第八章 冷却系统系统设计
1.2设计意义
毕业设计是大学课程学习的最后一堂“实践课”，毕业设计可以对大学四年中所学课程知识进行一个综合整理的过程，现实、规范的设计内容，对于说明书严格的格式要求，让我们学生通过此次的设计来巩固我们的专业知识。学以致用，书本上的知识要运用到实处才能发挥学习的作用，我们学习在大学之后便要进入到社会，我们需要运用专业的知识去为社会、为国家创造财富，我们需要用专业的知识为自己的将来创造财富。毕业设计就是一次在校内的实践机会，我们通过对注塑模具的设计来评估自己对于课程知识的运用能力。在完成毕业设计的过程中，我们需要阅读大量的书籍、上网查阅资料和求助于老师。在这个过程中，我们会发现问题，然后解决问题。这就是一个综合运用学习的过程。就相当于以后我们会在工作当中一样，我们需要独立去完成自己的工作，我们要在工作中学习，要在工作中主动地向他人请教。所以，毕业设计是我们迈向社会的一个重要过渡。
如今的中国正处在“经济转型”的重要阶段。中央政府明确提出了中国经济转型的方向，我们要从劳动密集型、高耗能和高染污的低端加工制造业向高科技集成的低能耗、低染污产业转变。这是国家赋于我们这一代人的崇高任务，也是一种巨大的挑战。众所周知，西方发达国家的工业技术要比我们家领先达到二十年甚至三十年。相对日本、德国和美国等科技大国来说，我们要落后得更多。要赶上它们，我们必须培养出实用的、创新能力强的人才。当代大学生作为社会未来的人才，国家花了大量的精力来培养我们，所以，我们必须锻炼自己的实用能力和创新能力。
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结 论
第二章 产品技术要求和工艺分析
2.1 产品图
图2.1 产品3D图
2.1产品技术要求
塑料零件的材料为PP塑料（聚苯丙烯），生产量较大，属于中大批量生产。表面要求无痕，表面粗糙度Ra3.2。
以上未有标注的倒角取R0.5; 尺寸公差用MT5级精度（可查表-常用材料模塑件公差等级和选用（GB/T14486）、表-模塑件尺寸公差表（GB/T14486））。
2.2 塑件的工艺分析
2.2.1塑件结构工艺性
时间继电器外壳见产品设计图，材料为PP，属于方形壳体件，侧壁有方孔，需要设计抽芯机构。要求表面光滑，无飞边。时间继电器外壳的结构类似于普通的注射模，使用方法也大致相同。
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第八章 冷却系统系统设计
2.2.2塑件成型工艺性要求
(1) 由于该塑件的外型较小，要求塑件表面精度等级较高，其表面要平整光滑，它的外表面由于外观的要求在成型时不能有浇口、顶杆痕迹，开模时要求不被定模型芯拉裂或者拉变形。所以采用的浇口形式要保证其表面精度。
(2) 时间继电器外壳为大批量生产的零件，为了便于中工，节约生产成本，该塑件采用镶件的结构，以便于简化结构，降低模具的制造成本。
2.3塑件材质特性
参考了各种材料的特性后，经过比较得了，本次塑件的制造材料选择为PP（聚丙烯）。
时间继电器外壳的制品是常用产品，为了获得利润，必须批量生产，通过查《塑料成型模具与设备》表2-3得；
聚丙烯（PP）是一种无味、无毒的有机复合材料，这具有密度小，韧性好的优点。在于各种塑料材料的对比中，它还具有硬度高，耐磨性好的特点。而且它的耐热性要优于低压聚乙烯。该材料可以在100℃左右的环境下使用。PP有良好的电性能，而且受湿度影响较小，但它有低温脆性、不能在低温环境下使用。另外，该材料易老化，适合用于制作一般的电气零件；它同时还有良好耐腐蚀性 ，常见的酸和碱的有机溶剂对PP几乎不起作用。
2.4成型工艺性
能过资料的查阅和学习，再能过相关材料的对比，我对于注塑材料有了一定的了解。对于材料的选择，可以查阅资料书《注塑模具设计使用教程》和其它相关塑料模具设计资料。
PP属于热塑性的结晶型塑料，具有下的几个特性：
密度小，强度、刚性、耐热性均优于HDPE；硬度比HDPE高，可在100摄氏度左右使用。具有良好的抗腐蚀性、良好的高频绝缘性；同时它的吸湿性不强，所以受到的环境温度影响很小。适用于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件等。
聚丙烯是热塑性塑料，它可以抵抗有机和无机盐的腐蚀，在正常环境的腐蚀中可以正常使用。（除浓硝酸、发烟硫酸、氯磺酸等强氧化性酸外），耐腐蚀性相比于聚乙烯要更加好。材料受到外力作时也依然会拥有良好的抗腐蚀能力。但是，能被某些强有机溶剂破坏。
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结 论
它比重小，强度高于聚乙烯，常温下耐冲击性能良好，0℃以下则变差。它的耐温高性较好，在外力作用小的条件下，可长期使用于110～120℃的温度里而不损坏，因此，广用于聚乙烯和聚氟乙烯不适用的较高温度的环境。材料在加工成型时可以用一般的热性材料的加工方法，加工简便；可以用于制造外壳、管道和实验室设备等，也可作这热喷或流化涂层。
聚丙烯（PP）的性能特点可以归类为以下的内容：
（1）物理特征：聚丙烯（PP）是一种颜色为乳白色的，无毒无味的聚合物，它也是现在常用的塑料材料中最轻的一种，聚丙烯的密度为0.90~.091g/cm3。该材料拥有的成型性的特点，同时水对于它的影响小，不会被水腐蚀，相比于金属材料来说有很大的优势。在成型过程中，聚丙烯的收缩率会比较大，所以通常不用于制胜劈厚的零件，因为会在冷却后，容易形成凹陷。同时聚丙烯材料做的制品表面光滑，光泽度较好，易于着色。
（2）力学性能：聚丙烯是拥有高结晶度的有机多分了聚合物，它的分子结构排列整齐，所以具有良好的力学性能。聚丙烯材料的强度和硬度受温度的影响较大，当温度升高进，它的强度和抗冲击性都会提高；同时，由于它所具有的冷脆性，所以在低温环境下，它的力学性能会变差。聚丙烯具有非常好的弯韧性，其制品可以在常温下弯曲106次而不损坏。
（3）热性能：聚丙烯材料具有良好的热学性能，材料的熔点在164~170℃，所以材料耐热性好，聚丙烯的制品可以在100℃以上温度下进行正常工作，所以适用于一些常规电器用品的零件；材料的制件在不受外力作用的情况下，在150℃的工作环境下也不容易变形；聚丙烯不能在低温的环境下使用，它的脆化温度为-35℃，材料零件在低于-35℃时容易发生破裂，所以在耐寒性上，聚丙烯的性能不如聚乙烯。
（4）化学稳定性：聚丙烯拥有稳定的化学性能，大部分的酸和碱都不与它发生反应，而且它的稳定性可以随着结晶度的增加而增强。但是浓硫酸和浓硝酸可以腐蚀聚丙烯；同时脂肪烃，氯化烃和芳香烃等有机溶液可以使其软化，在以上几种溶液的环境下，不能使用聚丙烯作制件。总体来说，聚丙烯的抗腐蚀性还是很强的，所以，它也可以用用来制造化工中的管道和医疗管道。
（5）耐候性：聚丙烯对紫外线很敏感，加入氧化锌、硫代丙酸二月桂酯、碳黑或类似的乳白填料等可以改善其耐老化性能。
（6）电性能：聚丙烯的缘性能优良，由于它的吸水性不强，所以绝缘性能受湿度的影响不大。聚丙烯本身拥有良好的绝缘性，并且它的介电常数会随着温度的升高而增长，可用于制作为电器原件的绝缘外壳和电器原件的配件。它的抗电压性好，但是它的静电度高，与铜接触后容易老化。
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第八章 冷却系统系统设计
第三章 注射成型机的选择与成型腔数的确定
3.1注射成型机的选择
通过计算机建模分析后可以测量出塑件的体积为：V=7.2cm3 浇注系统的体积为10cm3 ，由于采用的是一模两腔 ： 固 V总=2 x V塑 +V浇 =2X7.2+10 =24.4cm3 计算塑件的体积和分型面上的投影面积 单侧投影面积为：A= 1357.0548mm2
图3.1 塑件体积
3.1.1 计算塑件的质量
为了确定模具的型腔数目，我们通过计算得出塑件的质量。通过查阅《塑料成型模具与设备》附录，得知PP的密度为0.9g/cm，所以通过公式计算出塑件的质量为：
M?V??7.2x0.9=6.48g
3.1.2 计算每次注射进入模具塑料总体积
时间继电器外壳是大批量生产的零件，通过以上的计算和选择，以及以上的从温度、压力、时间、模具高度等方面考虑，我们选用XS-ZY-125注射机。查表附录
注射机XS-ZY-125参数：
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