u375水壶的注塑成型工艺过程分析
日 期： 2017年4月28日 【摘要】本次论文就是以汽车塑料制品中的U375汽车水壶为例，就简单的从产品的基本信息、材料的选择和产品的结构；模具的结构分析、中子的分析和开合模的分析；注塑工艺中注射保压单元、温度的控制和储料单元的分析；以及工艺流程和缺陷几个方面来作简单的介绍。其中主要讲述了注塑工艺部分。
目录
引言 1
一、U375水壶产品介绍 2
（一）产品基本信息 2
（二）材料的选择 2
（三）产品结构分析 2
二、U375水壶模具结构分析 3
三、U375水壶注塑的工艺参数分析 6
四、产品取出流程分析 8
五、产品的易出缺陷分析 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
塑料制品是目前我们生活中不可或缺的一部分，使用的广泛程度是其他任何一种原材料无法比拟的。工业发展的成功因素离不开产品的质量、价格和效率。所以注塑工艺水平的高低，已成为衡量工业发展水平的重要标志，它决定着产品的质量、效率、创新产品的开发能力，决定着制造业的竞争形式。此篇论文涉及影响塑料制品成型的重要工艺分析，和产品合理的流程工艺的分析，讲述了一个产品从原材料到最终成型出货的始末。
汽车工业总是新技术的先驱者，巨大的合理化压力和成本压力使得汽车行业竞争激烈。因此，该行业需要使用心的技术来降低成本。多年来，汽车制造领域一直在使用塑料件的涂覆工艺，使得注塑件具有美观的外表。但是涂覆工艺要花费大量的时间和工作成本。注塑成形技术的加工成本相对与涂覆来说就会降低好多。同时，良好性能的塑料原料经过注塑成型后完全可以替代汽车上原先的金属部件，大大的降低了成本。
用于加工热塑性合成材料的模具制造技术，在过去取得了长足的发展。精度和技术变得极其重要，机床设计的高难度，高精度为塑料制品融入人们的日常生活提供了可能。
当今社会的进步和发展，使人们对美的追求及生产使用的需求变高，所以原有商品已经不能满足人们对物质的需求。经济的发展是注塑技术发展的前提，然
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
而有些高质量，高精度的和结构比较复杂的产品必须依靠注塑模具才能够完成。因此，对于注塑模具发展的要求也在不断的提升中。新型材料的使用令原有的加工流程困难重重，但是注塑模具又离不开新型材料单独生存，所以提高注塑技术对产品来说有着重要的意义。同时也意味着注塑技术将会不断迎接着新的挑战。就目前我们利用注塑模具生产各种的产品，其模具都不是完美无缺的，所以注塑技术对于生产流程是不可或缺的，并且将会与机床技术的发展并行。注塑模具的发展考虑原料、产品、加工流程，其设计中注塑技术是最为重要的一点。
一、U375水壶产品介绍
（一）产品基本信息
U375水壶为福特汽车发动机的冷却水壶，当发动机运行过热的时候，存在水壶中的冷却液，就会发挥冷却作用。保护发动机的正常运行。由于现在汽车行业的迅速发展，所以U375水壶的生产要求也是大批量生产以此来满足市场的需求。
（二）材料的选择
U375水壶的制造选择材料PPH1850，俗称聚丙烯，其生产原料乙烯，而乙烯为石油或天然气裂解作用的副产物，足够供人使用。PP的化学公式为[CH(CH3)CH2]n。聚丙烯的比重约为0.91g/cm3,是热塑性材料中比重最低的物质。PP的开裂倾向较低。经金属稳定剂的针对性改良，PP可长期承受85度至125度的温度作用。其弹性性能和抗化学品性也比较稳定。由于此水壶中装的是冷却液，安装的环境也处于高温状态且用于汽车配件，所以PP的综合性能很好的适应了产品的需求。其最常见的加工方式就是注塑成型法。
（三）产品结构分析
U375水壶主体是壳类薄壁零件，平均壁厚 2.5mm，其中的特殊结构为主入口（图11）和内部管口（图12）。
图11 实体上盖
此图为标注部分为冷却液的主入口，其旋转力（即拧紧过程中的力）≥0.5Nm且≤2.05Nm，保证盖子拧上后瞬间的拧紧扭力≤2.85Nm.以此来防止水壶中的冷却液体溢出。
图12实体内部结构
此图为水壶的内部流通管口，其要求所有管口畅通不可堵，毛边≤0.5mm.作用是连接内部的各个分槽，保证冷却液的合理分配。由于是在内部成形，所以需要运用斜顶的抽芯的技术来完成。
二、U375水壶模具结构分析
下图为模具的3D总图（图21），包含了模架、水路、油路、信号开关、热流道系统和浇注系统。其中比较特殊的为型芯（图22）、型腔（图23）、浇注系统（图24）。
图21模具3D总图
图22型腔实体图
图23型芯实体图
如图（型腔图22）和（型芯图23），此模具为一模两穴，产品分为上盖和下盖，型芯部分是由每个小的镶件组合而成的。注塑成形后再采用热板式焊接完成结合。
图24浇注系统Ug图
如图由于产品外观要求，所以采用的热流道系统，点交口进浇，使模具进浇点无料头，也缩短了模具的周期，大大提高了生产效率，降低生产成本。
由于此产品为水壶类产品内部结构相对复杂，只能采用斜顶抽芯机构来完成产品，所以此模具共用了4个中子来满足需求。
表21中子动作
中子设定
压力
流量
位置
中子设定
压力
流量
位置
中子A
进IN
60
30
700
中子D
进IN
80
30
0
退OUT
60
30
700
退OUT
100
30
0
中子B
进IN
80
30
700
退OUT
80
30
700
中子C
进IN
80
30
0
退OUT
100
30
0
中子顺序IN
ABCD
中子顺序OUT
DCBA
其中中子A为动模抽芯大滑块，中子B为动模抽芯小滑块，中子C为螺纹抽芯，中子D为定模PIN针。
表22开合模动作
合模
1#
2#
3#
低压
高压
位置
700
650
350
220
目录
引言 1
一、U375水壶产品介绍 2
（一）产品基本信息 2
（二）材料的选择 2
（三）产品结构分析 2
二、U375水壶模具结构分析 3
三、U375水壶注塑的工艺参数分析 6
四、产品取出流程分析 8
五、产品的易出缺陷分析 9
总结 11
参考文献 12
谢辞 13
引言
塑料制品是目前我们生活中不可或缺的一部分，使用的广泛程度是其他任何一种原材料无法比拟的。工业发展的成功因素离不开产品的质量、价格和效率。所以注塑工艺水平的高低，已成为衡量工业发展水平的重要标志，它决定着产品的质量、效率、创新产品的开发能力，决定着制造业的竞争形式。此篇论文涉及影响塑料制品成型的重要工艺分析，和产品合理的流程工艺的分析，讲述了一个产品从原材料到最终成型出货的始末。
汽车工业总是新技术的先驱者，巨大的合理化压力和成本压力使得汽车行业竞争激烈。因此，该行业需要使用心的技术来降低成本。多年来，汽车制造领域一直在使用塑料件的涂覆工艺，使得注塑件具有美观的外表。但是涂覆工艺要花费大量的时间和工作成本。注塑成形技术的加工成本相对与涂覆来说就会降低好多。同时，良好性能的塑料原料经过注塑成型后完全可以替代汽车上原先的金属部件，大大的降低了成本。
用于加工热塑性合成材料的模具制造技术，在过去取得了长足的发展。精度和技术变得极其重要，机床设计的高难度，高精度为塑料制品融入人们的日常生活提供了可能。
当今社会的进步和发展，使人们对美的追求及生产使用的需求变高，所以原有商品已经不能满足人们对物质的需求。经济的发展是注塑技术发展的前提，然
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5^1^9^1^6^0^7^2^*
而有些高质量，高精度的和结构比较复杂的产品必须依靠注塑模具才能够完成。因此，对于注塑模具发展的要求也在不断的提升中。新型材料的使用令原有的加工流程困难重重，但是注塑模具又离不开新型材料单独生存，所以提高注塑技术对产品来说有着重要的意义。同时也意味着注塑技术将会不断迎接着新的挑战。就目前我们利用注塑模具生产各种的产品，其模具都不是完美无缺的，所以注塑技术对于生产流程是不可或缺的，并且将会与机床技术的发展并行。注塑模具的发展考虑原料、产品、加工流程，其设计中注塑技术是最为重要的一点。
一、U375水壶产品介绍
（一）产品基本信息
U375水壶为福特汽车发动机的冷却水壶，当发动机运行过热的时候，存在水壶中的冷却液，就会发挥冷却作用。保护发动机的正常运行。由于现在汽车行业的迅速发展，所以U375水壶的生产要求也是大批量生产以此来满足市场的需求。
（二）材料的选择
U375水壶的制造选择材料PPH1850，俗称聚丙烯，其生产原料乙烯，而乙烯为石油或天然气裂解作用的副产物，足够供人使用。PP的化学公式为[CH(CH3)CH2]n。聚丙烯的比重约为0.91g/cm3,是热塑性材料中比重最低的物质。PP的开裂倾向较低。经金属稳定剂的针对性改良，PP可长期承受85度至125度的温度作用。其弹性性能和抗化学品性也比较稳定。由于此水壶中装的是冷却液，安装的环境也处于高温状态且用于汽车配件，所以PP的综合性能很好的适应了产品的需求。其最常见的加工方式就是注塑成型法。
（三）产品结构分析
U375水壶主体是壳类薄壁零件，平均壁厚 2.5mm，其中的特殊结构为主入口（图11）和内部管口（图12）。
图11 实体上盖
此图为标注部分为冷却液的主入口，其旋转力（即拧紧过程中的力）≥0.5Nm且≤2.05Nm，保证盖子拧上后瞬间的拧紧扭力≤2.85Nm.以此来防止水壶中的冷却液体溢出。
图12实体内部结构
此图为水壶的内部流通管口，其要求所有管口畅通不可堵，毛边≤0.5mm.作用是连接内部的各个分槽，保证冷却液的合理分配。由于是在内部成形，所以需要运用斜顶的抽芯的技术来完成。
二、U375水壶模具结构分析
下图为模具的3D总图（图21），包含了模架、水路、油路、信号开关、热流道系统和浇注系统。其中比较特殊的为型芯（图22）、型腔（图23）、浇注系统（图24）。
图21模具3D总图
图22型腔实体图
图23型芯实体图
如图（型腔图22）和（型芯图23），此模具为一模两穴，产品分为上盖和下盖，型芯部分是由每个小的镶件组合而成的。注塑成形后再采用热板式焊接完成结合。
图24浇注系统Ug图
如图由于产品外观要求，所以采用的热流道系统，点交口进浇，使模具进浇点无料头，也缩短了模具的周期，大大提高了生产效率，降低生产成本。
由于此产品为水壶类产品内部结构相对复杂，只能采用斜顶抽芯机构来完成产品，所以此模具共用了4个中子来满足需求。
表21中子动作
中子设定
压力
流量
位置
中子设定
压力
流量
位置
中子A
进IN
60
30
700
中子D
进IN
80
30
0
退OUT
60
30
700
退OUT
100
30
0
中子B
进IN
80
30
700
退OUT
80
30
700
中子C
进IN
80
30
0
退OUT
100
30
0
中子顺序IN
ABCD
中子顺序OUT
DCBA
其中中子A为动模抽芯大滑块，中子B为动模抽芯小滑块，中子C为螺纹抽芯，中子D为定模PIN针。
表22开合模动作
合模
1#
2#
3#
低压
高压
位置
700
650
350
220
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