瓶盖的塑料模具设计范文

瓶盖的塑料模具设计范文第1篇

塑料瓶盖制作的特点就是应用高速连转的成型单元, 保证每个压塑磨具的模组具有独立的运行单元, 这样大大提高了制作的灵活性, 降低了磨具制作成本, 延长了使用寿命。压塑技术最早产生与意大利, 而我国使用压塑技术的时间相对比较晚, 比如绍兴皇冠瓶盖机械有限公司的SY~~30B2型压塑机实现了应用, 但是其精确度却不高, 只能满足与简单的实践应用。

压塑磨具是塑料瓶盖加工的基础, 实现压塑磨具加工工艺必须要做好以下技术:一是合理选择磨具材料, 保证压塑磨具要具有极高的强度和耐磨性以及精密的尺寸控制;二是材料热处理。对于材料处理技术是目前我国压塑技术与国外技术差距的集中体现;三是螺纹曲面的精密加工, 螺纹决定了塑料瓶盖的各种技术, 因此该环节属于主要环节, 其主要由车削、套扣、点火花加工等等;四是高精度磨削。磨削属于最后的工序, 其对于瓶盖的质量具有关键性的影响。

2塑料瓶盖磨具的设计

根据塑料瓶盖结构的要求, 塑料瓶盖压塑磨具设计装配如图2所示,

2.1浇筑口设计

本文设计的模具主要是从模具的中心进行填料, 这样可以避免塑料瓶盖成型过程中出现空气的现象, 形成良好的排气性。但是由于基于瓶盖封闭性要求, 为提高螺纹的强度, 防止其在注塑过程中出现气泡等可以采取将点浇口设置在塑料件的底部中心位置, 以此提高塑料的流动性, 提高产品的质量。

2.2螺纹旋转分离结构设计

在主轴 (17) 轴向移动下, 其连接的太阳轮 (15) 也随之转动, 从而啮合行星轮 (9) 转动, 通过行星轮 (9) 的转动从而带动行轮轴的传动, 在导向螺纹套 (12) 的作用下, 使塑件与向配合的螺纹分离, 达到塑件脱模的目的。

2.3限位机构设计

具体的设计结构为:工作时, 上卸料板 (3) 与流道板 (4) 分开, 动模部分也随之往后移动, 在拉杆的作用下使上定模板 (2) 与上卸料板 (3) 也随之分离, 将流道里的一些冷凝料取出, 动模部分将随之往后移, 在小拉杆端面限位的作用下, 使上定模板4 (2) 与垫板 (10) 分开, 完成相应的脱模动作。

3塑料瓶盖磨具加工工艺

根据对模具设计的分析, 为降低加工过程中出现工件变形以及加工误差, 在规范磨具设计规范的基础上应该合理使用正确的加工工艺, 具体为:

3.1在模具的关键部门要进行合理的规划设计与加工

型芯倒园角加工时要保证其留有足够的空间, 其主要是基于后续的加工因素而考虑的, 塑料瓶盖加工一般需要经过粗加工之后在进行精加工, 就避免因为精加工时出现前期余量不足, 而导致塑料瓶盖体积变小的现象, 应该在粗加工阶段留出足够的空间, 保证在热处理之后有足够的尺寸进行加工。

3.2科学计算磨削结果

磨削加工是塑料瓶盖加工的重要环节, 其主要是利用磨料去除材料的加工方法, 属于提高塑料瓶盖精度的方法, 由于用于磨削的余量比较小, 因此在进行该环节的操作时需要严格进行计算, 充分考虑接触表面的化学反应、接触温度以及载荷类型等等。

3.3做好零件热处理

在塑料瓶盖模具的加工过程中经常出现难以消除淬火应力, 因此可以采取深度处理+高温回火方案, 但是在实施中需要控制好回火的温度, 实践证明选择520摄氏度的温度进行回火可以提高磨具的强度;同时还要规范回火的次数, 保证进行三次回火。

3.4解决飞边问题

飞边一般发生在模具的分型位置上, 造成该问题的主要原因就是在注塑过程中因为压力过大或者注塑的速度较快造成的, 因此解决的对策主要是从以下方面入手:一是改良设备性能。一般在选择注塑机型号时, 机器所标定的的额定合模力一般须大于注射成型件轴向横截面积在注射时所形成的张力;二是更新工艺方法。具体就是延长注塑的时间;三是重新设计磨具。

4结语

高精度的塑料模具是保证合理的加工工艺方法的实现、保证塑料件的质量的关键因素。因此我们要加强对塑料瓶盖模具设计与加工的研究, 以此推动我国制造强国战略目标的实现。

摘要：随着公众对食品安全要求的日益提高, 塑料瓶盖作为承载食品安全的基本要素, 提高塑料瓶盖的质量是构建和谐社会的重要途径。本文以分析我国塑料瓶盖磨具的主要特点及关键技术切入点, 以某典型塑料瓶盖为例对磨具设计与加工进行系统分析。

关键词：塑料瓶盖,压塑磨具,设计与加工

参考文献

[1] 刘俊萍, 塑料螺纹瓶盖模具设计, 机械管理与开发, 2013年02期.

瓶盖的塑料模具设计范文第2篇

第二部分 塑料及模塑成型工艺

第三部分 塑料模设计与制造基础 第四部分 塑料注射模的设计与制造

第五部分 塑料压缩模的设计与制造

第六部分 塑料压注模的设计与制造

第七部分 挤出机头的设计与制造

第八部分 塑料模设计程序

这些产品是什么材料制做的?你是否拥有这种材料的产品?举出2-3个例子。

什么是塑料?塑料的成份?塑料的品种?塑料的使用性能?塑料成型加工时呈现的性能?如何编制模塑成型工艺?

本门课程研究的内容之一：

塑料-塑件-塑料模塑成型工艺

月饼( 材料---面粉)工具---饼模

蜂窝煤(材料---煤)工具--蜂窝煤模具

塑件(材料---塑料) 工具--塑料模具

本门课程研究的内容之二：

塑料模具设计

认识模具--了解模具--掌握模具技术--应用模具技术

本门课程研究的内容之三：

塑料模具制造

塑料产品生产流程--本课程研究的内容：

工艺是模具设计的依据

制造是模具设计的保证

1.了解塑料及其主要性能; ;

2.认识模塑成型工艺方法、塑料模具典型结构、塑料模具加工方法与手段 ;

3.掌握常用塑料成型性能、塑料成型工艺编制，塑料模具设计方法和塑料模具制造工艺设计方法 ;

4.具备进行中等复杂塑料件的模塑工艺编制、塑料模设计、塑料模具制造工艺编制的能力;

瓶盖的塑料模具设计范文第3篇

然而, 一提起设计类课程, 很多老师、学生都有力不从心的感觉:老师虽绞尽脑汁, 学生仍感“枯燥无味”;学生虽刻苦认真, 基础扎实, 但课程结束之后仍连一个简单的机械零部件也独自设计不出, 更别提采用AUTOCAD、Solidworks或Pro/E等相关绘图软件来设计一个简单的机器了。

要造就大量的创新型人才, 教师的教学方法是关键。目前之所以出现机械设计类专业的学生不敢设计、不会设计, 甚至不乐于设计的现状, 主要是教师在教学过程中没有提供给他们施展创新设计意识的平台和环境, 不能引入和激发学生的创新性思维和创造理念。导致学生所谓的“设计”不过是在现有模型的基础上修改个别地方而已, 仅起到纯粹熟悉绘图软件的作用。

本人通过对几届学生讲授《塑料模具设计》课程后, 感觉启示颇多, 很多学生对本人的教学模式反馈较好。下面本文将详细对《塑料模具设计》课程的一些教学方法和教学体会进行分析和探讨。

1 引进“第三方思维”设计理念

这里提出的所谓的“第三方思维”源于目前经济学中的一个流行概念, 引入教学中, 主要是指, 它不同于我们常规的教学思路和学生延续这种传统的设计理念这二者之外的第三方, 它是一个柔性概念, 具有“不按常规出牌”的特点, 引导学生在对相关知识了解和熟知的基础上, 充分对教材中的某些理论知识点或某个机械机构进行创新思维设计, 提出一些合理的“莫名其妙”的新想法, 然后独自或分组展开讨论, 制定出相应的解决方案, 最后对其进行有规律的、合乎逻辑的创新性或创造性设计。这一设计新理念打破了传统的“填鸭式”教学模式和方法, 它在这一总体设计过程中, 要求授课老师首先要有创新意识, 能够提综合设计多媒体技术

识码:A文章编号:1673-9795

出供学生思考和充分发挥想象的问题。比如在设计注塑模的推出机构时, 很多同学在老师的引导下提出一些“奇特”的好想法, 虽然这些想法可能能够实现, 也可能是“空想”或“幻想”, 但毕竟激发起了学生对该课程的学习兴趣和实际操作能力, 而且通过最终的集体分组讨论, 也明白了自己提出的设计方案为何有“问题”, 为以后从事相关设计研究打下坚实的实践基础。这种新思想的实施在学生的“毕业设计”环节中有了很好的展现, 有的学生提出的机器人智能模块化设计思想、新型高效开槽机中上百把车刀同时工作的机构等都受到评委老师的高度赞扬, 有的学生为此还获得奖励。

当然要求授课老师有很好的创新意识, 可能对一些老师会产生压力, 其实这一点也不要怕, 不要低估了学生的创造力。众所周知, 对于同一个看似简单的问题, 小孩可能给你一些让你难以想象的、感觉很不可思议、但是又有一点独特意义的答案;而大人, 尤其是掌握知识越多的人, 有时反而由于对该简单问题想的比较多, 比较复杂, 无形中增加了很多条条框框的限制, 最终导致很难产生, 甚至不能产生创造性的思维。而且我在教学的过程中也受到了学生的很多启发, 产生了很多新的设计思想。

2 实施责任分组、综合设计

要实现创新设计理念, 尤其对于古老的机械设计而言, 单靠一两个学生是很难完成的, 这就需要团队思想。这对目前的高科技技术研究也是如此。针对《塑料模具设计》课程, 在教学过程中本人就提出采用责任分组、综合设计的教学方法。具体就是老师在讲授这门课的过程中有意识地把塑料模具设计课程中的某些重点的教学内容分成几大模块, 而且始终以一个固定的注塑模例子, 如手机后盖为例对其详细讲解。从浇注系统、成型零件设计、导向机构设计、推出机构设计、侧向分型机构设计最后到温度调节系统设计中的每一个环节, 学生根据老师讲授的设计理念和设计原则, 以5~6个学生为一组实行分组分环节设计, 待每一环节设计完成后统一进行三维实物效果或二维CAD图展示, 由每组设计人员选出代表对自己组设计的相应的机构进行简单说明, 然后老师再对每组设计的机构进行评价和解析, 找出和总结出有“创新设计”思想的例子, 并对这些学生进行表扬和平时成绩加分, 以鼓励他们设计的积极性。通过大约6次这样的有针对性的分组讨论和综合设计及其激烈讨论, 学生的学习兴趣有了很大的提高, 而且创新意识也有了很大的改善。此外, 这种以固定示例为中心的教学模式, 有利于学生对注塑模的设计过程有一个清晰、整体的认识和掌握。

3 重用多媒体技术, 优化课堂教学

设计类课程是一门综合性、实践性很强, 而且需要一定空间想象力的课程, 《塑料模具设计》也不例外。传统教学中教师大多采用板书、零星挂图、实物模型等进行讲授, 教师讲起来很费劲, 甚至有些问题也很难讲清楚, 比如热固性塑料流动性大小的判定等, 这是因为不论是挂图, 还是实物模型都是静态的, 没有动态效果。因此, 学生听起来很吃力, 教学效果并不理想。

与传统的教学手段相比, 现代多媒体教学使《塑料模具设计》课程的教学生动活泼起来, 可以具体明了地描述和展示一些教材中难以表达的概念、理论以及复杂结构, 使学生的学习变得轻松、愉快。比如对整个注射机工作原理的说明, 如果直接对着教材讲, 会显得很乏味, 学生没有“身临其境”的感觉, 有些学生甚至可能不能完全理解;而如果采用注射机工作过程的flash动画、视频文件就可以很清晰地说明整个注射机的工作过程, 而且其中注射模的每个组成部件也都能看的很清楚, 这使学生更容易获得知识, 理解其中的原理。

另外, 多媒体教学对于节省课堂绘图时间, 增大课堂信息容量, 提高视觉效果以及拓宽学生知识面和创新思维等都优越于传统的教学模式板书式, 这尤其在机械设计类课程中体现的最明显。

摘要：以《塑料模具设计》课程为例, 首次提出了针对机械设计类课程所需要的“第三方思维”设计新理念。同时为了有效提高这类课程的教学效果, 指出责任分组、综合设计和现代多媒体技术手段相结合是十分有效的教学途径。

关键词：“第三方思维”设计,责任分组与综合设计,多媒体技术

参考文献

[1] 周永泰.我国塑料模具现状与发展趋势[J].塑料, 2000, 29 (6) :23～27.

[2] 王文平, 池成忠.塑料成型工艺与模具设计[M].北京:北京大学出版社, 2005.

瓶盖的塑料模具设计范文第4篇

摘 要：本文主要介绍了粉末陶瓷原料的制备技术、特种陶瓷成形工艺、烧结方法以及未来的发展趋势。目前，特种陶瓷中的粉末冶金陶瓷工艺已取得了很大进展，但仍有一些面临急需解决的问题。当前阻碍陶瓷材料进一步发展的关键之一是成形技术尚未完全突破。压力成形不能满足形状复杂性和密度均匀性的要求。多种胶体原位成形工艺，固体无模成形工艺以及气相成形工艺有望促使陶瓷成形工艺获得关键性突破。

关键词：特种陶瓷；成形；烧结；粉末冶金；陶瓷材料

1 引 言

陶瓷分为普通陶瓷和特种陶瓷两大类，特种陶瓷是以人工化合物为原料（如氧化物、氮化物、碳化物、硼化物及氟化物等）制成的陶瓷。它主要用于高温环境、机械、电子、宇航、医学工程等方面，成为近代尖端科学技术的重要组成部分。特种陶瓷作为一种重要的结构材料，具有高强度、高硬度、耐高温、耐腐蚀等优点，无论在传统工业领域，还是在新兴的高技术领域都有着广泛的应用。因此研究特种陶瓷制备技术至关重要。

2 陶瓷原料的制备方法

粉料的制备工艺(是机械研磨方法，还是化学方法)、粉料的性质(粒度大小、形态、尺寸分布、相结构)和成形工艺对烧结时微观结构的形成和发展有着巨大的影响，即陶瓷的最终微观组织结构不仅与烧结工艺有关，而且还受粉料性质的影响。由于陶瓷的材料零件制造工艺一体化的特点，使得显微组织结构的优劣不单单影响材料本身的性能，而且还直接影响着制品的性能。陶瓷材料本身具有硬、脆、难变形等特点。因此，陶瓷材料的制备工艺显得更加重要。

由于陶瓷材料是采用粉末烧结的方法制造的，而烧结过程主要是沿粉料表面或晶界的固相扩散物质的迁移过程。因此界面和表面的大小起着至关重要的作用。就是说，粉末的粒径是描述粉末品质的最重要的参数。因为粉末粒径越小，表面积越大，单位质量粉末的表面积(比表面积)越大，烧结时进行固相扩散物质迁移的界面就越多，即越容易致密化。制备现代陶瓷材料所用粉末都是亚微米(＜lμm)级超细粉末，且现在已发展到纳米级超细粉。粉末颗粒形状、尺寸分布及相结构对陶瓷的性能也有着显著的影响。

粉末制备方法很多，但大体上可以归结为机械研磨法和化学法两个方面。传统陶瓷粉料的合成方法是固相反应加机械粉碎(球磨)。其过程一般为：将所需要的组分或它们的先驱物用机械球磨方法进行粉碎并混合。然后在一定的温度下煅烧，使组分之间发生固相反应，得到所需的物相。同时，机械球磨混合无法使组分分布达到微观均匀，而且粉末的细度有限，通常很难小于lμm而达到亚微米级。机械球磨法有干磨和湿磨两种方法。

为了克服机械研磨法的缺点，人们普遍采用化学法得到各种粉末原料。根据起始组分的形态和反应的不同，化学法可分为以下三种类型：

（1） 液相合成法

液相有熔液和溶液两种。将陶瓷的熔液制成液滴，以等离子流使之形成雾状，固化后便可获得粉末。虽然这种方法作为合成金属而广泛使用，但陶瓷的液化必须在高温下进行，因为一面分解，另一面易于引起相分离。所以广泛采用溶液合成法。

（2） 气相合成法

气相合成法有蒸发凝聚法（物理气相沉积、PVD）和化学气相沉积（CVD）法。由气相合成析出的固体形态有晶须、薄膜、晶粒和微细粉末等。蒸发凝聚法与液相合成法中的溶液喷雾法一样，将原料在高温下气化，用电弧、等离子体进行急冷而使其凝缩为微细粉料。

（3） 气相反应法

气相反应法是通过金属化合物蒸气的化学反应而合成的方法。一般在SiC、Si3N4等的合成中使用该方法。

3 特种陶瓷的成形工艺

粉末成形是陶瓷材料或制品制备过程中的重要环节。粉料成形技术的目的是为了使坯体内部结构均匀、致密，它是提高陶瓷产品可靠性的关键步骤。成形过程就是将分散体系（粉料、塑性物料、浆料）转变为具有一定几何形状和强度的块体，也称素坯。粉末的成形方法很多，如胶态成形工艺、固体无模成形工艺、陶瓷胶态注射成形等。其选择主要取决于制品的形状和性能要求及粉末自身的性质(粒径、分布等)。不同形态的物料应用不同的成形方法。究竟选择哪一种成形方法取决于对制品各方面的要求和粉料的自身性质（如颗粒尺寸、分布、表面积）。

陶瓷材料的成形除将粉末压成一定形状外，还可以外加压力，使粉末颗粒之间相互作用，并减少孔隙度，使颗粒之间接触点产生残余应力(外加能量的储存)。这种残余应力在烧结过程中，是固相扩散物质迁移致密化的驱动力。没有经过冷成形压实的粉末，即使在很高的温度下烧结，也不会产生致密化的制品。经烧结后即可得到致密无孔的陶瓷，可见成形在陶瓷烧结致密化中的重要作用。坯体成形的方法种类很多，如：

（1） 热压铸成形

热压铸成形也是注浆成形的一种，但不同之处在于它是在坯料中混入石蜡，利用石蜡的热流特性，使用金属模具在压力下进行成形，冷凝后获得坯体的方法。热压铸成形的工作原理如下：先将定量石蜡熔化为蜡液再与烘干的陶瓷粉混合，凝固后制成蜡板，再将蜡板置于热压铸机筒内，加热熔化成浆料，通过吸铸口压入模腔，保压、去压、冷却成形，然后脱模取出坯体，热压铸形成的坯体在烧结之前须经排蜡处理。该工艺适合形状复杂、精度要求高的中小型产品的生产，设备简单、操作方便、劳动强度小、生产效率高。在特种陶瓷生产中经常被采用。但该工艺工序比较复杂、耗能大、工期长，对于大而长的薄壁制品，由于其不易充满模具型腔而不太适宜。

（2） 挤压成形

将粉料、粘结剂、润滑剂等与水均匀混合，然后将塑性物料挤压出刚性模具即可得到管状、柱状、板状以及多孔柱状成形体。其缺点主要是物料强度低容易变形，并可能产生表面凹坑和起泡、开裂以及内部裂纹等缺陷。挤压成形用的物料以粘结剂和水做塑性载体，尤其需用粘土以提高物料相容性，故其广泛应用于传统耐火材料，如炉管以及一些电子材料的成形生产。

（3） 流延成形

流延成形是将粉料与塑化剂混合得到流动的粘稠浆料，然后将浆料均匀地涂到转动着的基带上，或用刀片均匀地刷到支撑面上，形成浆膜，干燥后得到一层薄膜，薄膜厚度一般为0.01～1mm。流延法用于铁电材料的浇注成形。此外，它还被广泛用于多层陶瓷、电子电路基板、压电陶瓷等器件的生产中。

（4） 凝胶注模成形

凝胶注模成形是一种胶态成形工艺，它将传统陶瓷工艺和化学理论有机结合起来，将高分子化学单体聚合的方法灵活地引入到陶瓷的成形工艺中，通过将有机聚合物单体及陶瓷粉末颗粒分散在介质中制成低粘度，高固相体积分数的浓悬浮体，并加入引发剂和催化剂，然后将浓悬浮体（浆料）注入非多孔模具中，通过引发剂和催化剂的作用使有机物聚合物单体交联聚合成三维网状聚合物凝胶，并将陶瓷颗粒原位粘结而固化成坯体。凝胶注模成形作为一种新型的胶态成形方法，可净尺寸成形形状复杂、强度高、微观结构均匀、密度高的坯体，烧结成瓷的部件较干压成形的陶瓷部件有更好的电性能。目前已广泛应用于电子、光学、汽车等领域。

（5） 气相成形

利用气相反应生成纳米颗粒，如能使颗粒有效而且致密地沉积到模具表面，累积到一定厚度即成为制品，或者先使用其它方法制成一个具有开口气孔的坯体，再通过气相沉积工艺将气孔填充致密，用这种方法可以制造各种复合材料。由于固相颗粒的生成与成形过程同时进行，因此可以避免一般超细粉料中的团聚问题。在成形过程中不存在排除液相的问题，从而避免了湿法工艺带来的种种弊端。

（6） 轧模成形

将准备好的坯料伴以一定量的有机粘结剂置于两辊之间进行辊轧，然后将轧好的坯片经冲切工序制成所需的坯件。轧辊成形时坯料只是在厚度和前进方向上受到碾压，宽度方向受力较小。因此，坯料和粘结剂会出现定向排列。干燥烧结时横向收缩大易出现变形和开裂，坯体性能会出现各向异性。另外，对厚度小于0.08mm的超薄片，轧模成形是难以轧制的，质量也不易控制。

（7） 注浆成形

根据所需陶瓷的组成进行配料计算，选择适当的方法制备陶瓷粉体进行混合、塑化、造粒等，才能应用于成形。注浆成形适用于制造大型的、形状复杂的、薄壁的陶瓷产品。对料浆性能也有一定的要求，如：流动性好、粘度小，利于料浆充型，稳定性好。料浆能长时间保持稳定，不易沉淀和分层，含水量和含气量尽可能小等。注浆成形的方法有：空心注浆和实心注浆。为提高注浆速度和坯体质量，可采用压力注浆、离心注浆和真空注浆等新方法。注浆成形工艺成本低、过程简单、易于操作和控制，但成形形状粗糙，注浆时间较长、坯体密度、强度也不高。在传统注浆成形的基础上，相继发展产生了新的压滤成形和离心注浆成形工艺，借助于外加压力和离心力的作用，来提高素坯的密度和强度，避免了注射成形中复杂的脱脂过程，但由于坯体均匀性差，因而不能满足制备高性能、高可靠性陶瓷材料的要求。

（8） 注射成形

陶瓷注射成形是借助高分子聚合物在高温下熔融、低温下凝固的特性来进行成形的，成形之后再把高聚物脱除。注射成形的优点是可成形形状复杂的部件，并且具有高尺寸精度和均匀的显微结构。缺点是模具设计加工和有机物排除过程中的成本较高。在克服传统注射成形缺点的基础上，水溶液注射成形和气相辅助注射成形工艺便发展起来。水溶液注射成形采用水溶性的聚合物作为有机载体，较好地解决了脱脂问题。水溶液注射成形技术可以很容易地实现自动控制，比起传统的注射成形成本低。气体辅助注射成形是把气体引入聚合物熔体中而使成形更容易进行。陶瓷胶态注射成形是将低粘度、高固相体积分数的水基陶瓷浓悬浮体注射到非孔模具中，并使之原位快速固化，再经烧结，制得显微结构均匀、无缺陷和净尺寸的高性能、高可靠性的陶瓷部件，并大大降低陶瓷制造成本。陶瓷胶态注射成形解决了两个重要的关键技术：陶瓷浓悬浮体的快速原位固化和注射过程的可控性。通过深入研究发现压力可以快速诱导陶瓷浓悬浮体的原位固化，从而开发出压力诱导陶瓷成形技术。通过胶态注射成形技术可以获得高密度、高均匀性和高强度的陶瓷坯体。这种成形技术可以消除陶瓷粉体颗粒的团聚体，减少烧结过程中复杂形状部件的变形、开裂，从而减少最终部件的机加工量，获得高可靠性的陶瓷材料与部件。避免了传统陶瓷注射成形使用大量有机物所导致的排胶困难的问题，实现了胶态成形的注射过程，适合于规模化的生产，是高技术陶瓷产业化的核心技术。

（9） 粉末注射成形

金属、陶瓷粉末注射成形（PIM）是一种新的金属、陶瓷零部件制备技术。它是将聚合物注射成形技术引入粉末冶金领域而生成的一种全新零部件加工技术。该技术应用塑料工业中注射成形的原理，将金属、陶瓷粉末和聚合物粘结剂混炼成均匀的具有粘塑性的流体，经注射机注入模具成形，再脱除粘结剂后烧结全致密化而制得各种零部件。PIM作为一种制造高质量精密零件的近净成形技术，具有比常规粉末冶金和机加工方法无法比拟的优势。PIM能制造许多具有复杂形状特征的零件：如各种外部切槽、外螺纹、锥形外表面、交叉通孔、盲孔、凹台与键销、加强筋板、表面滚花等，这些零件都是无法用常规粉末冶金方法制得。由于通过PIM制造的零件几乎不需要再进行机加工，所以减少了材料的消耗，因此在所要求生产的复杂形状零件数量高于一定值时，PIM比机加工方法更经济。PIM工艺的优势为：能一次成形生产形状复杂的金属、陶瓷等零部件。产品成本低、光洁度好、精度高（0.3%～0.1%），一般无需后续加工。产品强度、硬度、延伸率等力学性能高、耐磨性好、耐疲劳、组织均匀。原材料利用率高，生产自动化程度高，工序简单，可连续大批量生产。无污染，生产过程为清洁工艺生产。

坯体除以上成形方法之外，还有模压成形、等静压成形等方法，当配方、混合、成形等工序完成后，还必须进行烧结才能使材料获得预期的显微结构，赋予材料各种性能。

4 特种陶瓷的烧结方法

烧结是将成形后的坯体加热到高温并保持一定时间，通过固相或部分液相扩散物质迁移，而消除孔隙。将颗粒状陶瓷坯体置于高温炉中，使其致密化形成强固体材料过程。烧结开始于坯料颗粒间空隙排除，使相邻粒子结合成紧密体。但烧结过程必须具备两个基本条件：应该存在物质迁移机理；必须有一种能量（热能）促进和维持物质迁移。现在精细陶瓷烧结机理已出现了气相烧结、固相烧结、液相烧结及反应液体烧结等四种烧结模式。它们材料结构机理与烧结驱动力方式各不相同，尤其传统陶瓷和大部分电子陶瓷烧结依赖于液相形成、粘滞流动和溶解再沉淀过程，而对于高纯、高强结构陶瓷烧结，则以固相烧结为主，它们通过晶界扩散或点阵扩散来达到物质迁移。烧结是陶瓷材料制备工艺过程中的一个十分重要的最终环节。近年来也开始对陶瓷材料进行热处理，以改善其性能。

（1） 常压烧结（或称无压烧结）

常压烧结是使用最广泛的一种方法。它在大气中烧结，即不抽真空，也不加任何保护气体在电阻炉中进行烧结。这种方法适用于烧结氧化物陶瓷，非氧化物陶瓷有时也采用常压烧结。陶瓷器、耐火材料最先采用这种方法。后来，氧化铝、铁氧体等许多新的陶瓷也采用了这一方法。与其它方法相比经济有效，但也有不利之处。为了使物质所具的功能充分发挥出来，也有采用其它方法进行烧结的情况。常压烧结用电阻炉的关键部件是发热体元件。通常生产中应根据不同材料的烧结温度，而选择不同加热体的电阻炉。

（2） 热压烧结(HP)

热压烧结即是将粉末填充于模型内，在高温下一边加压一边进行烧结的方法，同时进行加温、加压(机械压力而不是气压)的烧结。加压方式一般都是单向加压，热压时的压力不能太高，一般为50MPa。而冷压成形的压力可达200 MPa，甚至更高。热压烧结的加热方式仍为电阻加热，加压方式为液压传动加载。热压烧结使用的模具多为石墨模具。它制造简单、成本低。热压烧结的主要优点是加快致密化进程，减少气孔隙，提高致密度，同时，可降低烧结温度。Si3N4、SiC、Al2O3陶瓷等使用该法烧结，然而因成本较高，故其应用受到限制。

（3） 热等静压(HIP)

热等静压一般是沿单轴方向进行加压烧结，相对而言，这种方法是借助于气体压力而施加等静压的方法。除SiC、Si3N4使用该法外，Al2O3、超硬合金等也使用该法。尽管热压烧结有许多优点，但由于是单轴向加压，故只能制得形状简单如片状或环状的样品。另外，对非等轴晶系的样品热压后片状或柱状晶粒严重择优取向而产生各向异性。热等静压与热压和无压烧结一样，已成功地用于多种结构陶瓷的烧结或后处理。此外，热等静压还可以用于金属铸件、金属基复合材料、喷射沉积成形材料、机械合金化与粉末冶金材料和产品零部件的致密化等。

（4） 气氛烧结

气氛烧结是采用各种气氛作保护或反应参与物，进行烧结。常用的有真空、氢、氧、氮和惰性气体（如氩）等各种气氛。例如透明氧化铝陶瓷可用氢气氛烧结，透明铁电陶瓷宜用氧气氛烧结，氮化物陶瓷如氮化铝等宜用氮气氛烧结。

5 特种陶瓷技术的未来发展趋势

特种陶瓷成形技术未来的发展将集中于以下几个发面：进一步开发已提出的各种无模成形技术在制备不同陶瓷材料中的应用；性能更加复杂的结构层以及在层内的穿插、交织、连接结构和成分三维变化的设计；大型异形件的结构设计与制造；陶瓷微结构的制造及实际应用；进一步开发无污染和环境协调的新技术。

在烧结方面，特种陶瓷制品因其特殊的性能要求，需要用不同于传统陶瓷制品的烧成工艺与烧结技术。随着特种陶瓷工业的发展，其烧成机理、烧结技术及特殊的窑炉设施的研究均取得突破性的进展。在特种陶瓷的精密加工方面：特种陶瓷属于脆性材料，硬度高、脆性大，其物理机械性能(尤其是韧性和强度)与金属材料有较大差异，加工性能差、加工难度大。因此，研究特种陶瓷材料的磨削机理，选择最佳的磨削方法是当前要解决的主要问题。

6 结 语

特种陶瓷由于拥有众多优异性能，因而用途广泛。现按材料的性能及种类简要说明。耐热性能优良的特种陶瓷可望作为超高温材料用于原子能有关的高温结构材料、高温电极材料等；隔热性优良的特种陶瓷可作为新的高温隔热材料，用于高温加热炉、热处理炉、高温反应容器、核反应堆等；导热性优良的特种陶瓷可用作内部装有大规模集成电路和超大规模集成电路电子器件的散热片；耐磨性优良的硬质特种陶瓷用途广泛，目前的工作主要集中在轴承、切削刀具方面；高强度的陶瓷可用于燃气轮机的燃烧器、叶片、涡轮、套管等；在加工机械上可用于机床身、轴承、燃烧喷嘴等。

参考文献

[1] 刘军,佘正国.粉末冶金与陶瓷成形技术[M].北京:化学工业出版

社,2005.

[2] 王树海,李安明,乐红志,崔文亮.先进陶瓷的现代制备技术[M].

北京:化学工业出版社,2007.

[3] 于思远.工程陶瓷材料的加工技术及其应用[M].北京:机械工业

出版社,2008.

Preparation and Trends of Special Ceramics

XIAO Yan

（Jiangmen Chemical Materials， Jiangmen 529100)

Key words: special ceramics;forming;sintering;power metallurgy;ceramics materials

瓶盖的塑料模具设计范文第5篇

摘 要：随着现今社会塑料工业的不断发展，塑件逐渐得到广泛的应用，尤其是相对大型的塑件，对其设计也提出了更高的要求。因此，本文针对大型注塑模具，以仪表板为例进行分析探讨，希望对今后的注塑模具设计及其应用起到借鉴作用。

关键词：注塑模具；设计；应用；仪表板

随着以塑代木、以塑代钢等技术成为一种发展趋势，在医疗、汽车等行业逐渐增加对大型塑料零部件的使用量的情况下，人们对于塑制品中重要的工艺装备生产越来越重视，即大型注塑模具，其设计与应用水平的高低，直接影响到注塑制品的质量。

1.塑件结构工艺性分析

本文以某机械仪表板作为研究对象，因为在设计中已经确定了原材料的使用以及制品的基本结构，所以，主要是探讨模具的设计与工艺两个方面，希望能够尽可能减少这两个方面面临的问题。

塑料的制作需要按照使用要求进行设计。想要让塑件制作符合要求，需将塑料的性能特点完全发挥出来，再考虑其结构工艺性，在使用要求基本满足的前提下，尽可能将模具结构简化，在满足成型工艺的要求下，提高生产效率，降低生产成本[1]。

塑件结构的工艺性指的是对塑件结构形状以及外观质量进行分析的基础上，观察其是否能满足成型工艺的要求，其主要包含几何形状、表面粗糙度、尺寸精度、壁厚、成型孔分布、均匀性等方面。合格的制品离不开良好的结构工艺性这一基础，同时其也是顺利开展注塑工艺的前提条件。在模具设计之前，应分析塑件结构，确保成型工艺，之后再对相关的设计难度进行深入探讨。

2.模具结构设计方案

在注塑成型过程中，主要包含充填、保压、冷却和开模，其中，冷却与充填的进行是基于模具的浇注系统和冷却系统，它们直接影响了塑件的成型质量、使用设备要求以及成型周期。所以，在模具设计中，浇注系统和冷却系统的设计尤为关键，同时，也是两个直接衡量模具设计是否能够成功的关键。对于生产周期较长、价格昂贵、试模需要花费大量成本的大型注塑模具而言，合理设计浇注系统和冷却系统所具备的现实意义更为巨大，所需要考虑到的问题也较多[2]。

2.1浇注系统设计

在注塑模中，浇注系统承担传热与传质两种作用。是否能合理设计浇注系统，直接影响到充模时的流动状态、充模的难易程度以及是否能够顺利的完成开模等。

因为仪表板本身的外形尺寸偏大，其结构较为复杂，需要花费较长的熔体充填流程，因此，在注塑过程中很容易出现难充填，或者是充填不均匀的情况，直接对塑件的成型质量产生影响。考虑到热流道技术可以对熔体的充填情况加以改善，为了确保模具以此设计、试模成功，满足塑件的质量要求，则采用多点进浇、冷热流道相互结合的方式，再配合上注塑模CAE软件Moldflow作为辅助进行设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。

2.2冷却系统设计

在注塑成型过程中，除刚开始需要进行预热处理之外，大部分模具温度都是依靠冷却系统来控制的，在型腔中，塑料制品的冷却时间占据整个周期的70%-80%，塑件质量的高低直接受到模具型腔温度高低以及温度均匀性的影响。所以，是否能合理地设计冷却系统，直接对塑件的质量与生产效率产生了直接的影响。

为了提高生产效率，满足制品的质量，根据大型注塑模具冷却系统对冷却的实际需求，采用模具的型芯利用隔板式的冷却方式，型腔选择直通式的冷却方式，再借助Moldflow进行辅助设计，以满足各个部分尺寸参数的需求。基于Moldflow的大型注塑模具冷却系统的设计：

第一，冷却系统的设计概述：模具冷却方式一般是在型腔、型芯等部位合理地设置冷却管道，并通过调节水流量及流速来控制模温。模具冷却系统设计主要包括冷却管道结构、管道直径及位置尺寸以及管道布局的确定等。

第二，基于MPI/Cool模块的冷却回路分析：针对设计原则，对冷却系统的传热学设计进行计算，就可以初步得出其尺寸，然后选择冷却回路的最佳方案。下面应用Moldflow的MPI/Cool模块来检验冷却系统的冷却效果，判定设计的冷却系统是否合理。冷却水选择25℃的自来水，其雷诺指数为10000，选择TPP20AC17BK材料推荐所项出的温度为93℃，对于仪表板模具冷却系统分析具体如下：

其一，冷却时间，当制件凝固了80%，流道达到60%的凝固，制件就能够顶出，完成冷却。如果成型时间为45s，制件的冻结层因子是1，就表示凝固完全，其流道凝固层的比例达到60%，能够满足冷却的需求。其二，冷却介质温度，一般来说，冷却回路进出口介质温差不得超出2.3℃，而本文的介质温差为0.39℃（如下图1）即能满足要求。其三，图2表示的是在结束冷却后产品的最高温度，即83.2℃，低于材料顶出温度93℃，也能满足要求。

3.结语

总体而言，想要提高模具的设计和实际的应用技术水平，还需要机械业内相关的工作者在实际的工作环节中不断地总结与探索，才能将模具注塑过程中面临的各个类型的缺陷消除，为今后更优质的模具塑制品奠定质量基础，满足机械行业发展需要。

参考文献：

[1]黄雁彬.基于知识的注塑模具设计若干技术研究[J].科技创新与应用，2014，27：91.

[2]沈健民.精密注塑模具的设计加工及发展前景探析[J].科技创新导报，2012，30：38.

[3]张维合.大型注塑模具设计经验与技巧[J].工程塑料应用，2012，11：52-56.

瓶盖的塑料模具设计范文第6篇

[摘 要]培养学生的工程实践能力是应用型本科专业和课程教学改革的核心问题。引进企业资深工程师建设校企合作课程，旨在培养高技术、强能力、高素养的一线应用型工程人才。该研究以模具制造工艺学校企合作课程建设为例，探讨了“能力导向型”应用型本科校企合作课程建设的实践与思考，其中阐述了创新型工程人才的能力指标、能力反推的课程内容及要求，以及相关课程内容、组织形式、考核形式等方面的探索，同时也为校企合作课程质量保障机制提出了有益的建议。

[关键词]“能力导向型”；校企合作； 课程开发； 课程质量； 保障机制

随着《中国制造2025》制造强国战略的全面部署实施，中国制造业进入产品创新、制造技术创新、产业模式创新的高速发展时期。企业亟须大批高技能的职业应用型人才通过创造性工作来实现高新技术、研发成果向现实生产力的转化。当前应用型高校就是要培养“具有创新能力”“具有解决生产和管理中实际问题能力”的高技术、强能力、高素养的应用型人才。

“重能力培养”应用型人才培养为避免与社会需求脱轨，就要与企业联合，请企业专家参与制订人才培养方案，请企业工程技术人员参与课程建设，课程教学实现由“知识传授”向“能力培养”的转变，授课计划制定由 “哪些内容教师要讲授”转变为“哪些能力是学生通过学习应该获得的”。在当前基于工程教育专业认证的课程体系改革过程中，对课程的教学方法及内容的改革是非常必要的。

本文以材料成型及控制工程专业的专业课模具制造工艺学为例，探索“能力导向型”校企合作课程建设。模具制造工艺学校企合作课程的合作企业是与我校有着长期稳定合作关系的企业，已签署校企产学研合作协议，企业兼职任课教师都是高级工程技术人员，专业素质高，工程实践经验丰富，热心育人，有一定教学能力和工程教育需求认识，在校企合作课程建设过程中，校企教师共同确定教学内容，共同参与课程讲授。

一、校企合作课程对“能力指标”的支持点

校企教师结合当前材料成型行业应用型人才需求，准确分析课程对“学生毕业要求能力指标”的支持点。在材料成型行业中，模具是最核心的工艺装备，是传统制造技术中所有金属锻铸冲挤轧成型非金属注塑、吹塑、挤塑成型等的必备装置。模具制造工艺学这门课主要就是学习机械制造技术基础理论和以模具为中心的典型制造工艺。通过该课程的学习，学生应该具备制造工艺设计能力，模具或机械构件结构设计工艺基础知识，结构性工艺性的初步判断能力；具备为机械制造工业生产领域内质量等复杂工程问题进行识别、分析、表达以及提出问题解决途径的能力，即质量控制管理能力；还获得知识工程应用能力、培训指导能力、管理能力必备的工艺理论知识要素，包括加工质量控制相关基础知识要素。图1是材料成型及控制工程专业岗位群与模具制造工艺课程的关系，图解材料成型及控制工程专业岗位群、专业能力、能力要素、知识模块与模具制造工艺学这门专业课程的关系。

从能力要求反推出课程内容要求，学生一是需要掌握零件结构和制造工艺、性能的一般关系规律，掌握工艺规程设计的基本原则和方法，掌握零件制造和装配精度控制相关数理计算；二是需要掌握工艺装备设计原理、加工精度及表面质量控制影响因素和控制措施理论；三是需要了解材料成型行业的现状和发展趋势，掌握最新模具制造技术；四是需要综合运用知识能力实训，从中锻炼能选用标准和设定技术指标，分析模具或机械构件工艺性，综合运用工程力学、工程材料及热处理以及工艺规程设计理论等相关知识，考虑相关工程影响因素而确定复杂制造工艺规程方案，提高模具设计制造的综合水平，从而具有较强的从事材料成型专业相关制造工艺技术工作和组织生产的能力。

二、“能力导向型”校企合作课程开发

校企教师联合讨论确定校企合作课程能力培养目标和课程内容要求后，围绕能力目标进行课程开发，以“能力导向”为核心进行课程的教学内容、教学组织形式、考核形式等改革。

（一）课程内容的组织、选取

在所确定的课程内容的选取和提炼过程中，校企合作教师团队要反复讨论每个知识点和能力要素，保证课程内容具有技术前瞻性。在内容的组织上，按照认知规律进行编排，同时还要注意前后内容的衔接关系以及课程对学生综合素质、可持续发展能力的影响。团队讨论的另一个侧重点就是结合“能力培养需求”对现有课程内容进行补充、知识点结构调整和课时分配。模具制造工艺学校企合作课程和原有课程内容相比，补充了模具的技术经济分析、工艺装备设计原理、加工尺寸链的计算以及现代材料表面改性技术等。对“能力导向”关键知识要素的授课增加了实例教学、课程讲座以及项目式教学等。该课程结束后進行课程设计综合实训，采用企业工程真实课题，选用中等复杂程度的模具加工零件为设计对象，完成加工工艺规程的分析及设计，巩固提高课程学习效果，强化工艺设计综合能力，完成工程技术人员所必备的综合职业素养训练。模具制造工艺学校企合作课程授课内容改革见表1。

（二）课程教学的组织

以能力培养为核心的教学组织，关键在于提高学生的学习主动性，激发学生的学习兴趣。对于校企合作课程，专任教师在开展课程教学时要注意方法的灵活性，将理论与实际案例相结合；企业工程师在课堂或生产现场采用企业案例进行教学，要注意把握好案例的难易程度并和理论密切结合。这两方面的目的都是既培养学生解决工程问题的综合能力，又促进学生了解企业文化、提高职业素养。

“能力导向型” 校企合作课程模具制造工艺学特色教学组织形式如下。

1.课堂开展真实项目教学

采用合作企业真实的工程项目作为课堂学习讨论内容，如从螺母制造看材料成型行业发展、冷成型典型技术、工厂生产运作的要素介绍等课程讲座。授课案例中包含目前行业领域中的一些最新技术，同时也包含企业人才素养要求、企业文化等，通过企业教师的言传身教影响学生，使学生了解企业现实需求，了解企业成长与员工成长的关系、优秀技术人员的素质需求等，帮助学生找准自己的职业定位以及增强能力培养的意识。

2.课堂教学与生产现场教学共同进行

学生在课程教学意见反馈表中提得最多的建议就是希望到企业现场学习参观，增加感性认识。因此，我们首先在企业会议室进行理论教学，然后组织学生到现场参观学习，由企业教师进行现场实例教学，效果较好。

3.结合企业实例，自拟项目课题，展开大讨论

学生分组自拟项目课题，要求结合企业实例课程理论、工业4.0时代制造技术发展等合作讨论课题。项目报告篇幅要在2000字以上，还要制作PPT来汇报。项目教学有助于推动学生开展课外创造性学习，培养学生的综合素养。

（三）课程考核形式

1.过程化考核，激发学生的学习热情

模具制造工艺学课程实行教学过程化考核。课程考核方案中，期末考试只占40%，30%由企业实践专题调研报告成绩及项目课题成绩组成，30%为平时作业、实验、课堂主动性等表现的成绩，这就激发了学生学习的主动性和热情。

2.评分标准鼓励尝试，增强学生的创新意识和勇气

项目课题由2-3次项目汇报答辩以及最后实践报告组成。答辩讲解过程有利于提高学生的口头表达能力、思辨能力。答辩评分强调“方案、答案容许多样性”，只要与“模具制造工艺” 基础知识相符合都鼓励尝试。采用这种考核方式的目的：一是告诉学生实际工程工艺问题的解决办法本身就不是唯一的；二是鼓励学生挑战老师的解决方案，增强自信心。评分中增加“扩展运用CAE、CAM等成绩加分”，其目的是鼓励学生努力提高现代设计能力与工程素质。

三、“能力导向型”校企合作课程质量保障机制

（一）有关系良好的合作企业

选择与学校有良好合作关系的企业进行校企合作课程开发。课程开发需要校企进行有效沟通，调动教师与企业工程师参与的积极性，保证校企合作课程开发工作顺利开展。

（二）校企共同协作、互相取长补短

在课堂教学方面，企业工程师缺乏时间进行系统的备课。授课过程中工程项目或案例教学的选择与组织，课程互動讨论，课程PPT制作，引导学生结合所学理论知识进行思考等方面都需要学校专任教师与企业工程师沟通讨论，从而提高企业工程师的教学效果。

校企共同参与课程教学过程中，需要充分发挥专任教师注重理论知识传授、理论研究的优势，以及企业工程师工程实践、工程设计与创新能力的优势，共同培养卓越的应用型人才。校企合作课程开发过程中，学校专任教师和企业工程师需要互相取长补短，共同提高。

（三）校企共同开发合作课程教材

校企合作课程缺乏合适的教材，目前是在现有教材基础上增补新技术知识点，选出教学重点。建议在校企合作课程开发的基础上，校企资助教师与企业工程师联合编写更适合应用型人才培养的新型教材，在教材中引入企业典型案例。

（四）有良好的具有工程背景的教师队伍

聘请优秀企业工程师兼任教学工作是提高校企合作课程质量与水平的根本保证。专任教师要有一定的企业工作经验，避免照本宣科，同时也能提高校企合作课程建设的实效。

“能力导向型” 校企合作课程教学，根据行业与专业对学生知识、能力和素质的要求，将会打破传统课程之间的界限，或有针对性地将一个专业内单一的教学活动组合成不同的模块，并围绕教学目标设置教学内容、授课时数、授课形式及自学方式和时间等，这些改革需要教学部门的大力支持。对多数教师来说，校企合作课程开发工作需要教师具备持久的动力和热情，需要建立有效的激励机制调动教师参与其中的积极性。企业工程师在课程开发过程中能提供行业内最先进、最专业的技术和信息，这些技术和信息是课程开发的重要依据。企业工程师参与课程开发及授课，需要付出时间和精力才能保证校企合作课程的顺利开展。

四、结语

校企共建合作课程，共同探讨创新型实用型工程人才的能力指标，从能力要求反推出课程内容及其学习要求，共同研究课程内容、组织形式及考核形式等。通过持续稳定的“能力导向型”校企合作课程开发建设，逐步探索出强能力的一线应用型工程人才培养模式，同时也为校企合作课程质量保障机制提出有益的建议。“能力导向型”校企合作课程建设实践，能助推应用型本科专业和课程教学改革，助力中国经济产业升级和技术创新。

[ 参 考 文 献 ]

[1] 王翠风，徐宁.校企合作背景下模具设计与制造专业课程开发与实践[J].模具工业，2014（2）：67-69.

[2] 卢开聪.卓越计划校企合作课程建设面临的问题及对策[J].化工高等教育，2015（5）：15-17+50.

[3] 刘明星.校企合作开发项目课程的组织与实施[J].职业技术教育，2010（35）：33-35.

[4] 吴艳云，张东民，付泽民，等.应用型本科现代职业教育教学改革探讨[J].中国现代教育装备，2015（3）：131-133.

[责任编辑：庞丹丹]