模具 塑料注射成型 外文翻译 外文文献 英文文献Word格式文档下载.docx

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在大多数情况下，对于这样的制品，精加工是不需要的。

所生产的各种各样的产品包括:

玩具、汽车配件、家用物品和电子消费物品。

因为塑料注射模具有很多易变的相互影响，那是一种复杂的虚慎重考虑的加工过程。

塑料注射模具设备的成功是不依赖于机器变化到恰当的步骤，只有淘汰了需要注射变化的机器，才会导致适应液压变化、料筒温度变化和材料黏度变化的机器的产生。

增加机器重复注射的能力的变化可以帮助减少公差，降低次品等级和增加产品质量。

对于任何模具注射设备的操作人员目的是制造产品，成为特等品、用最短的时间、用重复精度和全自动化生产作为周期。

模塑人员在生产过程中总是想尽办法降低或消除不合格产品。

对于塑料注射模具有高要求的光学制品，或者有高附加值的制品如:

家用电器制品，它的利润大大降低。

一种塑料注射模具的生产周期或顺序由五个阶段组成:

注射或填充模具

补料或压缩

保压

冷却

局部注射

塑料颗粒被投入料斗并且打开塑料注射料筒，在那里颗粒被旋转螺杆带动进入料筒。

螺杆的旋转强迫塑料颗粒在高压下挤压料筒筒壁导致它变成熔体。

随着压力的增加，旋转螺杆被迫后退直到有足够的塑料被注射成为储料。

塑料螺杆强迫熔融的塑料从料筒流到喷嘴、主流道经浇注系统，最终进入模具型腔。

当注射模具型腔容积被充满。

当塑料接触冷的模具表面，它被固化以减少表层。

当模具保持熔融状态，塑料沿着模芯充满整个模具。

，利用率特别高，在注射时型腔被充满95%~98%。

接着成型过程进入补料阶段。

当型腔被充满，熔融塑料便开始冷却。

冷却塑料的收缩，就增加了诸如凹痕、孔洞和尺寸不稳定等制品缺陷的发生。

为了补偿收缩，增加塑料压入型腔。

当型腔被封裹，为防止的熔融状态塑料从型腔内流向出口，把压力应用于熔体。

这种压力必须应用直到出口为固态。

这种加工可分为两步（补料和保压）或可能包含成为一步（保压或第二阶段）。

在补料时，熔体被补料压力收缩补偿压入型腔。

在保压时，压力仅仅防止聚合物回流。

在保压阶段完成以后，冷却阶段开始。

在冷却时，是制品在型腔内保持需具体说明的一个阶段。

在冷却持久的阶段主要依靠材料的特性和制品的收缩率。

典型的，制品温度必须冷却到材料的注射温度。

在冷却制品时，这种机器塑料熔体被冷却到下一个周期。

聚合物是以剪切作用为主题的，如同加热圈获得能量一样。

当注射开始，到塑料注射终止。

聚合物会立刻出现在冷却阶段以前，直到模具打开和制品被注射。

当聚合物被编制成有用的文章，它们被称为:

塑料、橡胶和纤维。

许多聚合物，例如棉

花和羊毛来自自然，但是绝大多数商业的产品都是人造的，都来源于此。

一系列众所周知的材料包括酚醛塑料，涤纶，尼龙，聚硅氧烷，有机玻璃，纤维素，聚丙乙烯和特氟隆。

在1930年以前，商业用的聚合物没有广泛应用。

然而它们本应该作为新材料在19世纪下半叶出名，却没有成功。

在该期间，它们所以未能发展，部分原因是不了解它们的性质，特别是，聚合物结构曾是许多无结果争论的主题。

二十世纪的两次事件使聚合物声名雀起，并且在世界范围内占据了很重要的地位。

第一次是成功的商业塑料产品叫做酚醛塑料。

它有用的工业价值在1912年表现得近乎疯狂，并且在以后许多年发挥着巨大的价值。

今天，酚醛塑料仍然在一系列的人造的产品中占有一席之地。

在1912年以前，由塑料制造的材料是有用的，但是那种材料的制造从未提供像发明了酚醛塑料以后，形成新聚合物的动力那样有价值。

第二次事件与基础学科的自然聚合物有关，被欧洲的史涛丁格和美国的卡罗瑟夫发现，他们在特达华州的杜邦公司工作。

一些重要的研究在20世纪20年代被开展，史涛丁格主要从事基础工作。

卡罗瑟夫的成功导致了我们目前巨大塑料工业的发展，引起了对化学聚合物的关注，并且在今天仍然引起了强烈而明显的关注。

热力学的性质

热力学是工程科学最重要的领域之一。

这门科学是用来解释大多数东西是如何做功的，有些东西为什么不按所预期的那样做功，另外一些东西又为什么根本不做功。

热力学是工程师在设计汽车发动机、热泵、火箭发动机、发电站燃汽轮机、空气调节器、超导电输电线，太阳能加热系统等所用的科学知识的关键部分。

热力学以能的各种概念为中心，能量守恒这一概念是热力学的第一定律。

这是热力学以及工程分析的起点，热力学的第二个要领是熵;

熵提供一种用以确定某一过程是否可行的手段。

产生熵的过程是可行的，消灭熵的过程是不可行的，这个要领是热力学第二定律的基础。

他还为一种工程分析奠定了基础，在这种工程分析中，人们可以算出从给定的能源中所能获得的有用功率的最大值，或算出做某种工作所能获得的有用功率的最小值。

若要在工程分析中应用热力学，就必须对能和熵这些概念有一个清楚的了解。

科学家关心的是利用这些数据，结合能量守恒及熵的产生这些基本概念来分析复杂系统性能。

举一个工程师感兴趣的例子———一个大型中心发电站。

在该发电站，能源是某种形式的石油，有时是天然气;

该发电站的作用是把燃料能尽可能地转化成电能，并把电能沿输电线输送出去。

简单的说，该发电站的发电方式是:

使水沸腾，利用蒸汽转动汽轮机，汽轮机再转动发电机。

这类发电站中最简单的只能把大约25%的燃料转化成电能。

但该发电站却能把大约40%的燃料转化成电能，这是因为该发电站是经过精心设计的结果，把热力学的基本原理仔细的用于该系统内的数百个零部件。

进行这些计算的设计工程师，利用了由物理学家研究出来的有关蒸汽特性的数据;

而物理学家则是利用实验测得的数据，结合热力学理论，研究出这种特性的数据的。

目前在研究中的一些发电站，如果说的确按热力学分析所预测的那样工作，可以将多达55%的燃料能转化成电能。

热始终是自发的从较热的物体流向较冷的物体，这一规律是一种新的物理概念。

在能量守恒原理中或其他任何一种自然规律中，没有给我们规定热的方向。

如果能量能自发的从冰块流向周围的水中，这可能和能量的守恒完全一致，但这一过程决不发生。

这一概念是热力学第二定律的实质。

很明显，冷冻机是一种物理系统，用于厨房的电冰箱、冷场库和空调装置，它不仅必须遵从第一定律（能量守恒）也必须遵从第二定律。

为了弄清冷冻机为什么没有违背第二定律，必须对这一定律加以说明，热力学第二定律

实质上是说:

热不会自发地从较冷的物体流向较热的物体。

换句话说，热之所以能从较冷的物体流向较热的物体，是外界力量做功的结果，现在我

们弄清了某一日常的自然过程。

如水和冰之间的热流动和冷冻机热从里面向外面流动之间的

区别。

在水、冰系统中，能量的交换是自发产生的，因而热的流动是水流向冰。

水放出了能量

从而变冷，而冰吸收热量从而融化。

另一方面，在冷冻机中，能量交换不是自发产生的，而需要改变热的流动方向，并通

过进一步加热较暖的周围环境而使冷冻机内部变冷，就必须依靠外力做功。

InjectionMolding

Manydifferentprocessesareusedtotransformplasticgranules,powders,andliquidsintoproduct.Theplasticmaterialisinmoldableform,andisadaptabletovariousformingmethods.Inmostcasesthermosettingmaterialsrequireothermethodsofforming.Thisisrecognizedbythefactthatthermoplasticsareusuallyheatedtoasoftstateandthenreshapedbeforecooling.Thermoses,ontheotherhandhavenotyetbeenpolymerizedbeforeprocessing,andthechemicalreactiontakesplaceduringtheprocess,usuallythroughheat,acatalyst,orpressure.Itisimportanttorememberthisconceptwhilestudyingtheplasticsmanufacturingprocessesandpolymersused.

Injectionmoldingisbyfarthemostwidelyusedprocessofformingthermoplasticmaterials.Itisalsooneoftheoldest.Currentlyinjectionmoldingaccountsfor30%ofallplasticsresinconsumption.Sincerawmaterialcanbeconvertedbyasingleprocedure,injectionmoldingissuitableformassproductionofplasticsarticlesandautomatedone-stepproductionofcomplexgeometries.Inmostcases,finishingisnotnecessary.Typicalproductsincludetoys,automotiveparts,householdarticles,andconsumerelectronicsgoods.

Sinceinjectionmoldinghasanumberofinterdependentvariables,itisaprocessofconsiderablecomplexity.Thesuccessoftheinjectionmoldingoperationisdependentnotonlyinthepropersetupofthemachinehydraulics,barreltemperaturevariations,andchangesinmaterialviscosity.Increasingshot-to-shotrepeatabilityofmachinevariableshelpsproducepartswithtightertolerance,lowersthelevelofrejects,andincreasesproductquality（i.e.,appearanceandserviceability）.

Theprincipalobjectiveofanymoldingoperationisthemanufactureofproducts:

toaspecificqualitylevel,intheshortesttime,andusingrepeatableandfullyautomaticcycle.Moldersstrivetoreduceoreliminaterejectedpartsinmoldingproduction.Forinjectionmoldingofhighprecisionopticalparts,orpartswithahighaddedvaluesuchasappliancecases,thepayoffofreducedrejectsishigh.

Atypicalinjectionmoldingcycleorsequenceconsistsoffivephases;

1.Injectionormoldfilling

2.Packingorcompression

3.Holding

4.Cooling

5.Partejection

Plasticgranulesarefedintothehopperandthroughanintheinjectioncylinderwheretheyarecarriedforwardbytherotatingscrew.Therotationofthescrewforcesthegranulesunderhighpressureagainsttheheatedwallsofthecylindercausingthemto

melt.Asthepressurebuildingup,therotatingscrewisforcedbackwarduntilenoughplastichasaccumulatedtomaketheshot.Theinjectionram（orscrew）forcesmoltenplasticfromthebarrel,throughthenozzle,sprueandrunnersystem,andfinallyintothemoldcavities.Duringinjection,themoldcavityisfilledvolumetrically.Whentheplasticcontactsthecoldmoldsurfaces,itsolidifies（freezes）rapidlytoproducetheskinlayer.Sincethecoreremainsinthemoltenstate,plasticfollowsthroughthecoretocompletemoldfilling.Typically,thecavityisfilledto95%~98%duringinjection.Thenthemoldingprocessisswitchedovertothepackingphase.

Evenasthecavityisfilled,themoltenplasticbeginstocool.Sincethecoolingplasticcontractsorshrinks,itgivesrisetodefectssuchassinkmarks,voids,anddimensionalinstabilities.Tocompensateforshrinkage,additionplasticisforcedintothecavity.Oncethecavityispacked,pressureappliedtothemeltpreventsmoltenplasticinsidethecavityfrombackflowingoutthroughthegate.Thepressuremustbeapplieduntilthegatesolidifies.Theprocesscanbedividedintotwosteps（packingandholding）ormaybeencompassedinonestep（holdingorsecondstage）.Duringpacking,meltforcedintothecavitybythepackingpressurecompensatesforshrinkage.Withholding,thepressuremerelypreventsbackflowofthepolymermalt.

Aftertheholdingstageiscompleted,thecoolingphasestarts.During,thepartisheldinthemoldforspecifiedperiod.Thedurationofthecoolingphasedependsprimarilyonthematerialpropertiesandthepartthickness.Typically,theparttemperaturemustcoolbelowthematerial’sejectiontemperature.Whilecoolingthepart,themachineplasticatesmeltforthenextcycle.

Thepolymerissubjectedtoshearingactionaswellastheconditionoftheenergyfromtheheaterbands.Oncetheshortismade,plasticationceases.Thisshouldoccurimmediatelybeforetheendofthecoolingphase.Thenthemoldopensandthepartisejected.

Whenpolymersarefabricatedintousefularticlestheyarereferredtoasplastics,rubbers,andfibers.Somepolymers,forexample,cottonandwool,occurnaturally,butthegreatmajorityofcommercialproductsaresyntheticinorigin.AlistofthenamesofthebetterknownmaterialswouldincludeBakelite,Dacron,Nylon,Celanese,Orlon,andStyron.

Previousto1930theuseofsyntheticpolymerswasnotwidespread.However,theyshouldnotbeclassifiedasnewmaterialsformanyofthemwereknowninthelatterhalfofthenineteenthcentury.Thefailuretodevelopthemduringthisperiodwasdue,inpart,toalackofunderstandingoftheirproperties,inparticular,theproblemofthestructureofpolymerswasthesubjectofmuchfruitlesscontroversy.

Twoeventsofthetwentiethcenturycatapultedpolymersintoapositionofworldwideimportance.ThefirstofthesewasthesuccessfulcommercialproductionoftheplasticnowknownasBakelite.Itsindustrialusefulnesswasdemonstratedin1912andinthenextsucceedingyears.TodayBakeliteishighonthelistofimportantsyntheticproducts.Before1912materialsmadefromcellulosewereavailable,buttheirmanufactureneverprovidedtheincentivefornewworkinthepolymerfieldsuchasoccurredaftertheadventofBakelite.ThesecondeventwasconcernedwithfundamentalstudiesofthenaturepolymersbyStaudingerinEuropeandbyCarohers,whoworked

withtheDuPontcompanyinDelaware.Agreaterpartofthestudiesweremadeduringthe1920’s.Staudinger’sworkwasprimarilyfundamental.Carother’sachievementsledtothedevelopmentofourpresenthugeplasticsindustrybycausinganawakeningofinterestinpolymerchemistry,aninterestwhichisstillstronglyapparenttoday.

TheNatureofThermodynamics

Thermodynamicsisoneofthemostimportantareasofengineeringscienceusedtoexplainhowmostthingswork,whysomethingsdonotthewaythattheywereintended,andwhyothersthingsjustcannotpossiblyworkatall.Itisakeypartofthescienceengineersusetodesigna