塑料成型模具的发展
注塑模具深度
绪论1塑料模具的现状及发展我国塑料模具工业从起步到现在,历经了半个多世纪,有了很大的发展｡模具水平有了较大提高｡在大型模具方面已经生产大屏幕彩电塑壳注塑模具等｡精密塑料模具方面 已经生产照相机塑料件模具､多型腔小模数齿轮模具及塑封模具｡在成型工艺方面:多材质塑料成型模､高效多色注塑模､抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展｡气辅注射成型技术的使用更加成熟｡热流道模具开始推广,有些企业的采用率达20%以上 一般采用内热式或外热式热流道装置｡少数单位还采用了具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具｡但总体上热流道的采用率达不道10% 与国外的50%-60%相比差距较大｡模具产品是工业产品制造的基础,模具技术已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志之一｡西方发达国家为了适应工业产品品种多､更新快､市场竞争激烈的局面,加强了对生产周期短､精度高､寿命长､成本低的模具产品的研究和开发,近十多年来,国外先进国家的模具技术水平得到了飞速发展｡我国的模具行业近年来发展很快,据不完全统计,目前模具生产厂共有2万多家,从业人员约有50多万人,全年模具行业产值约360亿元,总量供不应求,出口约2亿美元,进口约10亿美元｡当前,我国模具行业的发展具有如下特征:大型､精密､复杂､长寿命､中高档模具及模具标准件发展速度快于行业总体发展水平;塑料模和压模成比例增长;专业模具厂家数量及其生产能力增加较快;“三资”企业及私营企业发展迅速;股份制改造步伐加快等｡我国模具总量虽然已位局世界第三,但设计制造水平总体上落后于德､美､日､法､意等发达国家,模具商品化和标准化程度也低于国际水平｡全球制造业正以垂直整合的模式向中国及亚太地区在转移,中国正成为世界制造业的重要基地｡制造业模式的变化,必将产生对新技术的需求,也必将导致CAD技术的发展｡同时,由于网络技术的大面积的应用,将在更大程度上改变制造业的模式｡作为产品制造的重要工艺装备､国民经济的基础工业之一的模具工业将直接面对竞争的第一线,模具工业除需要“高技艺”的从业人员外,还需要更多的“高技术”来保证｡模具属单件生产,又是订单生产｡目前新产品的结构越来越复杂､质量要求越来越高､交货期越来越短,这就对模具设计和制造提出了更高的要求｡一方面是新产品无经验可凭,另一方面又希望一次试模成功,以缩短周期､降低成本｡一个产品由设计到生产的过程大致如下:产品设计→模具设计→模具制造→试模→产品生产｡其中,模具设计起着特殊的作用,它要将产品设计的理念“实现化”,一直到试模出合格制品,模具设计的任务才算完成和成功｡第1章塑件的成型工艺性分析1材料的选择该塑件为饮水机接水盒,它要与另外部件匹配使用,但没有太高的配合精度,所以从塑件的使用性能上分析,其必须具备有一定的综合机械性能,包括良好的机械强度,一定的弹性和耐油性,耐水性,化学稳定性和电气性能｡而符合以上性能的有多种塑料材料,从材料的来源以及材料的成本和调配颜色来看,ABS(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物)比较适合｡ABS是目前世界上应用最广泛的材料,它来源广,成本底,符合该塑件成型的特性｡因此制作该塑件选用ABS塑料｡表1.1.1 ABS的主要技术指标密度比溶吸水率收缩率热变形温度1.02~1.16 0.8~0.98 0.2%~0.4% 130~160 0.3%~0.8% 83~103. 抗拉强度拉伸弹性模量弯曲强度冲击强度比体积50Mpa 1.8X107 80Mpa 11HB 9.7HB 0.86~0.96表1.1.2 ABS的注射工艺参数注射机类型螺杆转数喷嘴形式喷嘴温度螺杆式50~70 直通式180~190｡料筒的温度模具温度注射压力保压力190-200 200-220 170-190 50~70 60~90Mpa 30-~60 Mpa 注射时间保压时间冷却时间成型周期3~-5 S 15~30 S 10~30 S 30~70S预热温度预热时间计算收缩率80~85 2~3h 03~08%ABS无毒,无味,呈微黄色,成型的塑料件有较好的光泽｡密度为1.02-1.05g/cm3｡ABS有极好的抗冲击强度,且在低温下也不迅速下降｡有良好的机械强度和一定的耐磨性,耐寒性,耐油性,耐水性,化学稳定性和电气性能｡ABS有一定的硬度和尺寸稳定性,易于成型加工｡经过调色可配成任何颜色｡其缺点是耐热性不高,连续工作温度为70度左右,热变形温度约为90度左右｡耐气候差,在紫外线作用下易变硬发脆｡其成型特点:ABS在升温时黏度增高,所以成型压力较高,塑料上的脱模斜度稍大｡ABS吸湿性强,含水量应小于0.3﹪,必须充分干燥,要求表面光泽的塑件应要求长时间预热干燥,成型前加工要进行干燥处理｡流动性中等,溢边料0.04mm左右｡易产生熔接痕,模具设计时应注意尽量减小浇注系统对料流的阻力;在正常的成型条件下,壁厚,溶料温度及收缩率影响极小｡ABS无定型塑料,其品种很多,各品种的机电性能及成型特性也各有差异,应按品种确定成型方法及成型条件｡ABS成型收缩率,拉伸模量,泊松比与刚的摩擦因素见下页表1.1.3.表1.1.3 ABS成型收缩率,拉伸模量,泊松比与钢的摩擦因素塑料名称成型收缩率/%拉伸模量E/X103Mpa泊松比U 与钢的摩擦系数fPE 1.5-3.5 0.212-0.98 0.49 0.23-0.5 PP 0.4-3.0 1.6-6.2 0.43 0.49-0.51 PS 0.2-0.8 1.4-8.9 0.38 0.45-0.75 ABS 0.1-0.7 1.91-1.98 0.38 0.20-0.252塑件的几何形式及结构分析(如下图示)﹕图1.2.1 塑件里面图图1.2.2 塑件正面图2.1脱模斜度脱模斜度取决于塑件的形状,壁厚及塑料的性能和收缩率｡本塑件由于型腔深度一般,但由于考虑到塑件跟饮水机其它部件配合使用,且配合精度不高,所以塑件两侧要有角度,所以要使塑件强行脱模的方式,而且往外偏有个小角度;本塑件要有足够的强度和刚度,才能经受推件杆的推力而不使塑件变形,该产品壁厚均匀:本产品取1.5mm.表1.2.1塑料制品的脱模斜度脱模斜度塑料制品材料塑件外表面塑件内表面ABS塑料40′~1°20′35′~1°2.2壁厚塑件的壁厚是最重要的结构要素,是设计塑件时必须考虑的问题之一｡应该考虑尽量采用均匀壁厚,所以该塑件壁厚取为1.5mm,可保证塑件的刚度､强度,可防止塑件产生内应力以及气泡､缩孔等各种质量缺陷｡表1.2.1 塑件壁厚选择塑料种类制件最小壁厚小型产品壁厚中型产品壁厚大型产品壁厚塑料ABS 0.75 1.5 2 3~3.52.3 形状该塑件为壳状零件,内部结构对称,外形中等,形状简单,尺寸精度不算高,壁厚均为1.5mm,材料是ABS收缩率取0.05%,净重约42G,塑件外形长160mm,宽60mm,高40mm.由于塑件为壳形零件,且局部有凹槽,为了减小加工难度,降低制作成本,所以采用凸凹模｡2.4支承面塑件的支承面应充分保证其稳定性,一般不以塑件的整个底面作为支承面而将底面设计成凹凸形,或在凹入面增加加强肋｡所以该塑件以凸边所在的面为支承面,这样可以达到整个底平面的平直｡2.5圆角该塑件四周为过渡圆弧,可避免应力集中,增加强度和延长寿命,且圆角半径与壁厚的关系符合要求｡2.6加强肋为确保塑件制品的强度和刚度及避免塑件变形,故该塑件内部四周设计有加强肋｡2.7.塑件精度的选择:该塑件外观质量要求稍高,参考表3~9(精度等级的选用),该塑件为一般精度,故其精度等级为7级｡另外,根据参考资料模具工程大典,成形表面粗糙度一般为Ra0.1~0.2um,特殊要求的为Ra0.025~0.1um,配合表面Ra0.8um,其余表面Ra1.6~6.3um｡因此在设计时,要考虑粗糙度的选择｡所该接水盒的外边面粗糙度为Ra1.6 um,内表面为3.2~6.3 um｡第2章设备的选择与校核为了保证注射质量和充分发挥设备的能力,应根据注射模一次成型的塑料体积和质量来初步确定注射机的类型｡根据理论和在实际生产中的经验得出塑件和浇注道之间材料的总和应该在注射机理论注射量的50%~80%之间｡(初步估算浇注系统的质量为40g)初步选定注射机为XS-ZY-250/1250:1型腔数量的确定因型腔数量与注射机的塑化速率､最大注射量及锁模量等参数有关,因此有任何一个参数都可以校核型腔的数量｡一般根据注射机的最大注射量来确定型腔数量n;n ≤(Km0-m2)/m1式中K——注射机最大注射量的利用系数,一般取0.8;m0——注射机允许的最大注射量(g或cm³);cm);m2——浇注系统所需塑料质量或体积(g或3cm)｡m1——单个塑件的质量或体积(g或3由此可求出:n≤(0.8*270-40)/42≈4.2.故取n=4满足设计要求｡2注射机参数的校核2.1 注射量校核模具型腔是否能充满与注射机允许的最大的注射量密切相关,设计模具时,应保证注射模内所需熔体总量在注射机实际的最大注射量范围内｡根据生产经验,注射机的最大注射量是其允许最大注射量(额定注射量)的80%,由此有:n m1+ m2≤80%m04⨯42+40≤0.8⨯270即208≤216 (符合要求)2.2 塑件在分型面上的投影面积与锁模力的校核注射成型时,塑件在模具分型面上的投影面积是影响锁模力的主要因素,其数值越大,需要的锁模力也就越大｡如果这一数值超过了注射机允许使用的最大成型面积,则成型过程中将会出现涨模溢料现象｡因此,设计注射模时必须满足下面关系:A=nA1+A2A1——单个塑件在模具分型面上的投影面积,该塑件为9318.16mm2;A2——浇注系统在模具分型面上的投影面积,约为A1的0.2~0.5倍,该设计取0.4;总的投影面积计算为:A=nA1+A2=4×9318.16+0.4×9318.16=409999.904≈410000 mm2锁模力的校核:F m≥F型=AP型式中,F m—注射机的额定锁模力为1250KN;P 型—模具型腔内塑料熔体平均压力(Mpa),通常为20~40 Mpa,此设计中取35Mpa;所以F 型=41000×35=143.5 KN,则F m ≥F 型 (符合要求)故该注射机符合要求｡其技术参数如下:XS-ZY -250注射机主要技术参数单位 XS-ZY -250 额定注射量 cm³ 250 螺杆直径 mm 45 注射压力 MPa 160 注射速率 g/s 110 塑化能力 g/s 18.9 锁模力 kN 1250 螺杆转速 r/min 10~200 拉杆内间距 mm 415×415 移模行程 mm 360 模具最大厚度 mm 550 模具最小厚度 mm 150 锁模形式 双曲肘 喷嘴口直径 mm 3定位孔直径mm160型号项目喷嘴球半径mm SR152.3 开模行程的校核开模取出塑件所需要的开模距离必须小于注塑机的最大开模行程｡对于XS-ZY-250注塑机来说,其最大开模行程有注塑机曲轴机构的最大行程决定,于模具厚度无关｡双分型面注射模,其开模行程按下式校核:S≥H1+H2+ a +(5~10)mm式中S——注塑机的最大开模行程(mm);H1——塑件脱出距离(也可作为凸模高度)(mm);H2——塑件高度(mm);a ——中间板与定模的分开距离(mm);已知H1=70mm H2=40 mm a=65 mm所以H1+H2+ a +(5~10)=70+40+65+(5~10)=180~185(mm)又由于XS-ZY-250卧式注塑机的移模行程为360mm185 mm﹤360mm所以开模行程也符合要求｡2.4脱模力QQ=Lhp(fcosα-sinα)式中L—型芯或凸模被包紧部分的周长(cm);h—被包紧部分的深度(mm);p—由塑件收缩率产生的单位面积上的正压力,一般去7.8~1.8Mpa;f—摩察系数,一般取0.1~.2;α—脱模斜度(º)｡而对于不通孔的壳型塑件脱模时,需克服大气压力造成的阻力(Q H),即Q H=1×FF—为垂直于推出型芯方向的投影面积(cm2)｡并设大气压力为0.09 Mpa,则Q H=F所以,当不塑件对型芯的粘附力时,其总的脱模力(Q总)为Q 总= Q+ Q H计算时,为使脱模力(Q 总)大于诸因素造成的阻力,仍须修正以确定脱模力｡ 由零件图得L=42.663cm h=40mm p=9.8 Mpa f=1.5 α=0.5 º 所以Q 总=42.663×40×9.8×(0.15×cos0.5 º- sin0.5 º)+0.09≈2362.55N推杆推顶接触总面积a=8×π×﹙28﹚2=401.92(mm 2)则接触压力校核为 σ=aQ 总=92.40155.2362 Mpa ≈5.88 Mpa ﹤σp=14 Mpa由此可知,该模具推杆的推顶总面积是可行的｡第3章 浇注系统和排溢系统的设计1 塑料制件在模具中的位置1.1型腔数量及排列方法1).有以上计算得出,型腔数为4,即一模四件｡2).此塑件结构比较对称,故塑件在模具型腔位置成对称布局｡ 型腔的排列应遵循以下原则:当采用一模多腔时,型腔在模板上通常采用圆形排列,H 形排列,直线排列以及复合排列等｡在设计时应遵循以下要点:①尽可能采用平衡式排列,以便构成平衡式浇注系统,保证制品质量的均一和稳定｡ ②型腔布置和浇口开设部位应力求对称,以防止模具承受偏载而产生溢料现象｡ ③尽可能使型腔排列得紧凑,以便减小模具的外形尺寸｡④型腔的圆形排列所占的模板尺寸大,虽然有利于浇注系统的平衡,但加工困难,除圆形制品和一些高精度制品外,在一般情况下常用直线排列和H 形排列｡浇注系统的尺寸是否合理不仅对塑件性能､结构､尺寸､内外在质量等影响效大,而且还在与塑件所用塑料的利用率､成型效率等相关｡ 对浇注系统进整体设计时,一般应遵循如下基本原则:① 了解塑料的成型性能和塑料熔体的流动性｡②采用尺量短的流程,以减少热量与压力损失｡③浇注系统的设计应有利于良好的排气｡④防止型芯变形和嵌件位移｡⑤便于修整浇口以保证塑件外观质量｡⑥浇注系统应结合型腔布局同时考虑｡⑦流动距离比和流动面积比的校核｡综上分析,型腔排列选用H形排列｡图4.1.1 型腔布置图2分型面的设计分型面是决定模具结构形式的重要因素,它与模具的整体结构和模具的制造艺有切关系,并且直接影响着塑料熔体的流动特性及塑料的脱模｡将模具适当地分成两个或几个可以分离的主要部分,这些可以分离部分的接触表面分开时能够取出塑件及浇注系统凝料,当成型时又必须接触封闭,这样的接触表面称为模具的分型面｡根据塑件的形状和尺寸,由于此塑件为外观件,且在侧边为配合部位要求较高,故采用针点式浇口,选用单一平直分型面｡本模具采用平直分型面有以下优点和符合设计基本原则:1)分型面在塑件外形最大轮廓处;2)便于塑件顺利脱模;3)保证塑件的精度要求;4)满足塑件的外观要求;5)便于模具加工制造;6)减少塑件在合模分型面上的投影面积,可靠锁模避免涨模溢料现象;7)有利于排气;8)保证抽心机构顺利抽心;9)保证斜销机构顺利退出｡3浇注系统的设计浇注系统是指凝料熔体从注射机喷嘴射出后到达型腔之前在模具内流经的通道｡浇注系统分为普通流道的浇注系统和热流道的浇注系统两大类｡浇注系统的设计是注射模具设计的一个很重要的环节,它对获得优良性能和理想外观的塑料制件以及最佳的成型效率有直接的影响｡该模具采用普通流道浇注系统,普通浇注系统一般由主流道､分流道､浇口和冷料穴等四部分组成｡浇注系统设计是否合理不仅对塑件性能､结构､尺寸､内外在质量等影响很大,而且还对塑件所用的塑料的利用率､成型生产效率等相关,因此这是一个重要环节｡浇注系统设计主要包括主流道,分流道,浇口和冷料穴四部分｡它的主要作用是将来自注射机喷嘴的塑料熔体均匀而平稳地输送到型腔,同时使型腔内的气体能及时顺利排出,将注射压力有效地传递到型腔的各个部位,以获得形状完整､内外在质量优良的塑料制件｡浇注系统的设计应遵循浇注系统的设计原则:(1)排气量好;(2)流程短;(3)防止型芯和嵌件变形;(4)整修方便;(5)防止塑件翘曲变形;(6)合理设计冷料穴和排溢槽;(7)浇注系统的断面积和长度此外,设计浇注系统应注意以下几点:1).流道应尽量减小弯折,表面粗糙度为Ra1.6到Ra0.8um,2).应按型腔布局设计,尽量与模具中心线对称,3).应避免在模具的单面开设浇口,否则会造成注射时受力不均,4).设计主流道时,避免熔融的塑料冲击小直径型芯及镶件,以免产生弯曲或折断｡5).在满足塑料成型和排气良好的前提下,要选取短的流程,这样可缩短填充时间,6).能顺利地引导熔融塑料填充各个部位,7).在成批塑料制品生产时,在保证产品质量前提下,要缩短冷却时间及成型周期｡3.1主流道的设计主流道(俗称浇口套)是塑料熔体的流动信道,在卧式注射机上主流道垂直于分型面,由于本塑件在内部开了一个比较大的槽,可让主流道设于该处｡主流道的设计要点:①浇口套的内孔呈圆锥形,锥度为2到6度｡若锥度过大会造成压力减弱,流速减慢,塑料形成涡流,熔体前进时易混进空气,产生气孔;锥度过小,会使流速增大,热量损耗大,表面粘度上升,造成注射困难｡②浇口套进口的直径d应比注射机喷嘴孔直径d1打1到2mm｡若等于或者小于注射机喷嘴直径,在注射成型时会造成死角,并积存塑料,注射压力下降,塑料冷凝后脱模困难｡③浇口套内孔出料口处应设计成圆角r,一般为0.5到3mm｡④浇口套与注射机喷嘴接触处球面的圆弧度必须温和｡设模具浇口套球面半径为R,注射机球面半径为r,其关系式如下:R=r+0.5—1mm 浇口套球面半径比注射机喷嘴球面半径大,接触式圆弧度吻合的好｡⑤浇口套长度应尽量短,可以减少冷料回收量,减少压力损失和热量损失｡⑥浇口套锥度内壁表面粗糙度为Ra1.6到Ra0.8um,保证料流顺利,易脱模｡⑦浇口套不能制成拼块结构,以免塑料进入接缝处,造成冷料脱模困难｡⑧浇口套的长度应与定模板厚度一致,它的端部不应凸出在分型面上,否则会造成合模困难,不严密,产生溢料,甚至压坏模具｡⑨浇口套部位是热量最集中的地方,为了保证注射工艺顺利进行和塑件质量,要考虑冷却措施｡主流道尺寸的确定为使凝料能顺利拔出,设计成圆锥形,锥角取4°,选用材料为T10A,热处理要求淬火53~57HRC｡其主要尺寸可由以下计算获得:主流道小端直径d=R+(0.5~1)=3+1mm=4mm;主流道球面半径SR=R1+(1~2)=15+1mm=16mm;球面配合高度h=3~5㎜,取h=3㎜;主流道锥角α=2°~6°,取α=4°;主流道长度L根据本塑件实际情况确定浇口套的形状和尺寸;3.2分流道的设计分流道是指主流道末端与浇口之间这一段塑料熔体DF 的流动信道,它是浇注系统中熔融状态的塑料由主流道流入型腔前通过截面积的变化及流向变换来获得平稳流态的过滤段.因此要求所设计的分流道应能满足良好的压力传递和保持理想的填充状态,使塑料熔体尽快地流经分流道充满型腔,并且流动过程中压力损失及热量损失尽可能小,能将塑料熔体均衡分配到各个型腔｡该塑件采用内浇口,因塑件的外形尺寸比较大﹐故要设置分流道｡分流道设计的设计要点:①在保证正常的注射成型工艺条件下,分流道的截面应尽量小,长度尽量短｡②较长的分流道应在末端开设冷料穴,以便容纳注射开始时产生的冷料和防空气进入模具型腔内｡③在多型腔注射模具中,各分流道的长度均应一致,长度应尽量缩短,以保证熔融的塑料同时均匀地充满各个型腔｡④当分流道开设在定模的侧边,并从浇口处延伸很长时,要加设分流道拉料杆,便于开模时冷料易脱模｡⑤分流道的表面粗糙度要达到Ra1.6um｡⑥设计分流道时,应先取较小的尺寸,比便于试模后根据实际情况进行修正｡⑦多型腔注射模具的分流道布局取决于型腔布局,要保持相对平衡｡⑧如果分流道较多时,应加设分流锥,分流锥是注射模具及传递模具上的一个重要零件｡3.3浇口位置的选择浇口是连接分流道与型腔之间的一段细流道,它是浇注系统的关键部分｡浇口的形状､数量､尺寸和位置对塑件质量影响很大｡浇口的主要作用是:①型腔充满后,熔体在浇口处首先凝结,防止其倒流;②易于切除浇口凝料;③对于多型腔的模具,用以平衡进料;浇口的面积通常为分流道面积的0.03 ~ 0.09｡浇口的截面有矩形和圆形两种｡浇口长度约为0.5 ~ 2 mm 左右｡浇口的尺寸一般根据经验公式确定,取其下限值,然后在试模时逐步修正｡浇口的形式很多,但无论采用什么形式的浇口,其开设的位置对塑件的成型性能及成型质量影响都很大,浇口位置选择不当会使塑件产生变形､熔熔接痕､凹陷､裂纹等缺陷｡另外,浇口位置的不同还会影响模具结构｡因此,合理选择浇口开设的位置是提高塑件质量的一个重要设计环节｡在选择浇口位置时,需要根据塑件的结构､质量要求与成型工艺条件等综合进行考虑,一般应遵循以下原则:(1)尽量缩短熔体的流动距离;(2)避免熔体破裂现象引起塑件缺陷;(3)浇口应开设在塑件壁厚处;(4)考虑分子定向的影响;(5)减少熔接痕,提高熔接强度｡此外,在选择浇口位置和形式时,还应考虑到浇口容易切除,痕迹不明显,不影响塑件外观质量,流动凝料少等因素｡3.4冷料穴的设计冷料穴是浇注系统的结构组成之一｡冷料穴的作用是容纳浇注系统流道中料流的前锋冷料,以避免这些冷料注入型腔,即影响熔体充填的速度,又影响成型塑件的质量｡主流道末端的冷料穴除了上述作用外,还便于在该处设置主流道拉料杆,住宿结束模具分型时,在拉料杆的作用下,主流道凝料从定模浇口套中被拉出,最后由推出机构将塑件和浇注系统凝料一起推出模外｡为便于拉料杆将主流道凝料拉出,选用底部带有拉杆的Z形冷料穴,这类冷料穴的底部由一根推杆组成,推杆装于推杆固定板上｡在设计时应注意,冷料穴的大小要适宜,一般情况下,主流道冷料穴圆柱体的直径为6~12mm,其深度为6~10mm,对于大型制品,冷料穴的具体尺寸可适当加大｡3.5排气系统的设计为了使塑料熔体能顺利充填模具型腔,必须将浇注系统型腔内的空气以及塑料在成型过程中产生的低分子挥发气体顺利地排出模外｡如果型腔内因各种原因产生的气体不能被排除干净,塑件上就会形成气泡,产生熔接不牢､表面轮廓不清及充填不满等成型缺陷,因此在进行模具设计时必须考虑型腔的排气问题｡注射模成型时排气通常用如下四种方式进行:（1）利用配合间隙排气（2）在分型面上开设排气槽排气（3）利用排气塞排气（4）强制性排气在分型面上开设排气槽是注塑模排气的主要形式｡该设计就利用在分型面上开设排气槽来进行排气｡设计成燕尾式,以便排气顺利､通畅｡开设排气槽应注意到以下几点:①根据进料口的位置,排气槽应开设在型腔最后充满的地方｡②尽量把排气槽开设在模具的分型面上｡③对于流速较小的塑料制品,可利用模具的分型面及顶杆零件配合的间隙进行排气｡④排气槽不要开设在工人操作的一方,以防止塑料在注射时溢出模外,发生烧伤事故｡⑤对于大型塑料注射模具,为了防止溢料,排气槽应开设在模具的分型面上,并成为曲线形｡⑥排气槽的尺寸,应根据塑料的流动性能来选择｡。
塑料成型技术现状与发展
塑料成型技术现状与发展塑料成型技术是一种将塑料原料通过一系列加工工艺，加热、压力等作用下，使其变形成为所需形状的方法。
随着塑料在工业生产和日常生活中的广泛应用，塑料成型技术也得到了快速发展。
本文将从塑料成型技术的现状与发展两个方面进行探讨。
一、塑料成型技术的现状1.注塑成型技术注塑成型技术是目前最常用的塑料成型技术之一。
它通过将加热熔化的塑料原料注入模具中，经过冷却后得到所需的产品形状。
注塑成型技术具有生产效率高、成本低、产品精度高等优点，广泛应用于电子、汽车、家电等领域。
2.吹塑成型技术吹塑成型技术主要用于生产中空塑料制品，如瓶子、容器等。
它是将热塑性塑料颗粒加热熔化后注入到吹塑机的模具中，通过气压将塑料吹成所需的形状。
吹塑成型技术具有生产效率高、成本低、产品质量好等特点，被广泛应用于食品、化妆品等行业。
3.挤出成型技术挤出成型技术是将加热熔化的塑料原料通过螺杆挤出机挤出成型。
挤出成型技术可以生产出形状复杂的塑料制品，如管道、板材等。
挤出成型技术具有生产效率高、产品质量稳定、适用范围广等优点，在建筑、包装等领域得到了广泛应用。
二、塑料成型技术的发展1.高速成型技术高速成型技术是近年来发展起来的一种新型塑料成型技术。
它通过增加注塑机的射出速度和压力，缩短冷却时间，实现塑料制品的高速生产。
高速成型技术能够提高生产效率，降低生产成本，适用于大批量生产的需求。
2.微纳米成型技术随着微纳米科技的发展，微纳米成型技术逐渐应用于塑料制品的生产。
微纳米成型技术可以制造出微小尺寸的塑料制品，如微型零件、微流控芯片等。
微纳米成型技术具有高精度、高灵活性等特点，有望在医疗、电子等领域得到更广泛的应用。
3.可持续发展成型技术随着环保意识的增强，可持续发展成型技术成为塑料成型技术的一个重要发展方向。
可持续发展成型技术主要包括生物降解塑料的应用、回收利用塑料原料等。
这些技术可以减少对环境的污染，提高资源利用率，符合可持续发展的要求。
塑性成形技术的研究现状和发展趋势
塑性成形技术的研究现状与发展趋势摘要：本文叙述了塑性成形技术的研究现状，介绍了现代塑性成形技术的发展趋势，提出了当代塑性成形技术的研究方向。
关键词：塑性成形模具技术研究现状发展趋势1引言塑性成形技术具有高产、优质、低耗等显著特点，已成为当今先进制造技术的重要发展方向。
据国际生产技术协会预测，21世纪，机械制造工业零件粗加工的75%和精加工的50%都采用塑性成形的方式实现。
工业部门的广泛需求为塑性成形新工艺新设备的发展提供了强大的原动力和空前的机遇。
金属及非金属材料的塑性成形过程都是在模具型腔中来完成的。
因此，模具工业已成为国民经济的重要基础工业。
新世纪，科学技术面临着巨大的变革。
通过与计算机的紧密结合，数控加工、激光成型、人工智能、材料科学和集成制造等一系列与塑性成形相关联的技术发展速度之快，学科领域交叉之广泛是过去任何时代无法比拟的，塑性成形新工艺和新设备不断地涌现，掌握塑性成形技术的现状和发展趋势，有助于及时研究、推广和应用高新技术，推动塑性成形技术的持续发展。
实施塑性成形技术的最终形式就是模具产品，而模具工业发展的关键是模具技术进步，模具技术又涉及到多学科的交叉。
模具作为一种高附加值产品和技术密集型产品，其技术水平的高低已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一。
2塑性成形的现状精密成形技术对于提高产品精度、缩短产品交货期、减少切削加工和降低生产成本均有着重要意义。
近10年来，精密成形技术都取得了突飞猛进的发展。
精冲技术、冷挤压技术、无飞边热模锻技术、温锻技术、超塑性成形技术、成形轧制、液态模锻、多向模锻技术发展很快。
例如电机定转子双回转叠片硬质合金级进模的步距精度可达2μm，寿命达到1亿次以上。
集成电路引线框架的20~30工位的级进模，工位数最多已达160个。
自动冲切、叠压、铆合、计数、分组、转子铁芯扭斜和安全保护等功能的铁芯精密自动叠片多功能模具。
新型轿车的大尺寸覆盖件成形、大功率汽车的六拐曲轴成形。
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势
注塑模具成型工艺国内外研究现状及发展趋势一、介绍注塑模具是一种用于塑料制品生产的关键工具，具有至关重要的作用。
注塑模具成型工艺则是指利用注塑机将熔融状态的塑料料料塑料注入到模具中，在一定的温度和压力下使其固化、冷却并获得所需形状的过程。
随着塑料制品行业的快速发展，注塑模具成型工艺也得到了广泛的运用。
为了更好地了解和掌握注塑模具成型工艺的国内外研究现状及发展趋势，本文将进行深入的探讨。
二、国内注塑模具成型工艺的研究现状目前，国内在注塑模具成型工艺的研究方面取得了一定的成果。
以下是对一些主要研究方向的总结和回顾。
1. 材料选择和优化材料选择和优化是注塑模具成型工艺中的重要环节之一。
国内的研究者通过对不同材料的性能和工艺要求进行分析，选取了适合注塑模具成型的材料，并进行了相关优化研究。
一些研究者通过改善材料的热导率和耐腐蚀性能，提高了注塑模具的成型效率和寿命。
2. 设计和制造技术在注塑模具成型工艺的研究中，设计和制造技术起着关键的作用。
国内的研究者通过引进先进的设计和制造技术，提高了注塑模具的精度和可靠性。
采用CAD/CAM技术和快速成型技术，可以加快模具的设计和制造过程，减少错误率和成本，并提高生产效率。
3. 成型工艺参数优化成型工艺参数优化是国内注塑模具成型工艺研究的热点之一。
研究者通过对成型工艺参数（如温度、压力、速度等）的优化调整，实现了产品质量和生产效益的提高。
通过调节注射速度和压力，研究者成功地解决了注塑过程中的热应力和缩水问题，提高了产品的成型精度和表面质量。
4. 模具运行监测和控制模具运行监测和控制是提高注塑模具成型工艺稳定性和生产效率的重要手段。
国内的研究者通过引入传感器和监测技术，实现了对注塑模具运行状态的实时监测和控制。
利用温度传感器和压力传感器，可以监测和控制注塑过程中的温度和压力变化，防止模具因过热或过压而损坏，提高注塑模具的使用寿命。
三、国际注塑模具成型工艺的研究进展国际上，注塑模具成型工艺的研究也取得了一系列进展。
精密注塑模具设计加工及发展前景
精密注塑模具设计加工及发展前景摘要：随着技术的进步，模具的制作也变得更加精细。
在当前的整体模具制造中，精确注射模的设计与制造有着相当大的发展空间。
在精密注射成型工艺中，该工艺不仅能保证产品的品质，而且还能提高产品的产量。
文章重点阐述了该产品的开发和制造工艺，并对该产品的开发和制造进行了展望。
关键词：精密注塑模具；设计加工；发展前景；引言注塑模具是一种利用其特殊的型腔形状，通过塑料注塑机对其进行复现，或对其进行复现。
与一般的注塑模具不同之处，就是它的模具自身的设计和加工精度比较高，成型产品的精度也比较高。
因此，它具有高的品质和较长的使用寿命，可以适用于大规模的、快速的生产，因此，它被大量地用于现代制造业。
1.开发精密注塑模具的意义1.1提升模具的生产质量由于精密注射模的特殊设计和处理技术，提高了模具行业的产品质量，因此，研究和开发具有高精度和高质量的模具，对于提高模具制造业的发展具有重要意义。
随着现代工业生产对生产设备的要求越来越高，用户对产品的使用感受的需求也越来越多，因此，通过传统的模具加工技术生产出来的模具在使用率和寿命期限上都已经渐渐落后，很难满足日益增长的高标准的市场需求。
因此，研发出一套精确的注塑模具，能够有效地提升模具生产的整体品质，在一定程度上避免浪费，实现更长的寿命期限，这对模具生产企业的发展大有裨益。
1.2推动模具生产产业的发展进步在国内，精确注射模的设计与制造技术还没有得到很好的发展，它还在持续地进行着革新与构建，随着行业的发展，精密注塑技术逐渐完善、娴熟，该模型的设计与制造项目也将逐渐走上轨道。
伴随着国民经济的发展，对制造装备的要求越来越高，因此，精确注塑模具的发展潜力巨大，未来将给模具制造行业带来巨大的利润，还可以提高产品的品质，获得更高的品牌知名度。
因此，精确注射模具的持续发展，将会对模具制造工业的发展起到积极的作用，推动工业技术的发展，进而推动经济的发展。
2.精密注塑模具设计加工2.1设计方法毫无疑问，由于精确注射过程非常细致且非常复杂，因此在设计精确注射模具时，也就有了相当高的要求。
塑料成型工艺与模具设计习题与答案
塑料成型工艺与模具设计习题与答案The latest revision on November 22, 2020塑料成型工艺与模具设计习题2008版第 0 章绪论1.填空2.按成型过程中物理状态不同分类，可分为压缩模、压注模、注射模、挤出机头；气动成型。
3.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
问答1.什么是模具什么是塑料模具模具具备什么特点答：模具是指利用其本身特定形状去成型具有一定形状和尺寸的制品的工具。
塑料模具是指利用其本身特定密闭腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。
模具的特点是：（1）模具：是一种工具（2）模具与塑件：“一模一样”；（3）订货合同：单件生产（4）模具生产制件所具备的高精度、高复杂程度、高一致性、高生产率和低消耗，是其他加工制造方法所不能比拟的。
2.塑料工业体系由哪两大部分组成答：塑料工业体系由塑料生产、塑料制件生产两大部分组成。
它们分别为塑料生产即塑料原料和半成品的生产和塑料制件生产，即利用各种成型手段将塑料加工成制品。
3.塑料模塑成型及模具技术的发展动向（1）塑料成型技术的发展塑料成型理论的进展(各种流变行为的研究)塑料成型方法的革新(针对新型塑料和具有特殊要求的塑件 )制品的精密化、微型化和超大型化（2）产品市场的发展（3）塑料模具发展趋势（大型化、高精度、多功能复合模、热流道模具）第 1 章高分子聚合物结构特点与性能填空1.塑料中必要和主要成分是树脂，现在制造合成树脂的原料主要来自于石油。
2.塑料一般是由树脂和添加剂组成。
3.制备合成树脂的方法有聚合反应和缩聚反应两种。
4.高聚物中大分子链的空间结构有线型、直链状线型及体型三种形式。
5.从成型工艺出发，欲获得理想的粘度，主要取决于对温度、剪切速率和压力这三个条件的合理选择和控制。
6.料流方向取决于料流进入型腔的位置，故在型腔一定时影响分子取向方向的因素是浇口位置。
7.牛顿型流体包括粘性流体、粘弹性流体和时间依赖性流体。
2024年模内注塑市场前景分析
2024年模内注塑市场前景分析概述模内注塑是一种在注塑成型过程中使用模具进行注塑的方法。
在模内注塑过程中，热熔塑料被注入到模具中，然后冷却硬化，最终形成所需产品。
模内注塑市场是一个高度竞争的市场，但由于其在各个行业中的广泛应用和不断创新的发展，具有非常良好的前景。
市场规模与增长趋势随着工业化和城市化的不断发展，模内注塑市场呈现出强劲的增长势头。
目前，模内注塑市场的规模已经达到数百亿美元，并且预计在未来几年内将继续保持稳定增长。
模内注塑的广泛应用是其市场增长的主要驱动因素之一。
从汽车行业到电子产品行业，从医疗器械行业到消费品行业，都需要使用模内注塑技术来制造产品。
随着这些行业的持续发展和创新，模内注塑市场将继续迎来新的增长机遇。
技术创新与产品开发技术创新是模内注塑市场保持竞争力的关键。
随着科技的进步和制造技术的不断更新，模内注塑技术也在不断发展。
一些新的材料和制造方法的引入，为模内注塑带来了更高的效率和更好的质量控制。
此外，产品开发也是模内注塑市场的一项重要工作。
不断推出新产品和提升现有产品的质量，对于吸引客户和扩大市场份额至关重要。
通过与客户密切协作和根据市场需求进行准确分析，企业可以开发出更具竞争力的产品，并在市场中取得优势。
市场竞争与机遇模内注塑市场的竞争程度相对较高，主要竞争因素包括产品质量、交货时间和价格等。
在这个竞争激烈的市场中，企业需要通过提供高质量的产品、优质的客户服务和合理的价格来脱颖而出。
然而，模内注塑市场也存在着许多机遇。
随着人们对产品质量和外观的要求不断提高，对注塑产品的市场需求也在增加。
特别是在汽车、电子产品和医疗器械等行业，对模内注塑产品的需求将继续增长。
此外，新兴产业的快速发展也为模内注塑市场带来了新的机遇。
市场风险与挑战尽管模内注塑市场前景看好，但也存在一些市场风险与挑战。
首先，市场竞争激烈，企业需要具备优质的产品和服务，才能在竞争中生存和发展。
其次，原材料价格的波动和环境政策的变化，可能会对模内注塑企业的经营带来一定的不确定性。
精密注塑模具设计加工及发展前景
精密注塑模具设计加工及发展前景摘要：先简单介绍精密注塑成型工艺特点，而后重点综述精密注塑模具设计加工，包括设计方法、设计时的注意点、运行模式，最后谈一谈精密注塑模具设计加工的发展前景。
指出精密注塑成型有多方面的显著优势，当前的精密注塑模具设计加工获得了较好的发展，后续要进一步加大研究力度，推动精密注塑模具设计加工的更好发展。
关键词：注塑模具；精密注塑成型；设计加工目前来看，塑料制品在生产生活中的应用越来越广泛，主要是具备绝缘性强、比重低、理化性质稳定这些优点。
在塑料制品的设计加工中，塑料精密注塑成型技术有良好的应用效果，可以确保塑料制品的质量，长时间的应用过程中，促进了精密注塑模具设计加工的发展。
结合当前有关于精密注塑模具设计加工的相关研究成果，本文试着更进一步探究精密注塑模具设计加工的要点，现作如下的总结和综述。
1.精密注塑成型工艺特点当前广泛应用的精密注塑成型工艺有三大特点，一是注射速度快，二是注射压力高，三是温控务必精准。
在注射速度快这一特点中，因为精密注塑成型工艺可以按照一定的规律完成注塑任务，整个过程中的加工速度可以有效控制和调节，能够有效控制塑料制品的各项性质。
当注射速度足够的合理，可以确保塑料成品的尺寸精度。
在注射压力高这一特点中，目前来看，在普通的塑料制品制造中，注塑时的压强通常是在180MPa以下。
而如果是使用高粘度塑料，高精度的精密注塑成型工艺，则所加工塑料制品的注塑压强可以达到180-250MPa。
一些加工条件过度苛刻时，加工塑料制品的注塑压强通常是在300MPa或以上。
在温控务必精准这一特点中，整个精密注塑成型作业中，对注塑的温度均有很高的要求，并且不是单纯意义上的温度高低，而且是确保塑料制品的注塑过程中温度要控制适当，不能出现温度控制不精准的情况[1]。
如果温控不够精准，则对整个塑料制品的结构可以产生不良影响，难以有效确保塑料成品的收缩率。
1.精密注塑模具设计加工1.设计方法毋庸置疑，精密注塑工艺十分精细化和复杂，所以精密注塑模具设计时的要求相对较高。
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塑料成型模具的发展
The development of plastic molding die
（华东交通大学，机电学院，材料成型与控制工程12模具2班，序号05）
摘要：由于塑件的广泛应用，塑料成型模具得到迅速发展，许多新型塑料模具材料、先进的塑料模具制造技术与设计方法得到应用。
塑料成型模具将向着标准化、自动化、高效、长寿命的方向发展，塑料成型模具技术将更趋于完善。
Abstract: Due to the wide use of plastic products, plastic molding die has been rapidly developed, and many new materials, advanced manufacturing technology and design methods have been applied. The development of plastic molding die will toward the direction of standardization, automation, efficient and long-life .Technology of plastic molding die will be more perfect.
关键词：塑料成型模具；精度；标准化；长寿命
Key words: plastic molding die ; accuracy ; standardization ; long-life.
塑料虽然是20世纪才发展起来的一大类新材料，但由于塑料的品种多，性能各具特色，适应性广，同时生产塑料所消耗的能量较金属低、塑料的密度远低于金属，所以在许多按体积使用的制品上，塑料的优势极为突出，这也使得塑料工业一直保持着持续发展的势头。
塑料工业包括塑料生产和塑料制品生产。
没有塑料的生产就没有塑料制品的生产，而没有塑料制品的生产，塑料也就不可能成为生产或生活材料。
那么与此同时塑料成型模具也就在这两者的发展中占有极其重要的地位了。
一、塑料成型模具概述
塑料成型制品是以塑料为主要结构材料经成型加工获得的制品，又称塑料制件，简称塑件。
塑料成型是将各种形态的塑料原料（粉状、粒状、熔体或分散体）熔融塑化或加热达到要求的塑性状态，在一压力下经过要求形状模具或充填到要求形状模具模腔内，待冷却定型后，获得要求形状、尺寸及性能塑料制件的生产过程。
塑料模具是塑料成型加工中的工艺装备，它是利用其特定形状去复制成型或复制加工具有一定形状和尺寸制件的工具。
塑料成型模具一般可多次使用，适应大批量生产。
不同的塑料成型方法采用原理和结构特点各不相同的成型模具，按照成型加工的方法的不同，可将塑料成型模具分为以下几类：
1、压塑成型模具
压塑成型模具简称压模。
将塑料原料直接加在敞开的模具型腔内，再将模具闭合，塑料在热和压力作用下成为流动状态并充满型腔，然后由于化学或者物理变化使塑料硬化成型。
这种成型方法叫压塑成型，所用模具为压塑成型模具。
常用于热固性塑料制品的成型。
2、注塑成型模具
塑料通过注塑机的加料斗进入机器的加热料筒内，塑料受热熔融均匀塑化后，在注塑机的螺杆或活塞的高速推动下，经喷嘴和模具的浇注系统进入低温的模具型腔内，塑料在模具型腔内固化成型。
这种成型方法就是注塑成型，所用模具即注塑成型模具，主要适用于热塑性塑料制品的成型。
3、传递成型模具
传递成型是将热固性塑料原料加入预热的模具加料室，然后通过压柱向塑料施加压力，塑料在高温高压下熔融并通过模具的浇注系统进入型腔，物料在高温高压下硬化成型，所用模具就是传递成型模具。
这种模具仅用于热固性塑料制品的成型。
4、挤塑成型模具
挤塑成型模具包括挤出机头和定型模两部分。
物料在挤塑机旋转螺杆的推动和高温塑化下，塑料原料成为均匀的黏流态，黏流态的塑料在高温高压下通过具有特定断面形状的机头口模，然后连续进入温度较低的定型模，塑料在其中固化，生产出具有所需断面形状的连续型材，该成型方法就是挤塑成型。
5、中空制品吹塑成型模具
将挤塑或注塑成型的尚处于良好塑化状态的管状坯料，趁热移入模具成型腔内，模具闭合后立即向管状坯料的中心通以压缩空气，使管坯膨胀而紧贴于模具型壁上，冷却硬化后即可得到一中空制品。
此方法所用模具就是中空制品吹塑成型模具。
用挤塑方法生产管坯的叫挤吹模具；用注塑方法生产管坯的叫注吹模具；注吹中，塑化的坯管在吹膨前的瞬间先进行轴向拉伸再横向吹胀的叫注拉吹模具。
6、热成型模具
热成型模具又叫真空或压缩空气成型模具，它一般是由一单独的阴模或单独的阳模构成。
将预先制成的塑料片加热软化后，将片材周边紧压在模具周边上，然后再在紧靠模具型腔的一边抽真空，或在其反面充以压缩空气，使塑料片发生塑性变形而紧贴在型腔壁上，冷却定型后即得一敞口的塑料制品。
二、塑料成型模具的发展现状
1、塑料模具标准件、模具材料和寿命方面
国外塑料成型模具标准化程度很高，在材料、品种、规格、结构、精度及验收等方面，都实现了标准化，标准化率高达85%，而且还建立了模具标准结构典型组合。
国内的模具零件标准化率仅为20％。
模具的标准化程度已成为制约国内模具制造周期的瓶颈之一，也影响了国内模具的竞争力。
国外常用的塑料模具钢已形成较完整的系列。
我国模具钢按使用情况主要分为塑料模具钢（约占50％），冷作模具钢（约占28％），特殊性能钢约（约占2％）。
我国列入国家标准中的塑料模具钢仅为3Cr2Mo和3Cr2MnNiMo。
塑料成型模具用钢的随意性较大，新材料使用率不高。
模具材料的微量元素控制技术、冶炼技术和热处理技术有待待提高。
2、塑料模具的精度、试模周期和制造周期方面
国内注塑成型模具的精度虽然随着设计与制造技术的不断提升，相比于以前有了很大提升，但是对于精密或超精密零件，不同时期有不同的要求，所以这方面还是有待继续提升。
试模周期通常要占整个模具制造周期的1/3 左右，国内企业的模具制造周期因塑件的大小、难易而有差异，浙江模具企业的一般模具制造周期通常在45～60天。
相比于国外企业，国内塑料成型模具的试模周期和制造周期要多出接近1倍的时间。
3、模具设计和制造高新技术的应用
近年来3D打印技术发展迅速，国外已将这项技术应用于模具的设计与制造中，这大大缩短了模具的设计周期，大大提高了经济效益。
另外，国外在模具生产自动化也已经迈开了研究的脚步，德国就已经研究出模具制造全过程无人化的技术，整个制造与检测过程都是自动化的。
在模具设计和制造高新技术的应用方面国内确实相对落后。
三、塑料成型模具的发展趋势
1、设计理念不断深化
模具设计从最初的传统经验设计逐渐走上了科学化的道路，这其中各种不同的理论研究为模具设计计算机辅助工程奠定了基础，指导模具理论计算达到实用化的水平。
随着时代的进步，各种理论的研究水平也将提升到一个更高的水平，从而影响着模具设计理念的不断深化。
2、模具计算机复制设计、辅助工程
计算机辅助设计CAD软件的主要功能是几何造型技术，它将制品的图形立体精确的显示在屏幕上，完成制件设计和绘图工作，对制品或模具进行力学分析。
而辅助工程CAE 软件可模拟熔体在模内的流动过程、凝固过程和在模具型腔内各点温度的变化，预测可能出现的问题。
随着科技的发展，计算机技术的发展也日新月异，有了计算机的辅助模具的设计过程会变得更精确，更快速。
3、模具制造工艺的进展
塑料成型模具制造中最困难的部分就是型腔的加工，复杂的异性型腔给加工人员带来了极大的困扰，即使最终使用传统加工方法加工出来了，但过程费时费力，且精度不够。
但随着数控机床的发展和新型加工方法的出现，模具型腔的加工问题得到了很好的解决，缩短制模周期的同时也提高了模具的精度。
以后，数控技术的发展将更加高精尖，塑料成型模具型腔中的复杂曲面加工将会有更好的加工方法去解决。
4、高精度、高效、长寿命模具
随着人们生活水平的提高，人们对塑件的外观质量要求很高，这就要求塑料成型模具的精度达到很高的要求。
同时，人们对塑料制品需求的增大也对模具的寿命和模具的生产效率提出了高的要求，所以发展高精度、高效、长寿命的模具是当下迫切的需要。
5、塑料成型模具标准化
塑料成型模具标准化工作主要集中在使用量大、面广的注射模具上。
目前发达国家注塑模具标准化程度达到50%以上，并有完善的标准系列，包括零件标准和模架标准。
国际标准化组织已制定了国际模具系列标准，标准件品种多、规格全、质量高，而且全部均已商品化。
模具标准化为塑料模具设计和制造都带来极大的方便，由于模架和标准件可直接购买，因此模具设计制造者只需精心设计和加工型腔和温控系统，使得塑料模具的设计和制造周期大为缩短，成本降低，质量得到保证。
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