業(yè)模具制造廠商。從行業(yè)結構上來看，民營企業(yè)發(fā)展相對來說較快，國有企業(yè)對比以前更有活力，模具廠家的數(shù)量和能力都有較大提升，其產(chǎn)品明顯有了符合市場需求的專業(yè)性。模具行業(yè)方向的工業(yè)園發(fā)展很快，相關產(chǎn)業(yè)彼此匯聚一起，彼此促進發(fā)展 [3]。 在技術方面，近年來，我國模具行業(yè)產(chǎn)品結構調整加快，以大型、精密、復雜、長壽命模具為代表的技術含量較高模具的發(fā)展速度高于行業(yè)總體發(fā)展速度，占模具總量的 35%左右。但從總體來說高技術含量模具自給率還比較低，有很大一部分依靠進口。近年來，我國模具行業(yè)結構調整取得不小成績，無論 是企業(yè)組織結構、產(chǎn)品結構、技術結構和進出口結構，都在向著合理化的方向發(fā)展。目前全世界模具總產(chǎn)值約為 680 億美元，中國只占 8%左右，為更新和提高裝備水平，模具企業(yè)每年都需進口幾十億元的設備。在創(chuàng)新開發(fā)方面的投入仍顯不足，模具行業(yè)內綜 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 3 合開發(fā)能力的提升已嚴重滯后于生產(chǎn)能力的提高 [3]。 從地區(qū)分布來看 , 以珠江三角洲和長江三角洲為中心的東南沿海地區(qū)發(fā)展快于中西部地區(qū) , 南方的發(fā)展快于北方。目前來說廣東和浙江是模具發(fā)展最快、模具生產(chǎn)最集中、模具水平高的省份 , 其模具方面的產(chǎn)值約占到全國模具總產(chǎn)值的 60 %以上。雖 然我國模具總量很大，甚至居于世界前列 , 但無論是設計水平還是制造水平，與工業(yè)發(fā)達國家還差很遠，尤其是德、美、日、英、意等工業(yè)國家 , 無論是模具產(chǎn)品的商品化還是制造的智能化以及模具的標準化程度，也都遠低于國際水平 [4]。 在國外 ，模具行業(yè)是應用 術比例比較高的行業(yè)之一。模具制造業(yè)正以一個高自動化、高生產(chǎn)效率、高經(jīng)濟性、高靈活性、高速計算、高速繪圖和人工智能的全新面貌展現(xiàn)在人們面前，并迅速發(fā)展，以適應當今社會激烈的產(chǎn)品和市場競爭 [5]。 澳大利亞 該系統(tǒng)具有很強大 的注塑模分析模擬功能 ,包括繪制型腔圖形的線框造型軟件 限元網(wǎng)格生成軟件 動分析軟件 卻分析軟件 動、冷卻分析結果和模架應力場分布的可視化顯示軟件 及翹曲分析模擬軟件 [5]。 美國 司的注塑模 統(tǒng)。該系統(tǒng)包括三維幾何形狀描述軟件 維有限元流動分析軟件 卻分析軟件 準模架（美國 準）選擇軟件 部分 [5]。 展趨勢 隨著國際交往的日益增多和外資在中國模具行業(yè)的投入日漸增加，中國模具已經(jīng)與世界模具密不可分，中國模具在世模具中的地位和影響越來越重要。查閱相關資料分析，未來十年，中國模具工業(yè)和技術的主要發(fā)展方向將主要集中在以下幾個方面。 術是模具技術發(fā)展史上的一個重要里程碑 , 實踐證明 ,術是模具設計制造的發(fā)展方向?，F(xiàn)在 , 全面普術的條件已基本成熟。除了可用于建模、為數(shù)控加工提供 序，也可針對不同類型的模具，通過數(shù)值模擬方法達到預測產(chǎn)品成型（形）過程的目的，改善模具結構、功能。從 體化上來說，其發(fā)展趨勢是集成化、系統(tǒng)化、智能化和網(wǎng)絡化，以便充分發(fā)揮各單元的優(yōu)勢和功效 [6]。 想改善模具制造周期，同時提高模具的總體質量和降低模具制造各項成本，應推廣模具標準化及標準件的應用。模具標準件應進一步規(guī)劃、完善，以滿足不同行業(yè)需求，在降低成本的前提下能保證相應的質量。 用新型熱流道技術是塑料模設計制造中的一大變革，可顯著提高模具制造的生產(chǎn)效率和質量，并能大幅度節(jié)省制作的原材料和節(jié)約能源，國外模具企業(yè) 已有一半用上了該項技術，甚至已達 80%以上；氣體輔助注射成型也是塑料成型的一種新工藝，它具有注射壓力低、制品翹曲變形少、表面好、易于成型、壁厚差異較大等優(yōu)點，可在保證產(chǎn)品質量的前提下，大幅度降低成本 [7]。 體輔助注射成形是一種塑料成形的新工藝 , 它具有注射壓 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 4 力低、制品翹曲變形小、表面質量好以及易于成形壁厚差異較大的制品等優(yōu)點 , 可在保證產(chǎn)品質量的前提下 , 大幅度降低成本。氣體輔助注射成形包括塑料熔體注射和氣體 (一般均采用氮氣 )注射成形兩部分 , 比傳統(tǒng)的普通注射工藝有多的工藝參數(shù)需要確 定和控制 , 而且氣體輔助注射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)氣體輔助成形流動分析軟件顯得十分重要 [7]。 具表面的光整加工是模具加工中未能很好解決的難題之一。模具表面的質量對模具使用壽命、制件外觀質量等方面均有較大的影響 , 手工研磨是傳統(tǒng)模具精加工手段，也是目前普遍采用的方法。手工研磨不需要特殊的設備，操作簡便，適應性較強，這種加工模式更多的是依賴有經(jīng)驗的技師，依靠他們的精湛技術解決技術難題，但是此種手段對于技師的體能要求較高，另外依靠經(jīng)驗并不是最可靠的，也會出現(xiàn)質量問題，大大影響了磨具加工的高水平發(fā)展。 現(xiàn)在隨著科技發(fā)展，新型加工機器不斷產(chǎn)生應用，結合數(shù)字化的拋光機器，利用自動化控制，電子顯示技術參數(shù)設置，可以根據(jù)環(huán)境情況變化，調整研磨參數(shù)和工藝參數(shù)，可以實現(xiàn)全自動和半自動拋光。對工人技術經(jīng)驗 要求并不是很 高，所以操作簡便，另外 還有其他的特點：可以實現(xiàn)平整功能，平整的波紋長度可達 75 毫米，數(shù)字化拋光機和手工拋光相比，工作效率提高一倍，其拋光質量穩(wěn)定且精度高，還有對材料的適應性高，可以適合各種材料 如 鑄鋼、鍛鋼、鋁合 金及鋅基合金，適合加工的磨具尺寸范圍寬泛 [8]。 三、本課題的研究內容 充分利用所學知識，完成要求設計產(chǎn)品（蛋糕切刀）的結構與工藝分析，并進行相應塑料注射模的設計，形成比較完善的技術材料。 a 塑件成型工藝性分析 b 擬定模具的結構形式 c 分型面的設計 d 澆注系統(tǒng)的設計 e 成型零件的結構設計及計算 f 模架的確定 g 排氣槽的設計 h 脫模推出機構的設計 i 冷卻系統(tǒng)的設計 j 導向與定位機構的設計 k 總裝圖和零件圖的繪制 l 編寫設計說明書 四 、課題的研究目標及方法 分析蛋糕切刀外形尺寸及其原料成型工藝性，運用 軟件生成產(chǎn)品根據(jù)粗略設計的產(chǎn)品，從外形尺寸、精度等級、脫模斜度、材料性能、材料的注射成型過程及工藝參數(shù)等方面做出合理的工藝分析，并對原產(chǎn)品參數(shù)作出適當?shù)男薷?。通過查閱相關資料，確定加工所需工序。按照課本實例對模具進行設計及計算，并用 、 件軟件繪制總裝圖和零件圖。 五、進度安排 第 1 周：寫調研報告。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 5 第 2 周：翻譯外文資料。 第 3 周：確定該塑件零件尺寸，進行工藝分析，制作零件模型；設計分型面、型腔。 第 4：設計模體、澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)，導向與定位機構，并進行相關計算。 第 7：用 、 制模具零件三維圖、零件二維圖及實體裝配圖。 第 10：繪制模具裝配圖，標注尺寸。 第 12 周：編寫計算說明書。 第 13 周：修改圖紙，整理資料。 第 14 周：準備答辯。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計調研報告 6 參考文獻 [1] 肖微 . 淺析塑料注塑成型及其模具的應用 [J]. 科技創(chuàng)新與應用 , 2017(2):31 [2] 徐世虎 . 淺析注塑模具成型設計制造的應用 [J]. 現(xiàn)代制造 , 2014(15):116[3] 夏琴香 . 模具行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀分析 [J]. 機電工程技術 , 2014(7):1[4] 劉少達 . 我國塑料模具工業(yè)的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 [J]. 仲愷農(nóng)業(yè)工程學院學報 , 2004, 17(3):665] 陶秀 , 李鋒 , 管鋒 . 注塑模具計算機輔助設計的發(fā)展與應用 [J]. 機械工程師 , 2005(7):42[6] 洪麗華 , 陳永祿 . 中國模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術發(fā)展趨勢 [J]. 機電技術 , 2007, 30(2):96[7] 周永泰 . 我國塑料模具現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢 [J]. 塑料 , 2000, 29(6):23[8] 陳明耀 . 模具制造 中模具表面 精加工 技術 分析 [J]. 中國新技 術新 產(chǎn)品 , 2015(10):63[9] 洪麗華 , 陳永祿 . 中國模具工業(yè)現(xiàn)狀和模具技術發(fā)展趨勢 [J]. 機電技術 , 2007, 30(2):96 [10] 陶秀 , 李鋒 , 管鋒 . 注塑模具計算機輔助設計的發(fā)展與應用 [J]. 機械工程師 , 2005(7):42[11] , ?, , et of ]. 2007, 187(2/3):690 A a b le o f Co n t e n t s A Gu id e t o Po le n je ct io n Mo ld in g In t ro d u ct io n ? o le cu la r st ru ct u re a n d co m p o io n a ct p ro p e rt ie s a n d p ro ce b y ? 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A) B) in o le cu la r w e ig h t of as 2 it is of is of of x 12 + x 1) 8. . w C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C –C – C – C – C – C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 3 or of a of of of is in go up to of is is in of a a 0 g/10 is to s as as or 90°C (374°F) a ,160 g. at at a 30°C (446°F). FR of be of of of FR is or of a to is an it of a to As – on to in of as er in an in to as Mo le cu la r w e ig h t d u t io n a of of is be be It be I be in as to of is a of a s of it is to as of in is to is up of to is to a “. to of on a of In S S of ). to he of to a P be by P in a a Mo d rs a n d a d d it s of of be by by of or to be In of Co p o e of of or P to ? to by of to of to to to ? o g se ly w it h m o ld e o w p o le s a re m a d e a of ). be or be an is as a to P, VA be by a in a a of in to as ? ? ? ? . O R . of w 5 4 6 5 4 2 1 3 2 1 O R O a in in in of . by a of s . Lo w d e n y p o t h n e (. o ). is a or to to a is is to an O if at ig h d e n y p o t h n e (a of In ), a if an a in to in a is It is to an . O to a 0). In is in in a An in a no Sh ip p in g a n d h a n d g p o le re s to of of al is It is of to to in 0of of of to a of . O in e a r lo w d e n y p o t h n e ( Ta b le o f Co n t e n t s A Gu id e t o Po le n je ct io n Mo ld in g In t ro d u ct io n ? o le cu la r st ru ct u re a n d co m p o io n a ct p ro p e rt ie s a n d p ro ce b y ? A at on of it no or of to be ? Po le s a re d e d m p e t ro ch e m or ? ? as to is is to ? 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A) B) in o le cu la r w e ig h t of as 2 it is of is of of x 12 + x 1) 8. . w C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C – C –C – C – C – C – C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C C 3 or of a of of of is in go up to of is is in of a a 0 g/10 is to s as as or 90°C (374°F) a ,160 g. at at a 30°C (446°F). FR of be of of of FR is or of a to is an it of a to As – on to in of as er in an in to as Mo le cu la r w e ig h t d u t io n a of of is be be It be I be in as to of is a of a s of it is to as of in is to is up of to is to a “. to of on a of In S S of ). to he of to a P be by P in a a Mo d rs a n d a d d it s of of be by by of or to be In of Co p o e of of or P to ? to by of to of to to to ? o g se ly w it h m o ld e o w p o le s a re m a d e a of ). be or be an is as a to P, VA be by a in a a of in to as ? ? ? ? . O R . of w 5 4 6 5 4 2 1 3 2 1 O R O a in in in of . by a of s . Lo w d e n y p o t h n e (. o ). is a or to to a is is to an O if at ig h d e n y p o t h n e (a of In ), a if an a in to in a is It is to an . O to a 0). In is in in a An in a no Sh ip p in g a n d h a n d g p o le re s to of of al is It is of to to in 0of of of to a of . O in e a r lo w d e n y p o t h n e (a 1). is 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 1 聚烯烴注塑成型指南 介紹 聚烯烴是 注塑成型 使用 最廣泛的二手塑料。本手冊“聚烯烴 注塑成型 指南” ， 包含 一般材料信息 、 設備 信息和 聚烯烴制品最佳 注塑成型方法 。 可注射成型的聚烯烴包括： ?低密度聚乙烯（ ?線性低密度聚乙烯（ ?高密度聚乙烯（ ?乙烯共聚物，如乙烯醋酸乙烯酯（ ?聚丙烯和丙烯共聚物（ ?熱塑性烯烴（ 一般來說，與其他塑料相比，注塑聚烯烴的優(yōu)點是： ?重量輕 ?出色的耐化學性 ?在較低溫度下韌性好 ?優(yōu)異的介電性能 ?不吸濕 聚烯烴的特點是有 廣泛的填料， 可用 增強劑和化學改性劑進行改性。 此外， 一般 聚烯烴相對容易注塑成型。 聚烯烴注塑的主要應用領域是： ?家電 ?汽車產(chǎn)品 ?消費產(chǎn)品 ?家具 ?家庭用品 ?工業(yè)容器 ?材料處理設備 ?包裝品 ?體育用品 ?玩具和新產(chǎn)品 本手冊包含有關聚烯烴注射成型的大量信息 ;， 然而，對于特定應用的 脂的加工沒有具體的建議。 有關更多詳細信息，請聯(lián)系您的 烯烴銷售或技術服務代表。 聚烯烴衍生自石油化學品 聚烯烴是由石油基氣體聚合的塑料樹脂。 兩種主要氣體是乙烯和丙烯。 乙烯是制造聚乙烯（ 乙烯共聚物樹脂的主要原料 ; 丙烯是制備聚丙烯（ 丙烯共聚物樹脂的主要成分。 聚烯烴樹脂被 歸類于 熱塑性塑料，這意味著它們可以被熔化，固化并再次熔化。 這與熱固性樹脂（例如酚醛樹脂）形成對比，其一旦固化就不能再 次 加工。 用于注塑的聚烯烴樹脂 大多數(shù) 以 其 顆粒形式使用。 顆粒的直徑約 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 2 為 1/8 英寸長， 直徑為 1/8 英寸，通常 為 稍微半透明至白色。 許多聚烯烴樹脂含有添加劑，如熱穩(wěn)定劑。 它們還可以與著色劑、阻燃劑、發(fā)泡劑、填料、 增強劑和其它功能添加劑如抗靜電劑和潤滑劑混合。 分子結構和組成影響特性和加工性 四種基本的分子性質影響注塑 聚烯烴 優(yōu)質 部件所必需的大部分樹脂特性。 這些分子性質是： ?鏈分支 ?結晶度或密度 ?平均分子量 ?分子量分布 所使用的材料和 工藝 會 確定聚合聚烯烴的 分子性質。 衍生聚烯烴 氣體的基本結構單元是氫和碳原子。 對于聚乙烯，將這些原子合并形成亞甲基單體 C 2 H 4。 H H | | C = C | | H H 在聚合過程中，連接碳原子的雙鍵斷裂。 在合適的條件下，這些鍵與其他乙烯分子改性形成長分子鏈。 得到的產(chǎn)物是聚乙烯樹脂。對于聚丙烯，將氫和碳原子合并形成丙烯單體 。 第三個碳原子形成一個側分支，使得主鏈呈螺旋狀。 通過乙烯單元與乙酸乙烯酯（ 無規(guī) 則分布的共聚單體聚合制成 乙烯 - 乙酸乙烯酯（ 乙烯共聚物。 鏈分支 聚合物鏈可以是線性的，如在高密度聚乙烯中，或者如在低密度 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 3 聚乙烯中那樣 。 對于聚乙烯分子鏈中的每 100 個乙烯單元，可以有 1到 10 個短或長的 三維輻射 分支 （圖 1）。 分支的程度和類型由工藝（反應器）、催化劑 或任何使用的共聚單體控制。 鏈分支影響聚乙烯的許多性質，包括密度、硬度、 柔韌性和透明度等等。 鏈分支也是 可能發(fā)生氧化的分子結構的 重 點。 如果在加工過程中達到過高的溫度，則會發(fā)生氧化，這可能 影響聚合物的性能。 這種氧化或降解可能導致聚乙烯中的交聯(lián)和聚丙烯中的鏈斷裂。 圖 另一方面，聚丙烯可以看成是 線性（無支化）或非常高度支化的。 盡管懸浮的碳在每個重復單元上形成短分支，但它也是聚丙烯分子獨特螺旋和線性構型的原因。 密度 聚烯烴是半結晶聚合物，這意味著它們由排列成非常有序（結晶）結構的分子和隨機取向（無定形）的分子組成。 晶體和非晶區(qū)域的這種混合物（圖 2）對于向注模部件提供 可靠 的性能是必不可少的。 完全無定形的聚烯烴 的物理性能 類似 于潤滑脂但 有 一些 差 異 。 完全結晶的聚烯烴將是非常硬和脆的。 圖 A）和無定形（ B）區(qū)域 脂具有線性分子鏈，其側鏈分支較少。 因此，鏈條更緊密地貼 在一起（圖 3），其 結晶度高達 95％。 脂通常具有60％至 75％的結晶度。 脂的結晶度為 60％至 85％。 它們不是非常密集。 脂的標稱比重范圍為 ，這是商品熱塑性塑料的最低值，并且各 制造商的 產(chǎn)品 差異不大。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 4 對于聚乙烯，密度和結晶度直接相關，結晶度越高，樹脂密度越高。 更高的密度又影響了許多性能。 隨著密度的增加，熱軟化點、耐油性 和水汽滲透和剛度增加。 然而，增加的密度通常導致抗應力開裂性和低溫韌性降低。 ?脂的密度范圍為 /立方厘米（ g / ?脂的范圍為 g / 脂的范圍為 > > g / 以看出，所有天然聚烯烴樹脂，即沒有任何填料或增強劑的那些， 其密度 小于 。 這種輕質量是聚烯烴注塑成型 部件的關鍵優(yōu)點之一。 密度對各種類型的聚乙烯樹脂的性能的一般指標在 表1 中。 分子量 不同元素的原子，如碳、 氫等具有不同的原子量。 碳的 原子量為12，氫的 原子 量為 1。 因此，乙烯單元的分子量是其六個原子（兩個碳原子 x 12 +四個氫 x 1） 的重量之和 ，等于 28。 與簡單的化合物（如乙烯或丙烯）不同，每種聚烯烴樹脂由大小鏈的混合物組成，即高分子量和低分子量的鏈。 聚合物鏈的分子量一般為數(shù)千， 有些 可能高達一百多萬。 這些的平均值 稱為 相對 平均分子量。 表 熔融指數(shù)增加 密度 增加 硬度計硬度（表面） 保持原本性質 增加 光澤程度 加強 加強 耐熱性（軟化點） 保持原本性質 加強 抗應力開裂性 減弱 減弱 機械柔性壽命 減少 減少 加工性能（模具壓力較?。? 提高 保持原樣 模具收縮性 減小 增加 成型速度（凝固速度） 保持 原樣 加快 耐滲透性 保持原樣 加強 剛性 保持原樣 加強 韌性 減弱 減弱 透明度 保持原樣 減弱 翹曲程度 減弱 加強 隨著平均分子量的增加，樹脂的韌性增加。 同樣，抗拉 強度和耐環(huán)境應力開裂性（ 增加 。 當成型件時 受到 材料 如溶劑、油、洗滌劑 等的壓力時可能會開裂。然而，較高的分子量會增加在熔體粘度和流動 阻力 ，較高的 平均分子量 使注射成型更加困難 。 熔體流動速率（ 在標準溫度和靜態(tài)載荷（壓力）條件下對 聚合物熔體粘度的簡單測量。對于聚乙烯，它通常被稱為熔融指數(shù)（ 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 5 在 10 分鐘（ g / 10 分鐘）內流過標準尺寸孔口的熔融樹脂的 重量。熔體流動速率與樹脂的平均分子量成反比：隨著平均分子量的增加， 低，反之亦然。 熔體粘度或樹脂流動的阻力是非常重要的特性，因為它影響填充模腔的熔融聚合物 的流動。具有較高熔體流動速率的聚烯烴需要較低的注射成型加工壓力、溫度和較短的成型周期（從模具中排出之前冷卻所需的時間較少）。具有高粘度和較低熔體指數(shù)的樹脂 注射成型 需要 相反 的 條件。 應該知道的是 ，壓力影響流動特性。 兩種樹脂可以具有相同的熔體指數(shù)，但是具有不同的高壓流動性能。 因此， 須與其他特性（如分子量分布）一起使用，以測量樹脂的流動性和其他性能。 通常，注塑樹脂的特征是具有中等、 高或非常高的流量。 對于注塑級 聚乙烯的 通常在 190℃（ 374° F）下使用 2160g 的靜態(tài)載荷測定。 聚丙烯的 在相同的負載下測定，但在 230℃（ 446° F）的較高溫度下測定。 其他熱塑性塑料的 因此，使用 據(jù)的不同材料的相對加工性 是不可能 準確預測 的 。 分子量分布 在聚合過程中，產(chǎn)生長度不同的分子鏈混合物。 有些可能很短 其它 可能非常長，包含數(shù)千個單體單元。 大分子鏈和中小分子鏈在聚烯烴樹脂中的相對分布對其性質很重要。 當分子鏈 由接近平均長度的鏈構成時，稱為具有“窄分子量分布”的樹脂。具有“寬分子量分布”的聚烯烴是具有更寬鏈條長度的樹脂。 通常，具有窄分子量分布的樹脂具有良好的低溫沖擊強度和低翹曲。 具有寬分子量分布的樹脂通常具有較高的抗應力開裂性和更易于加工性 （圖 4）。 用于制備聚烯烴的催化劑類型和聚合方法 決定其分子量分布。 脂的分子量分布（ 可以 是通過在生產(chǎn)過程中改變 添加劑選擇性斷裂 較 長 的 子 鏈 。這導致較窄的分子量分布和更高的熔體流動速率。 共聚物 用一種堿性類型的單體制成的聚烯烴稱為均聚物。 然而，存在由兩種或多種單體制成的大量 聚烯烴，稱為共聚物。 許多注塑級 是由 特定性能改進的共聚單體制成的。 最常用于 共聚單體稱為α 它們包括丁烯、 己烯和辛烯。 與乙烯一起制備注塑級別的其它共聚單體是丙烯酸乙酯， 用 共聚物乙烯丙烯酸乙酯（ 乙酸乙烯酯生產(chǎn)乙烯醋酸乙烯酯（ 乙烯用作丙烯與丙烯的共聚單體，生成聚丙烯無規(guī)共聚物。 通過在形成細 而 分散的乙丙橡膠的第二反應器中生產(chǎn)高乙烯 - 丙烯共聚物，可以使聚丙烯更具抗沖擊性。 以這種方式制備的產(chǎn)品通常稱為抗沖共聚物。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 6 改性劑和添加劑 許多化學改性劑和添加劑可以與聚烯烴注塑樹脂混合。 在某些 樹脂制造過程中 可以 添加化學改性劑。 這些添加劑中的一些包括： ?抗氧化劑 ?酸清除劑 ?工藝穩(wěn)定劑 ?防靜電劑 ?脫模添加劑 ?紫外線（ 穩(wěn)定劑 ?成核劑 ?澄清器 ?潤滑劑 與模塑商緊密合 作 供各種注塑用聚烯烴樹脂，包括 P，聚物和 這些特定樹脂 以滿足許多應用領域的要求。 可以通過控制樹脂生產(chǎn)過程中的四種基本分子性質和通過使用改性劑、 添加劑來制備具有明顯不同特性的聚烯烴樹脂。 注塑機 商家 可以與他們的 烯烴銷售或技術服務代表密切合作，以確定最能滿足其需求的 樹脂。 烯烴技術服務代表還可以通過改進工具、零件和指導開發(fā)特殊產(chǎn)品 滿足新型 應用的要求，來協(xié)助注塑機 終端用戶。 如何制造聚烯烴 高純度乙烯和丙烯氣體是制備聚烯烴的基本原料（圖 5）。 這些氣體可以是煉油廠的副產(chǎn)物， 它們 也 可以從通過氣田的管道從乙烷 、丙烷液化氣體混合物中提取出來。 乙烷 、丙烷裂解和純化中的高效率可以 保證 非常純的乙烯和丙烯，這對于生產(chǎn)高質量的聚烯烴是至關重要的。 圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 7 以通過更多的聚合技術和 用 比任何其他供應商 更大范圍的催化劑生產(chǎn)聚烯烴。 兩個植物如圖 6 所示。 圖 利諾伊州莫里斯的聚丙烯裝置。 右邊 ，德州工廠 置 低密度聚乙烯（ 為了制造 脂， 用高 壓、 高溫管式和高壓釜聚合反應器（圖 7 和 8）。將乙烯泵入反應器并與催化劑或引發(fā)劑組合以制備 形成的 體流入分離器，其中未使用的氣體被除去，回收并循環(huán)回到該過程中。 然后將 入擠出機進行造粒。如果需要特定的 功能，此時需要加入添加劑 。 圖 7. 溫管狀工藝圖 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 8 圖 8. 溫高壓釜工藝圖 高密度聚乙烯（ 備 用了 許多 用于注塑應用的基本工藝，包括溶液工藝和漿料工藝。 在 9）使用的多反應器漿料方法中，將乙烯和共聚單體（如果使用的話）與惰性烴載體一起泵送到反應器中，在反應器中與催化劑結合。 然而，與 產(chǎn)相反，使用相對較低的壓力和溫度來生產(chǎn) 顆粒狀聚合物以液體漿料離開反應器系統(tǒng)并分離并干燥。 然后將其輸送到擠出機，并 在造粒之前加入添加劑。 利用多反應器溶液工藝生產(chǎn) 10）。 在該 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 9 方 法中， 形成的 解在溶劑載體中，然后在下降 過程中沉淀。 另外的吸附步驟產(chǎn)生幾乎沒有催化劑殘留物的非常干凈的產(chǎn)品。 因為這兩種方法都使用多個反應器，所以 有定制和優(yōu)化各種 級別 產(chǎn)品 的分子量分布的能力，以提供獨特的加工性能和物理性能 。 圖 9. 行反應器 - 漿料過程 線性低密度聚乙烯（ 用氣相工藝制造 11）。 這個過程與 與 藝有些相似。 與 法的主要區(qū)別是使用相對低壓和低溫聚合反應器。 另一個區(qū)別是在反應器中乙烯與丁烯或己烷共聚單體共聚。 與 同，聚合物以干燥顆粒形式離開反應器，其隨后與擠出機中的添加劑混合。 圖 10. 解 工藝 圖 11. 化床工藝 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 10 隨著催化劑和操作條件的變化， 脂也可以在這些 聚丙烯 為了制造 用垂直攪拌的液體 - 漿料方法（圖 12）和垂直攪拌、流化床、 氣相 技術相結合的 方法（圖 13）。 P 的聚丙烯供應商。 使用兩個串聯(lián)操作的流化床、氣相反應器生產(chǎn) 沖擊共聚物 聚烯烴生產(chǎn)設備如表 2 所述。 圖 12. 料工藝 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 11 圖 13. 反應器 - 氣相工藝 表 國） 聚丙烯 低密度聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 線性低密度聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 國） 低密度聚乙烯 線性低密度聚乙烯 聚乙烯 國） 高密度聚乙烯 運輸和處理聚烯烴樹脂 保持聚烯烴樹脂清潔是至關重要的。 聚烯烴樹脂通過料斗車、 瓦楞紙箱和塑料袋 運送到 成型機上。 在樹脂制造和后續(xù)處理過程中 進行 嚴格的質量控制，直到 運輸?shù)?成型機，確保產(chǎn)品的清潔。 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 12 當散裝貨物運送時，造紙商必須使用 正確 的卸載樹脂的程序。 植物材料處理系統(tǒng)的維護也是至關重要的。 當使用袋子和箱子時，打開容器時要特別小心，并且在卸下時要蓋住它們。 無論是作為混合物還是原樣使用，地面樹脂也應受到嚴格保護，以免污染。 只要有可能，應該使用回收材料。 當不可能時，廢料應收集在封閉的系統(tǒng)中，并以與原始樹脂相同的預防措施進行回收。 在任何 情況下，應仔細控制使用的再研磨比例，以確保加工和零件性能的一致性。 物料搬運 用材料處理系統(tǒng)和檢測程序，該設計用于在生產(chǎn)、儲存、 裝載和運輸過程中防止外部污染和產(chǎn)品交叉污染。 由于聚烯烴樹脂是 的 不吸濕性 （不吸水），因此它們在制模 之前不需要干燥。然而，在某些條件下，會在顆粒表面上形成冷凝。 當 裝樹脂 的紙箱從冷庫環(huán)境移動到溫暖的成型區(qū)域或將冷顆粒從筒倉轉移到室內存儲系統(tǒng)時，應 使 材料的溫度平衡 八個小時，以便在成型前排除所有 冷凝物。 提高樹脂利用率的最佳方法是消除轉移系統(tǒng)中的污染物。如果散裝處理系統(tǒng)不 是專用于一種材料或不能充分清除，則有可能會被以前轉移的材料 污染。 有時候 ， 絲帶殘留物 組 成 的團塊可能積聚在 筒倉中并堵塞出口。這種類型的污染物也可能導致傳送系統(tǒng)過濾器堵塞或影響成型機 。所有這些問題都可能導致成型機停機，過多的廢料 會導致清潔筒倉、 輸送管線和過濾器的時間和成本 增加 。 聚合物通過平滑孔管道傳輸過程中可能會產(chǎn) 生聚烯烴粉塵、絲狀殘留物 污染 現(xiàn)象 。這些傳送系統(tǒng)還 包含長半徑的彎曲部，用于將樹脂從料斗輸送到筒倉或料倉。通過輸送管線輸送的聚烯烴顆粒以非常高的速度行進。 當顆粒接觸光滑的管壁時，它滑動并產(chǎn)生摩擦。摩擦又產(chǎn)生足夠的熱量 將顆粒表面的溫度升高到樹脂的軟化點。當這種情況發(fā)生時，少量的熔融聚烯烴沉積在管壁上并幾乎立即 凝結。隨著時間的推移，將會形成絲狀或帶狀的堆積物 。 當 顆粒與管壁相遇時，沿著長半徑彎曲的內表面，沉積物幾乎連續(xù)并形成飄帶物 。 最后， 絲狀物和飄帶物從管壁上移開，經(jīng)過成型進入 儲物倉或轉移過濾器 中 。 形成的 飄帶物 數(shù)量隨著傳送空氣溫度和速度的增加而增加。 材料處理的其他正確做法包括 空氣溫度 控制（冷卻） ， 通過溫度轉移使 顆粒的軟化和熔化 程度最小 。 傳輸線的正確設計在利用最佳彎曲半徑、 盲孔和適當角度方面也是至關重要的。 請咨詢您的 獲得有關該領域的指導。 如何解決物料搬運問題 光滑的管道是 造成絲狀物和帶狀物的主要原因 ，一個解決方案是使用 粗糙的管道內壁。 這會讓顆粒滾動 而不是沿管道滑動，從而最大限度地減少 帶狀物 的形成。 然而，快速移動的聚烯烴顆粒接觸非常粗糙的 管道內壁 表面，小顆?？赡軙扑槎a(chǎn)生細粉或灰塵。 特別是，已經(jīng)有兩個管道成品證明有效延長系統(tǒng)壽命的方法是最 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 13 大限度地減少堆積物 。 一個是 600糙度的噴砂處理 后的管道 。 這個 可能是最容易獲得的。 然而，由于其鋒利的邊緣，它 最初 會 產(chǎn)生灰塵和細粉，直到邊緣變圓。 另一個 通過使用 55氏硬度的噴丸 處理 實現(xiàn)，以產(chǎn)生 900 粗糙度。 這種表面的變化通常被稱為“錘磨”表面。 噴丸允許更深的穿透和 高 硬度，這又 使其 表面壽命 更長 。 獲得的圓形邊緣可以最大限度地減少灰塵和細粉所遇到的 問題。它們還可以減少可能與噴砂處理相關的金屬污染。 每當安裝新的傳輸系統(tǒng)或者當現(xiàn)有系統(tǒng)的一部分被更換時，內表面應該用 沙子或噴丸處理。這樣做 可以減少成本和 防患于未然 在可能的情況下 避免 長半徑彎曲也很重要，因為它們可能是 帶狀物 形成的主要 原因 。當使用這種類型的彎頭時， 內表面應該用 沙?；驀娡?處理 。 使用自潔式的不銹鋼“三通”代替長彎，可以防止沿彎曲面形成帶狀物 ，導致樹脂翻轉而不是滑動（圖 14）。然而，當使用這種方法時，傳 輸系統(tǒng)中的效率會降低。應采取預防措施，以確保有足夠大的鼓風機使 輸送管線 一直通順 并保持所需的傳輸速率。 圖 半徑彎曲。 使用不銹鋼“三通”可防止沿彎曲面形成帶狀物 。 為了延長輸送管道的壽命，應定期 旋轉 90°。 樹脂顆粒在轉移時 容易 在管道底部磨損凹槽，這不僅 會加速細粉形成 ，而且還會由于不均勻磨損而加速磨損。 不管使用的設備類型或轉移的材料如何，轉移系統(tǒng)應 該用與其他生產(chǎn)設備相同的方式維護與 保持清潔。 定期清洗和干燥筒倉、 收箱可以減少由靜電引起的細粉和灰塵的堆積問題。 消除污染的其他步驟包括： ?定期檢查整個轉運系統(tǒng) ?定期清潔傳送系統(tǒng)中的所有過濾器 ?確保吸入管路在儲存期間或系統(tǒng)啟動時不會躺在地面上，以防止碎屑進入系統(tǒng) ?在卸載過程中將空氣過濾器放置在料斗車廂和底閥上，以防止碎屑或水 污染材料 ?在填充儲存?zhèn)}庫或垃圾箱之前，先用空氣吹掃生產(chǎn)線，然后用少量的產(chǎn)品清洗 ?卸料后讓鼓風機運行數(shù)分鐘，以清理 管路，減少產(chǎn)品交叉污染的幾率 減少產(chǎn)品交叉污染的機會 大連交通大學 2017 屆本科生畢業(yè)設計（論文外文翻譯） 14 有關轉移系統(tǒng)和室內裝飾類型的信息可以從大多數(shù)材料處理設備供應商處獲得，或者咨詢您的 術服務工程師。 可以提供完整的系統(tǒng) 資料 ，在適當維護時，可有效地傳送無污染物產(chǎn)品。