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1、畢業(yè)設(shè)計(jì)論文一模兩腔的塑料模具設(shè)計(jì)姓名: 系別:機(jī) 械 工 程 系專業(yè):模具設(shè)計(jì)與制造班級(jí): 學(xué)號(hào): 目 錄 TOC o 1-4 u 緒 論51 模具概論8注射模簡(jiǎn)介8注射模的定義8塑料制件幾何形狀及材料11注射機(jī)的選用11注射機(jī)的分類12分析制件結(jié)構(gòu)、尺寸精度及外表質(zhì)量12結(jié)構(gòu)分析15尺寸精度分析17外表質(zhì)量分析17注射機(jī)選定17計(jì)算制品的體積和質(zhì)量:172.3.2 初步選定注射機(jī)183確定型腔數(shù)目及位置布局19型腔數(shù)目確實(shí)定193.2 型腔布局方案204 確定模具結(jié)構(gòu)方案21分型面21分型面的選擇21分型面?zhèn)€數(shù)確實(shí)定2122主流道設(shè)計(jì)22主流道澆口套的設(shè)計(jì)23分流道設(shè)計(jì)24澆口的設(shè)計(jì)25冷

2、料穴的設(shè)計(jì)27排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)275成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算28成型零部件設(shè)計(jì)28成型零件工作尺寸的計(jì)算方法285.2.1 成型零件型腔的計(jì)算結(jié)果295.2.2 確定標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)和規(guī)格296 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)30抽芯距確實(shí)定31抽芯力確實(shí)定316.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) PAGEREF _Toc202119420 h 236.4設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)326.5澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)347 注射機(jī)與模具有關(guān)的參數(shù)及尺寸的校核367.1 注射機(jī)注射量的校核36注射壓力和鎖模力的校核36注射機(jī)閉合高度和開(kāi)模行程的校核367.3 模具在注射機(jī)上安裝尺寸的校核37結(jié) 論 PAGEREF _Toc202119466

3、h 27參 考 文 獻(xiàn)38致 謝39緒 論1.塑料工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的作用:由于塑料具有質(zhì)量輕、強(qiáng)度高、耐腐蝕、絕緣性好、易著色、制件可加工成任意形狀,而且具有生產(chǎn)率高、價(jià)格低廉等特點(diǎn),所以應(yīng)用日趨廣泛,年增長(zhǎng)居四大工業(yè)材料之首已經(jīng)深入到國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)。我國(guó)塑料制品工業(yè)開(kāi)展于20世紀(jì)50年代后期,主要用于日常用品,如塑料鞋、日用塑料薄膜等。進(jìn)入20世紀(jì)70年代以來(lái),塑料的應(yīng)用已涉及到國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活中的各個(gè)方面,如儀表、機(jī)械制造、汽車、家用電器、化工、建材、醫(yī)療衛(wèi)生、農(nóng)業(yè)、軍事、航天和原子能工業(yè)中,塑料已經(jīng)成為金屬的良好代用材料,出現(xiàn)了金屬零件塑料化的趨勢(shì)。由于塑料材料具有不能被其它材料所

4、替代的特性,使得塑料工業(yè)在促進(jìn)現(xiàn)代科技開(kāi)展、加速國(guó)防現(xiàn)代化建設(shè)、推進(jìn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、改善和提高人們生活方面,發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。2.模具工業(yè)在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性:用模具生產(chǎn)的塑料制品(簡(jiǎn)稱塑件)具有高精度、高復(fù)雜程度、高一致性、高生產(chǎn)率和低消耗等特點(diǎn),因此廣泛用于儀器、儀表、家用電器、汽車等行業(yè)。模具又是“效益放大器,用模具生產(chǎn)的最終產(chǎn)品的價(jià)值,往往是模具價(jià)值的幾十倍、上百倍。模具技術(shù)己成為衡量一個(gè)國(guó)家產(chǎn)品制造水平上下的重要標(biāo)志,決定著產(chǎn)品質(zhì)量、效益和新產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)能力。美國(guó)工業(yè)界認(rèn)為“模具工業(yè)是美國(guó)工業(yè)的基石,日本那么稱“模具是促進(jìn)社會(huì)繁榮富裕的動(dòng)力。模具工業(yè)在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)中的重要性,表現(xiàn)在國(guó)

5、民經(jīng)濟(jì)的五大支柱產(chǎn)業(yè)機(jī)械、電子、汽車、石油化工和建筑,都要求模具工業(yè)的開(kāi)展與之相適應(yīng),以滿足五大支柱產(chǎn)業(yè)開(kāi)展的需要。以汽車、摩托車行業(yè)模具市場(chǎng)為例,在工業(yè)興旺國(guó)家,汽車、摩托車行業(yè)是模具的最大市場(chǎng),其占整個(gè)模具市場(chǎng)的一半左右。汽車工業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)五大支柱產(chǎn)業(yè)之,汽車模具作為開(kāi)展重點(diǎn),已在汽車工業(yè)產(chǎn)業(yè)政策中得到明確。據(jù)介紹到2005年,我國(guó)生產(chǎn)的各類汽車模具只能滿足規(guī)劃需要量的50左右。目前,全世界的模具年產(chǎn)值約有600650億美元。興旺國(guó)家,如美國(guó)、日本、法國(guó)及瑞士等國(guó)家,模具出口約占本國(guó)模具年產(chǎn)值的13。而我國(guó)模具出口數(shù)量極少,1998年模具出口為0.96億美元,約占我國(guó)度具總產(chǎn)值的3.6

6、,與興旺國(guó)家的差距比擬大。3.當(dāng)今模具的特點(diǎn):當(dāng)前,由于產(chǎn)品品種增多,更新加快,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)劇烈,因此對(duì)模具的要求是交貨期短、精度高及本錢(qián)低,塑料成型模具正朝著高效率、高精度及高壽命方向開(kāi)展。隨著現(xiàn)代產(chǎn)品對(duì)形狀、尺寸、精度及零件整體性要求的提高,以及許多新材料、新工藝的廣泛應(yīng)用,對(duì)現(xiàn)代模具的結(jié)構(gòu)形式和型腔形狀的要求也日益復(fù)雜。許多精密塑料成型模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜程度近似于一臺(tái)精密機(jī)床,不僅型腔外表形狀復(fù)雜,而且模具中零件的配套性要求極高加工中必須保證多個(gè)模具之間幾何形狀的協(xié)調(diào)一致。例如塑料注射模具的設(shè)計(jì)與制造具有三維幾何形狀復(fù)雜及運(yùn)動(dòng)配合精度要求高等特點(diǎn),同時(shí)涉及模具強(qiáng)度計(jì)算、模具壽命計(jì)算及熔融塑料在模

7、具中流動(dòng)預(yù)測(cè)等復(fù)雜的工程運(yùn)算問(wèn)題,是一項(xiàng)綜合性的復(fù)雜技術(shù)工作。只有在成型設(shè)備和模具設(shè)計(jì)及制造方面引入CAD/CAMCAE先進(jìn)技術(shù),才能迅速地完成模具各類尺寸的計(jì)算以及平衡澆注系統(tǒng)、模擬注射過(guò)程的計(jì)算和分析,通過(guò)反復(fù)交互,完成查詢表格數(shù)據(jù)、零件目錄,繪制模具圖紙和明細(xì)表等工作,使設(shè)計(jì)的模具到達(dá)盡可能的完美,讓模具設(shè)計(jì)人員從繁重的重復(fù)勞動(dòng)中解脫出來(lái),有較多的時(shí)間從事創(chuàng)造性工作,以提高模具的設(shè)計(jì)質(zhì)量。1 模具概論模具是近代工業(yè)產(chǎn)品大量生產(chǎn)所依賴的一項(xiàng)重要工業(yè)與技術(shù)。模具制造的精密程度和技術(shù)層次,對(duì)于生產(chǎn)成品的品質(zhì),生產(chǎn)原料的有效利用,以及生產(chǎn)力的提高等方面,均有絕對(duì)性的影響。模具業(yè)為一切工業(yè)之母,而

8、模具業(yè)又以塑料模為主。與我們生活息息相關(guān)的家電產(chǎn)品、電信產(chǎn)品及汽車零件中,大局部皆為塑料制品。在塑料模具中又由于注射模具有高效、精密、可成型各種復(fù)雜制品,工藝先進(jìn)等諸多其它成型模具所不及的特點(diǎn)而成為塑料制品成型工藝中最重要的并起主導(dǎo)作用的模塑成型工藝裝備。 注射模的定義注射模又稱注塑模。注射成型是根據(jù)金屬壓鑄成型原理開(kāi)展起來(lái)的,首先將粒狀或粉狀的塑料原料參加到注射機(jī)的料簡(jiǎn)中,經(jīng)過(guò)加熱熔融成粘流態(tài),然后在柱塞或螺桿的推動(dòng)下,以一定的流速通過(guò)料筒前端的噴嘴和模具的澆注系統(tǒng)注射入閉合的模具型腔中,經(jīng)過(guò)一定時(shí)間后,塑料在模內(nèi)硬化定型,接著翻開(kāi)模具,從模內(nèi)脫出成型的塑化注射模主要用于熱塑性塑料制件的成型

9、,近年來(lái),熱固性塑料注射成型的應(yīng)用也在逐漸增加。注射模具的分類方法很多:按其成型塑料的材料可分為熱塑性塑料注射模具和熱固性塑料注射模具;按其使用注射機(jī)的類型可分為臥式注射機(jī)用的注射模具、立式注射機(jī)用的注射模具及角式注射機(jī)用的注射模具;按其采用的流道形式可分為普通流道注射模具和熱流道注射模具;按其結(jié)構(gòu)特征可分為單分型面注射模具、雙分型面注射模具、斜導(dǎo)柱(彎銷、斜導(dǎo)柱、斜滑塊、齒輪齒條)側(cè)向分型與抽芯注射核具、帶有活動(dòng)鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動(dòng)卸螺紋注射模具等。塑料成形模具按成形原理分有注射模、壓縮模、壓注模、擠出模、吹塑成形模和擠壓成形模。本次設(shè)計(jì)的模具需要成形的塑料零件是

10、插座外殼,材質(zhì)是PS,所采用的成型模具是注射模。設(shè)計(jì)模具之前,先明確PS材料的特性,以及簡(jiǎn)單了解注射模具。聚苯乙烯PS是一種用途廣泛的脆性塑料。你現(xiàn)在正在使用的計(jì)算機(jī)的外殼就是聚苯乙烯的。透明的塑料水杯,包裝用的泡沫塑料也是由聚苯乙烯制成的。聚苯乙烯屬于聚烯烴,是由苯乙烯通過(guò)自由基聚合而成的。聚苯乙烯的生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單,原料來(lái)源豐富。性能PS一般為頭尾結(jié)構(gòu),主鏈為飽和碳鏈,側(cè)基為共軛苯環(huán),使分子結(jié)構(gòu)不規(guī)整,增大了分子的剛性,使PS成為非結(jié)晶性的線型聚合物。由于苯環(huán)存在,PS具有較高的Tg8082,所以在室溫下是透明而堅(jiān)硬的,由于分子鏈的剛性,易引起應(yīng)力開(kāi)裂。聚苯乙烯無(wú)色透明,能自由著色,相對(duì)密度也

11、僅次于PP、PE,具有優(yōu)異的電性能,特別是高頻特性好,次于F-4、PPO。另外,在光穩(wěn)定性方面僅次于甲基丙烯酸樹(shù)脂,但抗放射線能力是所有塑料中最強(qiáng)的。聚苯乙烯最重要的特點(diǎn)是熔融時(shí)的熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性非常好,所以易成型加工,特別是注射成型容易,適合大量生產(chǎn)。成型收縮率小,成型品尺寸穩(wěn)定性也好。熱性能:最高工作溫度為6080。當(dāng)加熱至Tg以上,PS轉(zhuǎn)變?yōu)楦邚棏B(tài),且保持這種狀態(tài)在較寬的范圍內(nèi),這就使其熱成型提供方便。PS的熱變形溫度為7080,脆化溫度為-30,PS在高真空和330380下劇烈降解。機(jī)械性能:PS的分子量過(guò)高,加工困難,所以通常聚苯乙烯的分子量為520萬(wàn)。PS的機(jī)械性能,隨溫度升高,剛

12、性彈性模量、抗拉強(qiáng)度、沖擊強(qiáng)度等下降,而斷裂伸長(zhǎng)率較大。PS有主要缺點(diǎn)是性脆和耐熱性低。對(duì)PS進(jìn)行改性,如橡膠改性的高抗沖PSHIPS;MMA-丁二烯-苯乙烯MBS;A丙烯腈B丁二烯S 。 種類聚苯乙烯主要有一般用GPPS、抗沖HIPS、耐光聚苯乙烯、玻璃纖維增強(qiáng)聚苯乙烯、雙軸拉伸聚苯乙烯膜、發(fā)泡聚苯乙烯等種類。 (3)用途通用級(jí)聚苯乙烯,可用于日用品、電氣、儀表外殼、玩具、燈具、家用電器、文具、化裝品容器、室內(nèi)外裝飾品、果盤(pán)、光學(xué)零件如三棱鏡、透鏡透鏡窗鏡和模塑、車燈、電訊配件,電頻電容器薄膜,高頻絕緣材料、電視機(jī)等集裝箱、波導(dǎo)管,化工容器等。懸浮聚合樹(shù)脂可制成不同密度的泡沫塑料,用作絕熱、

13、隔音、防震、漂浮、包裝材料,軟木代用品,預(yù)發(fā)泡體可作水過(guò)濾介質(zhì)及制備輕質(zhì)混凝土,低發(fā)泡塑料可制成合成木材做家具等。高抗沖擊級(jí)聚苯乙烯HIPS可注塑或擠塑成各種制品,適合家電產(chǎn)品外殼,電器用品、儀器儀表配件、冰箱內(nèi)襯、板材、電視機(jī)、收錄機(jī)、 機(jī)殼體、文教用品、玩具、包裝容器、日用品、家具、餐具、托盤(pán)、餐具、結(jié)構(gòu)泡沫制品等。(4)成型加工聚苯乙烯流動(dòng)性好,加工性能好,易著色,尺寸穩(wěn)定性好??捎米⑺堋D塑、吹塑、發(fā)泡、熱成型、粘接、涂覆、焊接、機(jī)加工、印刷等方法加工成各種制件。特別適用于注塑成型,注塑成型時(shí)物料一般可不經(jīng)過(guò)枯燥直接使用。但為了提高制品質(zhì)量,可在5570鼓風(fēng)烘箱內(nèi)預(yù)枯燥12h。具體加工

14、條件大致為:料筒溫度200左右,模具溫度6080,注塑溫度170至2204.0。成型后的制品應(yīng)在紅外線燈或鼓風(fēng)烘箱內(nèi),于70恒溫處理24h。初步了解了材料,下面我們就開(kāi)始步入正題設(shè)計(jì),首先對(duì)其進(jìn)行拔模斜度的設(shè)定,零件原始圖如圖一圖一其中青色的面為沒(méi)有拔模斜度的面,要求我們?yōu)槠湓O(shè)定好拔模斜度其中有些小于兩毫米可以不設(shè)拔模斜度如圖二圖二其中有一處地方要使用側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)如圖三圖三 分析完后我們可以了解到他的分型面是最大的輪廓曲線,如圖四所示圖四其中我們可以發(fā)現(xiàn)有些地方的最大輪廓曲線是不相連接的,如圖五圖五同種所示的圓的最大輪廓曲線是直徑。我們可以用分割面的方法把這個(gè)圓形的面分割開(kāi),使我們的分型面最大輪

15、廓曲線更簡(jiǎn)單,更便于分模其分割完了的圖形如圖六所示圖六分析好產(chǎn)品的外形和分模形式后,我們可以進(jìn)入到模具設(shè)計(jì)的正題。注射機(jī)的選用1立式注射機(jī)。特點(diǎn)是注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線重合,并與機(jī)器安裝底面垂直。其優(yōu)點(diǎn)是占地面積小,模具裝拆方便。其缺點(diǎn)是不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作,適用于注射量小于的多嵌件制品,一般為注塞式結(jié)構(gòu)。2臥式注射機(jī)。特點(diǎn)是注射系統(tǒng)與合模系統(tǒng)的軸線重合,并與機(jī)器安裝底面平行。是注射機(jī)中最普遍、最主要的形式。其優(yōu)點(diǎn)是機(jī)身低,易于操作加料,制品推出后可自動(dòng)墜落,易于實(shí)現(xiàn)機(jī)械化自動(dòng)化。其缺點(diǎn)是模具裝拆不便,且占地面積大。3直角式注射機(jī)。特點(diǎn)是注射機(jī)構(gòu)直立布置,鎖模、推出機(jī)構(gòu)及動(dòng)、定模板臥式排列,它們

16、相互成直角。其缺點(diǎn)是加料比擬困難,嵌件、活動(dòng)型芯安裝不便。適用于生產(chǎn)形狀不對(duì)稱的制品及使用側(cè)澆口的模具。1柱塞式注射機(jī)。塑料在料筒內(nèi)受到料筒壁和分流梭兩方面?zhèn)鱽?lái)的熱量而塑化成熔融狀態(tài)。由于塑料的導(dǎo)熱性很差,如果塑料層太厚,那么它的外層熔融塑化時(shí),內(nèi)層尚未塑化,假設(shè)要使塑料的內(nèi)層也熔融塑化,塑料的外層就會(huì)因受熱時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解。因此,柱塞式結(jié)構(gòu)不宜用于加工流動(dòng)性差、熱敏性強(qiáng)的塑料。2螺桿式注射機(jī)??墒惯M(jìn)入料筒內(nèi)的塑料顆粒有一個(gè)預(yù)先塑化的過(guò)程,注射機(jī)內(nèi)的注射柱塞用螺桿代替。螺桿除作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)外,還可作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。進(jìn)入料筒的塑料,一方面在料筒的傳熱及螺桿與塑料之間的剪切摩擦發(fā)熱的加熱下逐步熔融塑化,另一方

17、面被螺桿不斷推向料筒前端。當(dāng)靠近噴嘴處的塑料熔體到達(dá)一次注射量時(shí),螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng),并在液壓系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)下向前推動(dòng),將熔體注入模具型腔中去。由于聚苯乙烯熔融時(shí)的熱穩(wěn)定性和流動(dòng)性非常好,而且螺桿式注射機(jī)最為常見(jiàn),因此,此塑件選用臥式螺桿注射機(jī)進(jìn)行成形加工。根據(jù)技術(shù)規(guī)格的不同,此類注射機(jī)分有多種型號(hào)。結(jié)合?實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)?,選型號(hào)為XS-Z-60的注射機(jī)。2.2分析制件結(jié)構(gòu)、尺寸精度及外表質(zhì)量結(jié)構(gòu)分析從零件圖21上可以看出,在模具設(shè)計(jì)時(shí)要考慮側(cè)向分型與抽芯結(jié)構(gòu)。表2(PS的成形條件工藝參數(shù))注射機(jī)類型螺桿轉(zhuǎn)速r/min成形收縮率噴嘴形式噴嘴溫度機(jī)筒溫度預(yù)熱溫度預(yù)熱時(shí)間h模具溫度前段中段后段螺桿式

18、480.6%0.8%直通式160170170190_140160607523265注射壓力MPa注射時(shí)間(s)保壓時(shí)間(s)冷卻時(shí)間(s)成形周期(s)60110154503156040120表2 XS-Z-60注射機(jī)的技術(shù)規(guī)格額定注射量cm螺桿直徑mm注射壓力MPa注射行程mm注射時(shí)間min螺桿轉(zhuǎn)速r/min注射方式鎖模力kN6038122170螺桿式500最大成形面積cm最大開(kāi)合行程mm模具最大厚度mm模具最小厚度mm動(dòng)、定模固定板尺寸(mmmm)拉桿空間mmmm定位圈尺寸mm噴嘴球頭半 徑mm1301802307033044019030055SR6尺寸精度分析零件圖中,重要尺寸如、等的尺

19、寸精度為IT4級(jí);由以上分析可見(jiàn)該零件的尺寸精度屬于一般精度,對(duì)應(yīng)的模具相關(guān)零件的尺寸加以保證。外表質(zhì)量分析該零件的外表除要求沒(méi)有缺陷、毛刺外,無(wú)特別的外表質(zhì)量要求,注射機(jī)只要控制好相應(yīng)的各項(xiàng)工藝參數(shù),就能比擬容易到達(dá)要求。2-1塑件零件圖 2計(jì)算制品的體積和質(zhì)量:經(jīng)計(jì)算得到制品的體積為 根據(jù)設(shè)計(jì)手冊(cè)查得PS的密度為所以制件的質(zhì)量為,一般情況下,澆注系統(tǒng)體積可根據(jù)主,分流道尺寸,大小及布局情況進(jìn)行估計(jì),這里, 初步選定注射機(jī)根據(jù)計(jì)算制品體積及質(zhì)量來(lái)確定注射機(jī)型號(hào)和規(guī)格,注塑成型的正常進(jìn)行,根據(jù)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)式中注射機(jī)最大注射量或g;制品成型所需的塑料總量或g;該制品及澆注系統(tǒng)的總體體積總質(zhì)量為, 所

20、以根據(jù)以上計(jì)算結(jié)果,選定型腔數(shù)目為2 ,即一模兩腔的模具結(jié)構(gòu),考慮模具外形尺寸,并查閱塑料注射機(jī)技術(shù)規(guī)格表,可初步確定選用XS-ZY-60型注射機(jī)。3確定型腔數(shù)目及位置布局注射模具每一次注射循環(huán)所能成型的塑料件數(shù)量是由模具的型腔數(shù)目來(lái)決定的。對(duì)于長(zhǎng)期大批量生產(chǎn)而言,多型腔模具是更為有益的形式,它可以提高生產(chǎn)效率,降低塑件的生產(chǎn)本錢(qián)。在現(xiàn)在生產(chǎn)中,由于批量和交貨周期的要求模具往往設(shè)計(jì)成多型腔的形式。使得一次注射成形多個(gè)相同的制件。XS-Z-60注射機(jī)的額定注射量為,而且,此塑件成形模具必須帶有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu),型腔越多,模具結(jié)構(gòu)就越復(fù)雜,從而提高模具的制造難度及加工本錢(qián)。另外,型腔越多,成形出的制品

21、精度也就越低。經(jīng)驗(yàn)認(rèn)為每增加一個(gè)型腔,制品尺寸精度降低4%,因此型腔數(shù)也不宜過(guò)大。本制品由于采用一模四腔的模具結(jié)構(gòu)。為了保證四腔同時(shí)進(jìn)料,考慮采用平衡式的型腔布置形式,圖-1所示的型腔排列方式,最大優(yōu)點(diǎn)是便于設(shè)置側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu);選用圖-1所示的型腔布置形式較為合理。綜合考慮,初步確定為一模兩腔的結(jié)構(gòu)。模具的型腔排列方式如圖7所示:圖73.2 型腔布局方案由于XS-Z-60注射機(jī)為臥式注射機(jī),模具也應(yīng)該設(shè)計(jì)成臥式的,因此模具在水平方向上實(shí)現(xiàn)合開(kāi)模動(dòng)作。而側(cè)向抽芯運(yùn)動(dòng)方向既可鉛垂也可水平,但對(duì)兩者進(jìn)行比擬發(fā)現(xiàn),前者上下兩個(gè)側(cè)型芯的自重會(huì)影響各自的抽芯力,導(dǎo)致兩個(gè)側(cè)型芯所用抽芯力的大小不同,破壞兩

22、個(gè)斜導(dǎo)柱的受力平衡。而且在開(kāi)模后,上下兩個(gè)側(cè)型芯所需的限位形式也會(huì)有所不同,從而增加模具結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性。假設(shè)采用后者結(jié)構(gòu),上述缺點(diǎn)就會(huì)全被消除,因此應(yīng)該選用如裝配圖所示的水平抽芯結(jié)構(gòu)。側(cè)向型芯位置確定后,為了使斜導(dǎo)柱的安裝位置不與分流道的開(kāi)設(shè)位置發(fā)生干預(yù),將兩個(gè)型腔上下設(shè)置。4 確定模具結(jié)構(gòu)方案為了將塑件和澆注系統(tǒng)等從密閉的模具內(nèi)取出,以及為了安放嵌件,將模具適當(dāng)?shù)姆殖蓛蓚€(gè)或假設(shè)干個(gè)主要局部,這些可以別離的接觸外表,通稱為分型面。塑料注射模分型面的位置直接影響到模具的使用、制造及塑料質(zhì)量。故在設(shè)計(jì)模具之前必須合理選擇分型面,而分型面的選擇是一個(gè)很復(fù)雜的問(wèn)題,受很多因素的制約。主要原那么是應(yīng)有利于

23、塑件脫模,方便模具加工。分型面的選擇注射模具有的只有一個(gè)分型面,有的有多個(gè)分型面,而且分型面有平面、曲面、斜面等多種方式,分型面的設(shè)計(jì)要遵循以下原那么:1.分型面應(yīng)選擇在塑件外型的最大輪廓處。2.分型面的選取應(yīng)有利于塑件留在動(dòng)模型芯上,便于塑件順利脫模。3.要滿足塑件外觀要求。4.便于模具的制造。5.增加排氣效果。分型面?zhèn)€數(shù)確實(shí)定采用單分型面還是多分型面首先要了解一下它們的特點(diǎn)。單分型面結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,有利于節(jié)約本錢(qián),塑成型的穩(wěn)定性好。但由于只有一個(gè)分型面,增加了模具取出的困難,工人的勞動(dòng)強(qiáng)度大,不利于自動(dòng)化生產(chǎn)。多數(shù)情況下都選用多型腔模具。原因是采用點(diǎn)澆口的多分型面注塑模具可以把制品和凝料在模內(nèi)別

24、離,為此應(yīng)該設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu),保證將點(diǎn)澆口拉斷,還要可靠的將澆注系統(tǒng)凝料從定模板上脫離,這樣就要增加必要的輔助裝置,模具比擬復(fù)雜。綜合以上的各種因素,最終選擇一個(gè)分型面機(jī)構(gòu)。如圖4-1圖4-1此時(shí),注射機(jī)、型腔數(shù)與布局及分型面都已確定,接下去就可以對(duì)模架的組成形式作出大致確實(shí)定。 澆注系統(tǒng)是指塑料熔體從注射機(jī)噴嘴出來(lái)后,到達(dá)型腔之前在模具中所流經(jīng)的通道,其作用是:1.保證熔融塑料從噴嘴到型腔流動(dòng)過(guò)程中保持成型工藝所需的溫度和壓力。2.控制熔融塑料進(jìn)入型腔的速度、流向和保壓時(shí)間。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)對(duì)注射成型效率和制件質(zhì)量有直接影響,是獲得優(yōu)質(zhì)塑料制品的關(guān)鍵。澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口和

25、冷料穴等四局部組成。主流道設(shè)計(jì)主流道是指從注射機(jī)噴嘴與模具接觸處起到分流道為止的一段料流通道,負(fù)責(zé)將塑料熔體從噴嘴引入模具 。當(dāng)模具閉合后,注射機(jī)噴嘴壓緊模具主流道襯套,熔體材料直接從料筒流入主流道。熔體在主流道中不改變流動(dòng)方向。 此次設(shè)計(jì)的模具在臥式注射機(jī)上使用,主流道應(yīng)垂直于分型面。為了使冷凝料能從主流道中順利拔出,將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形,如圖3-2。圖3-2主澆道形狀在保證制品成形的條件下,主流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,以減少壓力損失及廢料,但由于主流道的長(zhǎng)度由與定模座板的厚度及主流道襯套的安裝位置有關(guān),必須結(jié)合主流道襯套的設(shè)計(jì)一同對(duì)其進(jìn)行確定,因此主流道長(zhǎng)度待定,接下去先設(shè)計(jì)主流道襯套主流道澆

26、口套的設(shè)計(jì)由于注射成形時(shí),注射機(jī)對(duì)模具施加的壓力很大,主要作用于主流道澆口套上,且主流道在與高溫塑料熔體和注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞,所以一般不將主流道直接開(kāi)設(shè)在定模上,而將主流道局部單獨(dú)作成一個(gè)完整的澆口套裝于定模上,稱為主流道澆口套。通常在淬火后嵌入模具,這樣在損壞時(shí)便于更換或修磨,如圖4-3所示圖4-3分流道設(shè)計(jì)分流道是介于主流道與澆口之間的一段料流通道,是塑料熔體由主流道流入型腔的過(guò)渡通道,是澆注系統(tǒng)的核心,負(fù)責(zé)將熔體的流向進(jìn)行平穩(wěn)轉(zhuǎn)換,在多型腔模中起著將熔體向各個(gè)型腔分配的作用,對(duì)于單型腔可以不設(shè)置分流道,只有當(dāng)塑件尺寸較大,要采用多澆口進(jìn)料時(shí)也要選擇分流道。本次設(shè)計(jì)的塑件尺寸較大,所

27、以有必要開(kāi)設(shè)分流道,且開(kāi)設(shè)在定模座板上,并在定模型芯上加工。分流道的布置形式有平衡式進(jìn)料和非平衡式進(jìn)料。平衡式進(jìn)料就是保證各個(gè)進(jìn)料口同時(shí)均衡的進(jìn)料。非平衡式進(jìn)料就是不能同時(shí)進(jìn)料。為了保證塑件的成型質(zhì)量,在設(shè)計(jì)中采用平衡式進(jìn)料如圖4-4所示圖4-4m即可。這樣可增大對(duì)外層塑料熔體的流動(dòng)阻力,減小流速,并與中心熔體之間具有一定的速度差,以保證熔體流動(dòng)時(shí)具有適宜的切變速率和剪切熱。主流道與分流道結(jié)合處采用半徑R為13mm的圓角過(guò)渡,以減少料流轉(zhuǎn)向過(guò)渡時(shí)的阻力。 圖4-5 分流道截面形狀在容易修磨情況下,分流道的長(zhǎng)度應(yīng)盡可能短,以減少壓力損失及廢料。 澆口的設(shè)計(jì)澆口是分流道與型腔之間長(zhǎng)度非常短,截面又

28、很狹窄的一段料流通道是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部位。澆口的根本作用是因其截面狹窄,可使經(jīng)過(guò)分流道之后壓力和溫度都已有所下降的塑料熔體,產(chǎn)生加速度和較大的剪切熱,保證熔體充模時(shí)具有較快的流動(dòng)速度和較好的流動(dòng)性。又因其長(zhǎng)度短,所以澆口內(nèi)可容納的塑料熔體體積很小,故很容易冷卻固化,從而有助于防止保壓力缺乏或保壓時(shí)間過(guò)短而引起的倒流現(xiàn)象。而且,澆口內(nèi)冷卻固化的塑料熔體強(qiáng)度很低,非常容易斷裂,故使制品與廢料別離,并便于制品脫模。澆口的長(zhǎng)度和截面尺寸一般均可在試模過(guò)程中適當(dāng)調(diào)整。特別是調(diào)整其截面尺寸時(shí),截面高度的變化對(duì)澆口的容積及澆口凍結(jié)時(shí)間影響很大。澆口的形式很多,要考慮塑料的成型特征,塑件形狀,尺寸及要求,塑件

29、生產(chǎn)批量,成型條件,注射機(jī)等諸多因素條件的綜合考慮。常用的有側(cè)澆口、重疊式澆口、點(diǎn)澆口、扇形澆口等多種形式。因?yàn)槲覀兊漠a(chǎn)品為兩腔模具,所以我們就采用較為簡(jiǎn)單的兩板模具的小型側(cè)交口如圖4-6圖4-6澆口的位置選擇:澆口位置開(kāi)設(shè)的正確與否對(duì)塑件的質(zhì)量影響很大,因此合理的選擇澆口位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。澆口的選擇要遵循以下原那么:1.澆口應(yīng)設(shè)在塑件端面最后處2.澆口位置選擇應(yīng)使塑料的流程最短,料流變向最小。3.澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。4.澆口位置的選擇應(yīng)減少和防止塑件的熔接痕圖4-7交口在塑件上的位置最終由以上要求選擇的澆口位如圖4-6所示4冷料穴的設(shè)計(jì)冷料穴是用來(lái)收集料流前鋒

30、的冷料,常設(shè)在主流道或分流道末端。注射時(shí),最先進(jìn)入注塑模的塑料,因接觸冷模而使料溫下降,假設(shè)讓這局部溫度下降的塑料流入型腔那么會(huì)影響塑件質(zhì)量,所以需設(shè)置冷料穴。冷料穴分兩種,一種是用于專門(mén)收集儲(chǔ)存熔體前鋒的冷料,另一種除儲(chǔ)存冷料外還兼有開(kāi)模時(shí)拉出流道凝料,便于脫模的作用。冷料穴的長(zhǎng)度不能過(guò)短,否那么局部冷料將流入型腔,其長(zhǎng)度通常取分流道直徑的1.52倍。4排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)由于制品尺寸較小,利用分型面和推桿,推管的間隙配合可以排氣。5成型零件的設(shè)計(jì)與計(jì)算注射模閉合后,其內(nèi)部零部件將組合成一個(gè)能容納塑料的閉合空腔,即所說(shuō)的型腔,它將接受由注射機(jī)注射出來(lái)的塑料熔體,并使它們?cè)谄鋬?nèi)部固化成形為塑料制品。

31、顯然,型腔的幾何形狀和尺寸決定了制品的幾何形狀和尺寸,所以構(gòu)成型腔的所有零部件統(tǒng)稱為成型零部件。成型零部件在注射成形過(guò)程中直接與塑料熔體接觸,需要承受溫度、壓力及塑料熔體的沖擊和摩擦,長(zhǎng)期工作之后,容易發(fā)生磨損、變形和斷裂,因此成型零部件必須采用優(yōu)質(zhì)鋼材制作??蛇x用3Cr2Mo。由于塑料零件外形有孔,對(duì)應(yīng)成型模上必須有凸起局部,設(shè)計(jì)成一個(gè)整體,即型芯嵌入定模板中形成型腔結(jié)構(gòu)。另外,與其它結(jié)構(gòu)件不同,成型零部件采用的是更為優(yōu)質(zhì)的材料,出于材料費(fèi)用考慮,也應(yīng)設(shè)計(jì)成嵌入式的。查有關(guān)表可得PS的收縮率為0.6%-0.8%,參見(jiàn)?塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)?的規(guī)定,型腔的最小尺寸為根本尺寸,偏差為正值;

32、型芯的最大尺寸為根本尺寸,偏差為負(fù)值。根據(jù)塑料平均收縮率法計(jì)算型腔、型芯的工作尺寸,各工作部位尺寸計(jì)算結(jié)果:一般取,。表5尺寸類型計(jì)算公式x值型腔凹模徑向尺寸型芯徑向尺寸凹模深度尺寸型芯高度尺寸凹模內(nèi)凸臺(tái)或孔的中心線至側(cè)壁距離型芯上凸臺(tái)或孔的中心線至側(cè)壁距離 成型零件型腔的計(jì)算結(jié)果 為型腔的徑向名義尺寸(最小尺寸); 塑件的名義尺寸最大尺寸;Scp為塑料的平均收縮率; 制品公差負(fù)偏差; 模具制造公差X修正系數(shù) 型芯的徑向名義尺寸(最大尺寸); 制品的名義尺寸最小尺寸; 為型芯高度名義尺寸(最大尺寸);制品孔深名義尺寸最小尺寸; 制品高度名義尺寸最大尺寸型腔深度名義尺寸最小尺寸;公差正偏差為塑料

33、的平均收縮率; 為型腔的徑向根本尺寸;為型腔的最大尺寸;為塑料的平均收縮率; 為型芯高度名義尺寸(最大尺寸);制品孔深名義尺寸最小尺寸; 確定標(biāo)準(zhǔn)模架型號(hào)和規(guī)格根據(jù)以上分析,計(jì)算以及型腔的尺寸,可以初步確定標(biāo)準(zhǔn)模架的結(jié)構(gòu)和規(guī)格。查設(shè)計(jì)手冊(cè)選用標(biāo)準(zhǔn)模架為:GB/T12556.1-90; A4-180250-01定模板厚度:A=70 mm動(dòng)模板厚度:B=60mm模具厚度:Hm=251mm模具外形尺寸:250 mm251mm300 mm6 側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)因塑料件有側(cè)孔,所以成型機(jī)構(gòu)中必須帶有側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)為實(shí)現(xiàn)分型時(shí)自動(dòng)抽芯,把其設(shè)計(jì)成機(jī)動(dòng)式的側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)。機(jī)動(dòng)式側(cè)向分型與抽芯機(jī)

34、構(gòu)利用注射機(jī)的開(kāi)模運(yùn)動(dòng),并對(duì)其方向進(jìn)行變化后,可將模具側(cè)向分型或把側(cè)向芯從制品中抽出。此次設(shè)計(jì)采用斜導(dǎo)柱式抽芯機(jī)構(gòu),如圖4-8、4-9。圖4-8圖4-9模具采用二等分滑塊合模,其抽芯距必須保證瓣合模塊完全退到瓶蓋最大直徑之外且開(kāi)模行程大于瓶蓋最大高度才能保證抽出側(cè)孔和將制品脫模,此時(shí)抽芯距離應(yīng)比側(cè)孔的距離大2-3mm,查?注塑模具設(shè)計(jì)與制造使用技術(shù)?可得,最后確定滑塊的抽芯距離為45mm。將側(cè)型芯從制品中抽出所需的力叫抽芯力。影響抽芯力的因素很多,它與側(cè)型芯成型局部的外表積局部受其幾何形狀、壁厚塑料的收縮率、剛性對(duì)成型零件的摩擦系數(shù)、制品同一側(cè)面同時(shí)抽芯的數(shù)量、成型工藝主要參數(shù)注射壓力、保壓時(shí)

35、間、冷卻時(shí)間脫模斜度等因素有關(guān),其計(jì)算公式為:抽芯力(N);c側(cè)型芯成型局部的截面平均周長(zhǎng)(m);h側(cè)型芯成型局部的高度(m);P塑件對(duì)側(cè)型芯的收縮府力(包緊力),其值與塑件的幾何形狀及塑料的品種、6.3合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)在模具中,用來(lái)保證動(dòng)模和定?;蚰?nèi)其它零部件之間準(zhǔn)確對(duì)合,在模具中起定位、導(dǎo)向和承受一定側(cè)壓力的作用。導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。錐面定位是用在注射大型、深腔、高精度制品或薄壁容器及偏心制品時(shí),成形時(shí)往往有很大的側(cè)向作用力,因此不適合用在此次設(shè)計(jì)的模具當(dāng)中,此次設(shè)計(jì)的模具采用導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)。導(dǎo)柱導(dǎo)向機(jī)構(gòu)是利用導(dǎo)柱與導(dǎo)柱孔之間的配合來(lái)保證模具的對(duì)合精度。導(dǎo)柱結(jié)

36、構(gòu)和技術(shù)要求:1.導(dǎo)柱導(dǎo)向局部長(zhǎng)度應(yīng)比凸模端面高出812mm,以防止出現(xiàn)導(dǎo)柱未導(dǎo)正方向而型芯先進(jìn)入型腔。2.導(dǎo)柱前端應(yīng)作成錐臺(tái)形或半球形,以便使導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)向孔。3.導(dǎo)柱應(yīng)具有硬而耐磨的外表,堅(jiān)韌而不易折斷的內(nèi)芯,因此多用T8、T10鋼淬火處理,硬度為HRC5055。4.導(dǎo)柱固定半與模板之間一般采用過(guò)度配合,導(dǎo)柱與導(dǎo)向局部通常采用間隙配合。導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求1.為使導(dǎo)柱順利的進(jìn)入導(dǎo)套,在導(dǎo)套的前端一貫倒圓角。2.導(dǎo)套用與導(dǎo)柱相同的材料,其硬度一般應(yīng)底于導(dǎo)柱硬度,以減輕磨損,防止柱或?qū)桌?.導(dǎo)套一般與模板過(guò)盈配合,與導(dǎo)柱之間間隙配合。6.4設(shè)計(jì)推出脫模機(jī)構(gòu)為了使成形后的塑料制品能自動(dòng)

37、脫模,就需設(shè)置推出脫模機(jī)構(gòu)。推出脫模機(jī)構(gòu)設(shè)置在動(dòng)模上,通過(guò)注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作啟動(dòng)而將制品推出。推出脫模機(jī)構(gòu)的推出零件種類也很多,主要有以下幾種:1.推桿推出機(jī)構(gòu) 由于設(shè)置推桿的自由度大,因而推桿推出機(jī)構(gòu)是最常用的推出機(jī)構(gòu),常被用來(lái)推出各種塑件。2.推管推出機(jī)構(gòu) 對(duì)于中心孔的圓形塑件,通常使用推管推出機(jī)構(gòu)。3.推件板推出機(jī)構(gòu) 是由一塊與凸模按一定配合精度相配合的模板,在塑件的整個(gè)周邊端面上進(jìn)行推出,因此作用面積大,推出力大且均勻,運(yùn)動(dòng)平穩(wěn),并且塑件上無(wú)推出接痕。根據(jù)上述機(jī)構(gòu)的特點(diǎn),結(jié)合本次塑件的特點(diǎn)最終選用推件板推出機(jī)構(gòu)脫模,在完成一次脫模動(dòng)作,開(kāi)始下一個(gè)注射工作循環(huán)時(shí),與制品接觸的推件板必須回復(fù)

38、到初始位置。因此,必須設(shè)有復(fù)位裝置或復(fù)位桿,而推件板推出機(jī)構(gòu)可以用推件板直接帶動(dòng)推桿使推出機(jī)構(gòu)復(fù)位。這樣以來(lái)又簡(jiǎn)化了模具,不必單獨(dú)設(shè)置復(fù)位機(jī)構(gòu)。為保證推板在推進(jìn)過(guò)程中不發(fā)生歪斜,就必須在推板上設(shè)有導(dǎo)向機(jī)構(gòu),可以由推桿與推桿導(dǎo)套進(jìn)行導(dǎo)向,而且推板由推桿帶動(dòng)復(fù)位,其行程終端必須設(shè)有限位機(jī)構(gòu),用限位釘進(jìn)行限位,即簡(jiǎn)單又可靠。6.5澆注系統(tǒng)凝料的脫出機(jī)構(gòu)由于本次設(shè)計(jì)選擇的是點(diǎn)澆口,所以要選擇側(cè)澆口式澆注系統(tǒng)凝料推出機(jī)構(gòu)如圖6-5圖6-5這里有幾種澆注系統(tǒng)凝料自動(dòng)切斷、脫落的幾種方法。1.利用側(cè)凹拉斷點(diǎn)澆口凝料 設(shè)計(jì)思想是在分流道末端鉆一斜孔,開(kāi)模時(shí)澆注系統(tǒng)凝料受斜孔內(nèi)的冷凝塑料限制,在澆注處與塑件斷開(kāi)

39、,然后有主流澆道冷料穴的倒錐鉤住澆注系統(tǒng)凝料脫離斜孔,再由中心頂桿頂出澆注系統(tǒng)凝。2.利用拉料桿拉斷點(diǎn)澆口凝料 開(kāi)模時(shí)澆注系統(tǒng)凝料在澆口出與澆注系統(tǒng)切斷并留在定模一邊,帶分開(kāi)一定的距離后,定距拉桿帶動(dòng)流道推板將注系統(tǒng)凝料推掉。繼續(xù)開(kāi)模時(shí),型腔板受到定距拉桿的阻礙不能移動(dòng),塑件隨動(dòng)模型腔移動(dòng),脫離型腔板,最后在頂桿的作用下由推板將塑件頂出。3.利用定模推板切斷點(diǎn)澆口凝料 開(kāi)模時(shí),首先是主分型面分型,塑件由于抱緊力的作用隨動(dòng)模型芯一起運(yùn)動(dòng),點(diǎn)澆口處被拉斷,當(dāng)塑件隨動(dòng)模一起移動(dòng)到一定距離后,由于定距拉桿的作用使定模板與中間板分型,由于拉料桿的作用,使流道凝料停留在中間板上,當(dāng)凝料完全退出定模板以后,

40、定模板與限位螺釘接觸,在限位螺釘?shù)膸?dòng)下,中間板也隨之運(yùn)動(dòng),將主澆道凝料從交口套拉出。7 注射機(jī)與模具有關(guān)的參數(shù)及尺寸的校核7.1 注射機(jī)注射量的校核查表知XS-Z-60型注射機(jī)最大注射量,本模每次注射所需塑料的總質(zhì)量約為,所以能滿足要求。注射壓力和鎖模力的校核查表得XS-Z-60型注射機(jī)額定注射壓力為122Mpa,PS塑料成型時(shí)的注射壓力為70-130Mpa能滿足的要求。高壓塑料熔體充滿型腔時(shí),會(huì)產(chǎn)生很大的力,使模具沿分型面漲開(kāi),制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和乘以型腔內(nèi)熔體的壓力Pm(Pm常取2040MPa),即為作用在這個(gè)面積上的總力FL,該力稱為工藝鎖模力,它必須小于注射機(jī)的額定

41、鎖模力F,否那么在注射成形過(guò)程中會(huì)因鎖模不緊出現(xiàn)漲模溢料現(xiàn)象。為保證注射成形時(shí)模腔能夠可靠的鎖閉,。PS成形所需保壓力,為3040MPa,那么,而,所以,鎖模力合格。查表得XS-Z-60型注射機(jī)所允許模具的最小的閉合厚度為70mm,而最大閉合厚度為200mm,而模具厚度為,即模具的安裝要求。查表XS-Z-60型注射機(jī)的最大開(kāi)模行程為,能滿足模具推出制品需要120mm的行程,所以能滿足開(kāi)模要求。7.3 模具在注射機(jī)上安裝尺寸的校核從標(biāo)準(zhǔn)模架外形尺寸250250200mm, XS-Z-60型注射機(jī)拉桿空間190300能滿足安裝和拆卸要求。校核結(jié)果XS-Z-60型注射機(jī)能滿足使用要求,故可采用。結(jié)

42、論畢業(yè)設(shè)計(jì)即將結(jié)束,通過(guò)本次注射模具的畢業(yè)設(shè)計(jì),可以說(shuō)是對(duì)我們大學(xué)所學(xué)知識(shí)的一個(gè)驗(yàn)收,同時(shí)在這個(gè)過(guò)程中也檢驗(yàn)了我們對(duì)問(wèn)題的處理能力。從接到畢業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)到論文最后的撰寫(xiě),能夠感覺(jué)到一定的成就感。我們把以前學(xué)過(guò)的課程又重新回憶了一遍,是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的融會(huì)貫穿和知識(shí)面進(jìn)一步的加深和拓寬的過(guò)程,學(xué)習(xí)到的知識(shí)遠(yuǎn)比課堂上學(xué)到的還要多、還要實(shí)用。如果沒(méi)有前面兩年的學(xué)習(xí)根底,怎么會(huì)能完成畢業(yè)設(shè)計(jì),這就說(shuō)明了知識(shí)是需要一個(gè)積累的過(guò)程,知識(shí)的應(yīng)用要求的是最終的積累結(jié)果。同時(shí)也證明了大學(xué)學(xué)習(xí)中凝聚了老師們的心血和我們自己的努力。通過(guò)這次的模具設(shè)計(jì),使我們對(duì)塑料模具有了更深的了解,尤其是注射模的定義、目的、分類、

43、結(jié)構(gòu)組成及工作原理。實(shí)際制作模具更是一項(xiàng)艱難的工作,很多工作都是靠經(jīng)驗(yàn)的不斷積累,有些東西是書(shū)本上是學(xué)不到的。對(duì)于我們這個(gè)初出茅廬的學(xué)生來(lái)說(shuō),設(shè)計(jì)過(guò)程中都遇到過(guò)許多困難,最終經(jīng)過(guò)老師的幫助和自身的努力我們都一一化解了,通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然使我們得到了很大的收獲,但是對(duì)于我們初學(xué)者來(lái)說(shuō),查閱了大局部的資料,對(duì)于真正的模具設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)還是有限的,是欠缺的。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的過(guò)程中,培養(yǎng)了自己獨(dú)立思考、解決問(wèn)題的能力,還有團(tuán)隊(duì)合作精神,為今后的工作和繼續(xù)深造學(xué)習(xí)打下了良好的根底。通過(guò)畢業(yè)設(shè)計(jì)雖然使我們得到了很大的收獲,但是對(duì)于我們初學(xué)者來(lái)說(shuō),還存在著很多缺乏之處,希望老師在審閱時(shí),給予指正,幫助我們更好的進(jìn)

44、步。參 考 文 獻(xiàn)1許鶴峰,陳言秋編.?注塑模具設(shè)計(jì)要點(diǎn)與圖例?. 北京:化學(xué)工業(yè)出版,1999.2廖念釗,莫雨松等主編?互換性與技術(shù)測(cè)量?.北京:中國(guó)計(jì)量出版社,2000.3王孝培主編.?塑料成型工藝及模具簡(jiǎn)明手冊(cè)?. 北京:機(jī)械工業(yè)出版,2001.4陳錫棟,周小玉主編?實(shí)用模具技術(shù)手冊(cè)?北京:機(jī)械工業(yè)出版社,20015于華編.?注射模具設(shè)計(jì)技.術(shù)及實(shí)例?. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,1998.6王永平編.?注塑模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)點(diǎn)評(píng)?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2005.7李基洪,李軒等主編.?注塑成型技術(shù)問(wèn)答?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.,8傅建軍主編.?模具制造工藝?.北京:機(jī)械出版社,200

45、4.9胡石玉主編.?模具制造技術(shù)?.南京:東南大學(xué)出版社,1997.10李德群,肖景榮編.?塑料成型模具設(shè)計(jì)?.武漢:華中理工大學(xué)出版社,1990.11黃健求主編.?模具制造?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社.2001.12許發(fā)樾主編.?實(shí)用模具設(shè)計(jì)與制造手冊(cè)?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2000.13郭廣思主編.?塑料成型技術(shù)?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.14李云程主編.?模具制造工藝學(xué)?. 北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.15塑料模具技術(shù)手冊(cè)編委會(huì).?塑料模具技術(shù)手冊(cè)?.2002.16章飛主編.?型腔模具設(shè)計(jì)與制造?.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2003.17張華主編.?模具鉗工工藝與技能訓(xùn)練?.北京:

46、機(jī)械工業(yè)出版社,2004.18模具實(shí)用技術(shù)叢書(shū)編委會(huì)編.?塑料模具設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例?.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2002.致 謝本次設(shè)計(jì)是在 老師的悉心指導(dǎo)下完成的,在設(shè)計(jì)的全過(guò)程中,各位老師一直關(guān)注著我的畢業(yè)設(shè)計(jì)進(jìn)展情況,不分時(shí)段的幫我解決各種問(wèn)題,使我學(xué)到了許多書(shū)本以外的知識(shí)。在此,我忠心的感謝幾位老師指導(dǎo)與幫助。過(guò)去,我認(rèn)為我的知識(shí)學(xué)得很扎實(shí),但通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì),使我深深地感受到四年來(lái)所到學(xué)的知識(shí)是如此欠缺,也使我深深地體會(huì)到什么叫“書(shū)到用時(shí)方恨少。但通過(guò)幾個(gè)月來(lái)的努力和指導(dǎo)老師的大力幫助使我有了很大的提高,讓我在臨近畢業(yè)之際,又充實(shí)了自己。同時(shí),通過(guò)這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)也使我認(rèn)識(shí)到,不管是多困難的

47、事只要我們能夠持之以恒、盡心竭力,就能將其攻克,圓滿完成。相信我不會(huì)辜負(fù)辛勤培養(yǎng)我的老師們的期望。最后,我要向所有教過(guò)我和幫助過(guò)我的老師和同學(xué)表示忠心地感謝。原文已完。下文為附加論文,如不需要,下載后可以編輯刪除,謝謝! 轟燃對(duì)建筑室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響【摘 要】:在室內(nèi)轟燃研究理論根底上,簡(jiǎn)要介紹了轟燃的定義和轟燃判據(jù),并結(jié)合建筑火災(zāi)實(shí)際情況,分析了因轟燃引起的室內(nèi)火災(zāi)中滅火救援難點(diǎn)問(wèn)題,根據(jù)轟燃的特點(diǎn),提出了應(yīng)對(duì)此類火災(zāi)的滅火救援對(duì)策,為消防部隊(duì)處置室內(nèi)轟燃火災(zāi)提供參考?!娟P(guān)鍵詞】:消防; 建筑火災(zāi); 轟燃; 滅火救援一、引 言轟燃是室內(nèi)火災(zāi)開(kāi)展過(guò)程中的一種特殊燃燒現(xiàn)象。室內(nèi)發(fā)生火災(zāi)后,假

48、設(shè)具備適宜的燃料和通風(fēng)條件,就可能發(fā)生轟燃。轟燃一旦發(fā)生,室內(nèi)所有可燃物會(huì)在極短時(shí)間內(nèi)同時(shí)全面著火,室內(nèi)整個(gè)空間都充滿火焰,可燃物燃燒速率和室內(nèi)溫度急劇上升,并且室內(nèi)會(huì)產(chǎn)生大量有毒煙氣,氧氣濃度也隨之急劇下降。這些都會(huì)使室內(nèi)人員受到嚴(yán)重威脅,也給消防滅火救援帶來(lái)極大困難。國(guó)內(nèi)外發(fā)生的很多建筑火災(zāi)事故中,轟燃就是造成嚴(yán)重人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失的元兇,如新疆克拉瑪依友誼館火災(zāi)、洛陽(yáng)東都商廈火災(zāi)、吉林中百商廈火災(zāi)、英國(guó)布拉德福市足球場(chǎng)火災(zāi)和皇家十字地鐵車站火災(zāi)。因此,結(jié)合轟燃的特點(diǎn)和危害性,分析轟燃對(duì)建筑火災(zāi)中滅火救援工作造成的難點(diǎn)問(wèn)題,有針對(duì)性的加強(qiáng)對(duì)室內(nèi)火災(zāi)的控制,對(duì)于提高消防部隊(duì)滅火救援工作效率具

49、有重要意義。二、轟燃及相關(guān)研究一轟燃定義NFPA 921中轟燃定義為:室內(nèi)火災(zāi)開(kāi)展的一個(gè)過(guò)渡階段,熱輻射作用下的所有可燃物在轟燃時(shí)幾乎同時(shí)著火,火焰迅速在室內(nèi)所有物體傳播蔓延,室內(nèi)形成一片火海。轟燃的發(fā)生是火災(zāi)失控開(kāi)展的危險(xiǎn)信號(hào),產(chǎn)生的高溫?zé)煔鈺?huì)對(duì)建筑結(jié)構(gòu)平安產(chǎn)生嚴(yán)重影響,強(qiáng)大的破壞力往往造成惡性死傷事故和巨大財(cái)產(chǎn)損失,極易造成群死群傷事故與巨額財(cái)產(chǎn)損失,也是火災(zāi)即將向臨近區(qū)域蔓延的重要標(biāo)志。目前對(duì)轟燃還沒(méi)有統(tǒng)一的定義,比擬常用的三種:1室內(nèi)火災(zāi)由局部火向大火的轉(zhuǎn)變,轉(zhuǎn)變完成后,室內(nèi)所有可燃物外表都開(kāi)始燃燒;2室內(nèi)燃燒由燃料控制向通風(fēng)控制的轉(zhuǎn)變;3在室內(nèi)頂棚下方積聚的未燃?xì)怏w或蒸氣突然著火而造

50、成火焰迅速擴(kuò)展。二轟燃判據(jù)及預(yù)測(cè)室內(nèi)火災(zāi)是一種受限空間內(nèi)的燃燒,是建筑火災(zāi)的主要形式,將發(fā)生轟燃的條件量化為可以測(cè)量或計(jì)算的物理量是一件極為困難的事情?,F(xiàn)在應(yīng)用最多的三個(gè)轟燃判據(jù)為:1室內(nèi)接近頂棚熱煙氣溫度超過(guò)600;2室內(nèi)地板平面輻射熱通量超過(guò)20 kW/m2;3通風(fēng)口有火焰噴出。以上判據(jù)都源于火災(zāi)實(shí)驗(yàn)觀察結(jié)果,雖然具有一定局限性,但可以作為判定轟燃的參考標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)轟燃的預(yù)測(cè)方法,不同的研究者提出了不同的溫度和熱通量判據(jù)。V.Barauskas、McCaffrey、Quintiere、Harkleroad、Thomas等分別提出了基于熱釋放速率預(yù)測(cè)轟燃的經(jīng)驗(yàn)公式。此外,武警學(xué)院陳愛(ài)平教授將內(nèi)襯

51、材料的熱慣性因素引入考慮,基于McCaffrey的方法提出了轟燃綜合預(yù)測(cè)法;B.Hagglund等建議采用臨界轟燃燃燒速率預(yù)測(cè)轟燃;J.G. Quintiere等提出采用臨界轟燃燃料面積預(yù)測(cè)轟燃;S.R.Bishop根據(jù)經(jīng)典熱爆炸和非線性熱動(dòng)力學(xué)理論溫度微分方程特征值預(yù)測(cè)轟燃等。這些預(yù)測(cè)方法的實(shí)用性和精確性還有待改良。三、轟燃對(duì)室內(nèi)火災(zāi)滅火救援的影響一轟燃時(shí)間預(yù)測(cè)困難,影響滅火救援決策消防部隊(duì)在轟燃前到達(dá)現(xiàn)場(chǎng),如果未及時(shí)預(yù)測(cè)和偵察到轟燃,急劇升高的溫度和噴出火焰會(huì)對(duì)消防隊(duì)員造成傷害。消防官兵到火場(chǎng)后,沒(méi)有人能夠準(zhǔn)確預(yù)測(cè)是否會(huì)發(fā)生轟燃和什么時(shí)候發(fā)生轟燃。有些火災(zāi),消防員內(nèi)攻進(jìn)入室內(nèi)的瞬間就可能被

52、卷入火海中,而有些火災(zāi),在滅火救援進(jìn)行過(guò)程中突然轟燃,也有的至滅火戰(zhàn)斗結(jié)束也不發(fā)生轟燃。如何在火場(chǎng)快速判斷轟燃發(fā)生的可能性及時(shí)間,仍是一線消防指揮員的一個(gè)難題。而目前對(duì)轟燃的預(yù)測(cè)研究多限于學(xué)術(shù)理論方面,并沒(méi)有便于在滅火救援現(xiàn)場(chǎng)操作的轟燃預(yù)測(cè)儀器或技術(shù)手段。指揮員只能依靠個(gè)人積累的滅火經(jīng)驗(yàn),對(duì)轟燃的感官印象及火情偵查情況進(jìn)行初略判斷,容易導(dǎo)致現(xiàn)場(chǎng)決策低效率、低質(zhì)量,甚至做出錯(cuò)誤的決策,造成不必要的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。二火場(chǎng)溫度高,滅火進(jìn)攻困難室內(nèi)發(fā)生轟燃后,火勢(shì)突然猛漲,進(jìn)入全面燃燒階段,產(chǎn)生的高溫能到達(dá)1000左右。有關(guān)研究說(shuō)明,對(duì)于沒(méi)有任何保護(hù)的皮膚,只要暴露在137-160的環(huán)境中就會(huì)造成

53、嚴(yán)重傷害。撲救建筑火災(zāi)最有效的滅火措施是內(nèi)攻,而轟燃產(chǎn)生如此的高溫會(huì)對(duì)消防員產(chǎn)生強(qiáng)烈的烘烤,加上可能從門(mén)窗噴出的火焰和高溫?zé)煔?,消防?duì)員很難近距離滅火,內(nèi)攻更加危險(xiǎn)、艱難。如滅火中水槍掩護(hù)不充分,個(gè)人防護(hù)不周全,還會(huì)危及消防員人身平安。同時(shí)由于轟燃中可燃物不完全燃燒會(huì)產(chǎn)生大量有毒濃煙和氣體,降低了火場(chǎng)能見(jiàn)度,更加難以發(fā)現(xiàn)較隱蔽的火勢(shì)威脅,影響了滅火效率。三室內(nèi)充滿煙氣,搜索救援難度大轟燃發(fā)生前,大量積聚的濃煙和高溫會(huì)迫使消防員將身子放低,彎腰或匍匐前進(jìn),在搜索被困人員時(shí)行動(dòng)不便,效率低下。此外,室內(nèi)積聚的濃煙具有較強(qiáng)的減光性,室內(nèi)能見(jiàn)度很低,對(duì)偵查和搜救非常不利,受困人員也無(wú)法自行平安疏散,消

54、防員也有誤入危險(xiǎn)區(qū)域和迷路的危險(xiǎn)。轟燃后轉(zhuǎn)為全面燃燒,燃燒更為猛烈,無(wú)法深入開(kāi)展室內(nèi)救援,而由于燃燒速率急劇增長(zhǎng),因燃料不充分燃燒會(huì)產(chǎn)生大量有毒氣體如:CO、H2S、HCL、SO2等,導(dǎo)致被困人員中毒、窒息,消防滅火救援時(shí)間更加緊迫,人員疏散更加困難。四建筑受高溫烘烤,結(jié)構(gòu)有倒塌危險(xiǎn)室內(nèi)轟燃發(fā)生后,釋熱速率急劇增大,溫度急劇升高,到達(dá)500-600的高溫,最高可達(dá)1000左右,建筑構(gòu)件的強(qiáng)度在高溫、強(qiáng)烈熱輻射作用下會(huì)下降?;炷猎诟哂?00溫度作用下抗壓強(qiáng)度線性下降,超過(guò)600時(shí)抗拉強(qiáng)度根本喪失,在900左右時(shí)抗壓強(qiáng)度下降到常溫時(shí)的10%;鋼結(jié)構(gòu)雖不燃燒,但在火災(zāi)高溫中強(qiáng)度會(huì)迅速下降,500左

55、右時(shí)全負(fù)荷鋼結(jié)構(gòu)就會(huì)失去靜態(tài)平衡穩(wěn)定性,600其強(qiáng)度下降2/3,進(jìn)而結(jié)構(gòu)發(fā)生變形引發(fā)倒塌。因此轟燃撲救過(guò)程中,建筑結(jié)構(gòu)很容易發(fā)生局部倒塌甚至整體坍塌,使室內(nèi)人員受到威脅,影響消防救援工作。五火焰易竄出蔓延,控制火勢(shì)難度大室內(nèi)具備轟燃條件時(shí),可能在著火3-10 min后就會(huì)發(fā)生轟燃,消防隊(duì)趕赴火場(chǎng)后可能已經(jīng)發(fā)生轟燃,火災(zāi)開(kāi)展至猛烈燃燒階段,第一出動(dòng)力量如對(duì)火災(zāi)形勢(shì)估計(jì)缺乏,到達(dá)火場(chǎng)后往往控制不住逐漸增長(zhǎng)蔓延的火勢(shì)。此外,轟燃后伴隨著噴出火焰和飛火,能沖出著火房間,造成火勢(shì)蔓延。而且轟燃產(chǎn)生的強(qiáng)烈輻射熱也對(duì)臨近可燃物形成威脅,強(qiáng)輻射熱也是火勢(shì)向上層和四周擴(kuò)散蔓延的主要原因。四、預(yù)防和控制轟燃的滅火

56、救援對(duì)策一全面?zhèn)刹榛鹎?,注意轟燃征兆在處置建筑室內(nèi)火災(zāi)時(shí),應(yīng)全面?zhèn)刹榛鹎?,快速掌握起火房間位置、火勢(shì)大小、人員被困情況、室內(nèi)可燃物數(shù)量與類別、建筑結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、周圍毗鄰建筑情況等,尤其對(duì)于通風(fēng)不好且室內(nèi)可燃物數(shù)量較多時(shí),應(yīng)提高警惕,密切監(jiān)視,謹(jǐn)防轟燃突發(fā)造成惡性事故。為延緩或防止可能發(fā)生的轟燃,到場(chǎng)后應(yīng)確保室內(nèi)自動(dòng)噴水滅火系統(tǒng)動(dòng)作,盡量為后續(xù)滅火與人員疏散救援爭(zhēng)取時(shí)間。同時(shí)應(yīng)派平安員密切注意轟燃發(fā)生征兆,轟燃的警報(bào)信號(hào)主要是高溫輻射、“閃燃和“白煙。有條件進(jìn)入室內(nèi)偵查時(shí),如發(fā)現(xiàn)室內(nèi)煙氣溫度較低,那么轟燃可能性不大,應(yīng)及時(shí)出開(kāi)花水冷卻;如消防員進(jìn)入后,明顯受到高溫烘烤,熱煙氣層不斷變厚,說(shuō)明有轟燃危

57、險(xiǎn),應(yīng)及時(shí)撤離至外圍控制火勢(shì)。同時(shí),消防員進(jìn)入室內(nèi)時(shí),還應(yīng)密切關(guān)注是否有濃煙從門(mén)窗翻滾、溢出,或那么濃煙中夾雜有較小火焰和閃燃現(xiàn)象,如果出現(xiàn)這些征兆,那么說(shuō)明此房間具有轟燃的危險(xiǎn)。二準(zhǔn)確迅速,疏散搶救人員轟燃具有一定突發(fā)危險(xiǎn)性,消防部隊(duì)到達(dá)火場(chǎng)后,人員搶救時(shí)間非常有限,在迅速掌握火情和人員被困情況后,積極做好冷卻防護(hù)同時(shí),立即組織精干人員成立搜救小分隊(duì),展開(kāi)人員疏散和救援。進(jìn)入室內(nèi)救援前,應(yīng)根據(jù)人員被困位置和數(shù)量,確定好各小組任務(wù),定好一次作業(yè)時(shí)間、緊急情況聯(lián)絡(luò)方式和撤離路線。每個(gè)搜救人員都應(yīng)穿好滅火服,必要時(shí)穿防火服,佩戴空氣呼吸器,在水槍跟進(jìn)掩護(hù)中小心進(jìn)入。搜索時(shí)2人或3人一小組,協(xié)同搜尋

58、,盡量靠墻前進(jìn),彎腰或那么匍匐行進(jìn),能見(jiàn)度太低時(shí)要利用導(dǎo)向繩保護(hù),防止在濃煙中迷路,并密切注意火情變化,隨時(shí)做好緊急撤離準(zhǔn)備。在搜救中注意檢查門(mén)窗附近有無(wú)昏迷人員,當(dāng)室內(nèi)煙氣溫度過(guò)高時(shí),不能進(jìn)入火場(chǎng)內(nèi)部太遠(yuǎn),嚴(yán)格按照作業(yè)時(shí)間行動(dòng),按時(shí)返回。如果趕到火場(chǎng)轟燃已經(jīng)發(fā)生,不要盲目進(jìn)入室內(nèi),應(yīng)先設(shè)法進(jìn)行通風(fēng)散熱,控制火勢(shì),適當(dāng)破拆開(kāi)辟救人通道,待火勢(shì)稍減再內(nèi)攻滅火救援。三噴霧冷卻稀釋,適時(shí)通風(fēng)散熱轟燃前和轟燃后都要出槍射水,如能直接對(duì)火源射水,可有效降低火源熱釋放速率,降低火焰區(qū)溫度,能延遲或抑制轟燃發(fā)生。但區(qū)別于普通建筑火災(zāi),轟燃火災(zāi)處置中水槍的射流形式、射水部位都有特殊要求。對(duì)于轟燃火災(zāi),室內(nèi)煙氣

59、層很厚,可燃?xì)怏w濃度大,如果僅用直流水冷卻滅火,可以對(duì)火焰區(qū)起到降溫作用,對(duì)未燃材料起到潤(rùn)濕和減緩熱分解作用,但對(duì)熱煙氣層效果不明顯,所以射水直擊火源的同時(shí)還需要開(kāi)花水或噴霧水對(duì)熱煙氣層實(shí)施稀釋、冷卻。向熱煙氣層噴水霧一方面可以降低煙氣溫度,減小熱煙氣的熱輻射,另一方面水霧滴吸熱汽化后可以稀釋可燃?xì)鉂舛取,F(xiàn)在大多室內(nèi)頂部有易燃裝修材料,還要注意向屋頂和墻壁射水冷卻。撲救轟燃火災(zāi)時(shí),還要注意適時(shí)通風(fēng)和排煙,李晉等研究發(fā)現(xiàn)在增大房間送風(fēng)量,轟燃時(shí)間提前,穩(wěn)定送風(fēng)量并加大排煙量時(shí),轟燃不發(fā)生。杜蘭萍等研究說(shuō)明,燃料一定時(shí),排煙量與送風(fēng)量之比大于某定值就不會(huì)發(fā)生轟燃。送風(fēng)可通入新鮮空氣,排煙可減少熱煙

60、氣濃度,有利于室內(nèi)散熱,所以在轟燃前采取合理通風(fēng)排煙措施,比方翻開(kāi)門(mén)窗、啟動(dòng)機(jī)械排煙裝置等都有利于滅火救援。但對(duì)于通風(fēng)的時(shí)機(jī)和通風(fēng)量的大小,指揮員一定要正確把握,對(duì)于已經(jīng)充滿濃煙的高溫密閉的房間,謹(jǐn)防因開(kāi)門(mén)通風(fēng)引起回燃。四小隊(duì)突擊,內(nèi)攻滅火通常對(duì)建筑火災(zāi)最有效的滅火措施就是內(nèi)攻,直擊火點(diǎn),消滅火勢(shì)。轟燃火災(zāi)由于高溫、強(qiáng)輻射、室內(nèi)熱煙氣濃、建筑有倒塌風(fēng)險(xiǎn)等特點(diǎn),應(yīng)該謹(jǐn)慎選擇內(nèi)攻時(shí)機(jī),把突發(fā)險(xiǎn)情的危害降到最低。在仔細(xì)偵查火情,掌握火勢(shì)開(kāi)展態(tài)勢(shì)后,確保無(wú)轟燃發(fā)生危險(xiǎn)征兆,比方:觀察門(mén)窗有無(wú)濃煙翻滾或閃燃,著火房間門(mén)把手是否很熱,室內(nèi)煙氣是否有明顯的烘烤灼熱感等。同時(shí)還應(yīng)確保建筑沒(méi)有倒塌危險(xiǎn),內(nèi)攻進(jìn)入

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