百歲山礦泉水瓶蓋的注塑模具設(shè)計-自動脫螺紋注射模含NX三維及10張CAD圖

百歲山礦泉水瓶蓋的注塑模具設(shè)計-自動脫螺紋注射模含NX三維及10張CAD圖,百歲山,礦泉水,瓶蓋,注塑,模具設(shè)計,自動,螺紋,羅紋,注射,nx,三維,10,cad 摘 要 本文設(shè)計的注塑產(chǎn)品是礦泉水瓶蓋的塑料部分，本文主要對礦泉水瓶蓋的塑料模具進(jìn)行設(shè)計和分析，并利用3D技術(shù)設(shè)計了礦泉水瓶蓋的自動脫螺紋注塑模具。在對塑料零件進(jìn)行材料分析和模具結(jié)構(gòu)制定的基礎(chǔ)上，從一模四腔、側(cè)澆口進(jìn)給、海天160X2A型注塑機(jī)、模架的確定、去膜系統(tǒng)、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)等方面對塑料模具進(jìn)行了設(shè)計。設(shè)計了門控系統(tǒng)和推出機(jī)構(gòu)。并配有相應(yīng)的圖紙。全面介紹了塑料設(shè)計的程序步驟，并參考了大量相關(guān)材料。 關(guān)鍵詞：礦泉水瓶蓋；自動脫螺紋；注塑；一模四腔；側(cè)澆口；注塑機(jī) Abstract The injection product designed in this paper is the plastic part of the mineral water bottle cap. This paper mainly designs and analyses the plastic mould of the mineral water bottle cap, and uses 3D technology to design the automatic screw removal injection mould of the mineral water bottle cap. On the basis of material analysis and mold structure formulation, plastic mold was designed from four cavity, side gate feed, Haitian 160X2A injection molding machine, mould frame determination, film removal system, temperature control system and so on. Gate control system and push-out mechanism are designed. It is equipped with corresponding drawings. The procedure of plastic design was introduced comprehensively, and a large number of related materials were consulted. Key words: mineral water bottle cap; automatic thread removal; injection molding; one mold four cavities; side gate; injection molding machine 目錄 摘 要 1 Abstract 2 前 言 5 第1章 塑件的工藝分析 6 1.1塑料材料分析 7 1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 7 1.3 塑件尺寸及精度 8 1.4 塑件表面粗糙度 9 1.5 塑件的體積和質(zhì)量 9 第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定 10 2.1 注射成型工藝過程分析 10 2.2 澆口種類的確定 11 2.3 型腔數(shù)目的確定 11 2.4 注射機(jī)的選擇和校核 11 2.4.1 注射量的校核 13 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 13 2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 14 第3章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 16 3．1 分型面的設(shè)計 16 3．2 型腔的布局 17 3．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 17 3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 18 3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 18 3．3．3 主流道的設(shè)計 18 3．3．4 分流道的設(shè)計 20 3．3．5 澆口的設(shè)計 20 3．3．6 冷料穴的設(shè)計 21 3．4 注射模成型零部件的設(shè)計 21 3．5 成型零部件工作相關(guān)數(shù)據(jù)的計算 22 3．5．1 凹模的設(shè)計 22 3．5．2 凸模的設(shè)計 23 3．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 25 3．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 25 3．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 25 3．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 25 3．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計 26 3．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 27 3．8冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 28 3．9 模架的選用 28 第4章 注塑模具工作原理 31 總結(jié) 32 致謝 33 參考文獻(xiàn) 34 前 言 生產(chǎn)制造推動了工業(yè)的快速的發(fā)展，制造業(yè)的基礎(chǔ)是模具的制造。所以說模具的發(fā)展水平從主體上反映了現(xiàn)代化制造業(yè)的發(fā)展水平，因此說模具的發(fā)展推動了社會工業(yè)的不斷進(jìn)步發(fā)展。良好的模具一定程度上能夠提高資源利用率，從而減少資源的浪費，降低了生產(chǎn)制造成本，也提高了產(chǎn)品效益。 1927年塑料就被人類發(fā)明創(chuàng)造了出來，并且隨后在人們的生產(chǎn)生活中發(fā)揮了很大的作用?？萍嫉牟粩喟l(fā)展提高，使得越來越多好的塑料被發(fā)明。這些優(yōu)良的塑料產(chǎn)品在人類社會大大小小各個方面被使用，尤其在軍工業(yè)方面。塑料的大量使用也讓塑料工業(yè)得到了巨大發(fā)展。塑料在許多時候能夠替代其他造價較高的材料，這就讓塑料在工業(yè)中的比重居高不下。 塑料產(chǎn)品是通過塑料模具制造出來的，塑料模具在塑料工業(yè)中相當(dāng)于母親一樣的角色，它的里面有成型模腔。在制造塑料產(chǎn)品的過程中，把模具放在注塑機(jī)上，然后把高溫的熔融的塑料倒入模腔內(nèi)，后面通過專門的塑料制造冷卻流程進(jìn)行冷卻，冷卻后的塑料就會固定成形，緊接著把上下模分開，塑料產(chǎn)品從模具中掉下來，空出來的模具腔體繼續(xù)裝入新的熔融的塑料材料。整個制造過程是不斷循環(huán)進(jìn)行的?？偟膩碚f，具體的塑料模具結(jié)構(gòu)有成千上萬種，基本結(jié)構(gòu)都是一樣的。模具的結(jié)構(gòu)是隨著塑料的類別、形狀尺寸、注射劑的選擇的不同而變化的。模具的組成有塑料的澆注系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、型芯型腔和標(biāo)準(zhǔn)件。在模具的組成中，型腔和澆注系統(tǒng)都是和塑料材料直接接觸，這就要求這兩個部分加工時最復(fù)雜多變的。 目前看來，我們國家模具的企業(yè)雖然數(shù)量多，但是質(zhì)量普遍不是太好。大多數(shù)高質(zhì)量、高精度的模具企業(yè)都在外國，我們國內(nèi)生產(chǎn)許多產(chǎn)品都需要依靠國外的模具企業(yè)，這對于我們國家來說是一種諷刺。我們需要不斷提高模具的質(zhì)量，減少對于別國的技術(shù)依賴，提高我們的技術(shù)自信，提高我們的民族工業(yè)自信。取其精華，棄其糟粕。我們要不斷學(xué)習(xí)發(fā)達(dá)國家的先進(jìn)模具技術(shù)，提高自身水平，不斷培養(yǎng)行業(yè)高級技術(shù)人才。 36 第1章 塑件的工藝分析 進(jìn)行模具設(shè)計的第一步就是認(rèn)真分析需要制造的塑料產(chǎn)品的外形形狀、大小、需要加工的精度等級以及要求的表面質(zhì)量。根據(jù)上述內(nèi)容確定合適的模具結(jié)構(gòu)和精度。 常見的礦泉水瓶蓋如圖所示，下面圖紙是瓶蓋的具體尺寸情況。瓶蓋生產(chǎn)不太復(fù)雜，通常大量生產(chǎn)，對于模具的要求比較低，加工成型比較容易，加工精度比較粗糙，要求不是太高。 礦泉水瓶蓋塑件三維 礦泉水瓶蓋塑件二維 1.1塑料材料分析 眾所周知大多數(shù)塑料制品都有毒性，加熱或者受熱都會產(chǎn)生有害物質(zhì)，但是這里提到的ABS塑料是一種環(huán)保型的塑料，它是一種毒性特別低的塑料，而且彈性大可塑性好，可以按照我們的要求做成許多形狀。并且強(qiáng)度和剛度都滿足我們的需要，對于日常使用來說完全能夠滿足大家的要求。實用性強(qiáng)比較耐用外觀大方得體。因此這種塑料材料能夠在許多方面被大家所接受，正是由于它優(yōu)良的性能。它能夠被廣泛的利用。 綜上考慮，決定使用這種塑料材料作為設(shè)計需要。這種塑料的密度為1.05，其成型收縮率見表1-1. 表1-1 ABS熱脹冷縮性 成型材料 線膨脹系數(shù)（10-5℃-1） 成型收縮率（%） ABS 6.0～9.3 0.4～0.9 1.2 塑件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 （1）、脫模斜度 脫模斜度的大小哪些因素決定呢？它會受制造的塑料件形狀尺寸、壁厚及收縮率等方面約束。如果斜度太小，模具與塑料擠壓會影響塑料件的尺寸，嚴(yán)重時會造成塑料破裂。如果斜度太大，模具很容易與塑料件脫落，降低了產(chǎn)品的生產(chǎn)精度并且更加浪費生產(chǎn)材料?，F(xiàn)在生活中大多數(shù)的塑料用品的脫模斜度都是在，依照所給文獻(xiàn)[1]，設(shè)計中選取的ABS塑料脫模斜度為～1/，型芯脫模斜度為/～ （2）、塑件的壁厚 壁厚要選擇盡量各處都均勻分布，壁厚的差異會造成收縮不均勻的缺陷，壁厚的選擇以均勻為主。一般塑料產(chǎn)品壁厚在，最常使用的產(chǎn)品壁厚是。該產(chǎn)品具有均勻分布的壁厚，設(shè)計產(chǎn)品的壁厚大約都在左右。 （3）、塑件的圓角 正常制造加工塑料件會在轉(zhuǎn)角以及連接處設(shè)置圓角，是為了避免應(yīng)力集中，增強(qiáng)塑料件的使用強(qiáng)度。提高產(chǎn)品使用性能。一般來說，設(shè)置的塑料件圓角的半徑不小于。而且外圓弧半徑與壁厚存在差異，而且外圓弧上一點到圓心的距離要比壁厚的要大。而且內(nèi)圓角半徑和壁厚有著一定的關(guān)系，壁厚大約是內(nèi)圓角半徑的二倍。 該塑料件里里外外的圓角上一點到圓心的距離都是。 （4）、孔 生產(chǎn)的塑料產(chǎn)品大多數(shù)都有各式各樣的孔，比如說各種通孔以及盲孔。從制造可能性來說，這些孔都能被加工成形。但是復(fù)雜孔的加工會提高制造要求以及加工難度，隨之加工制造成本也在提高，這并不是我們想要看到的結(jié)果。因此我們在設(shè)計孔時要選擇簡單孔型，降低制造難度的同時提高生產(chǎn)效率。因為型芯會對在其內(nèi)部的熔體有一定的分流作用，這就導(dǎo)致孔成型時四周會出現(xiàn)熔接痕跡，為了降低由相互之間孔的影響導(dǎo)致的孔的強(qiáng)度降低，在進(jìn)行設(shè)計孔時，相鄰孔之間的距離以及孔與塑件邊緣的距離都要大于孔徑，為了提高塑件的強(qiáng)度剛度，需要適當(dāng)加大孔四周的壁厚。 1.3 塑件尺寸及精度 從我國現(xiàn)在生產(chǎn)的模具質(zhì)量上來說，我國的塑料件的尺寸數(shù)據(jù)公差可以參照文獻(xiàn)資料[2]表3-2塑件的尺寸與公關(guān)（SJ1372-1978）的塑料制件公差數(shù)值標(biāo)準(zhǔn)來確定。為了滿足任務(wù)書以及圖紙的各種要求，這次制造的產(chǎn)品都要按照MT3級精度標(biāo)準(zhǔn)，沒有詳細(xì)說明的按照MT5級精度標(biāo)準(zhǔn)來制造。 1.4 塑件表面粗糙度 在日常使用的大多數(shù)塑料制品中，表面粗糙度基本都處于之間，很少有超過這個范圍的，除此之外，模具內(nèi)部模腔的表面粗糙度要比塑料件表面粗糙度要低得多，約為塑件表面粗糙度的。隨著生產(chǎn)制造的不斷進(jìn)行，型腔內(nèi)壁與塑料不斷摩擦使得模具型腔的內(nèi)壁表面粗糙度不斷提高，為了確保產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量，我們需要定時進(jìn)行打磨拋光。 我設(shè)計的塑料件外部的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離要比里面的要大。外面的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離為，內(nèi)部的加工表面相鄰兩波峰或者波谷之間的距離為。 1.5 塑件的體積和質(zhì)量 先測量塑料產(chǎn)品的體積質(zhì)量，然后通過3D軟件進(jìn)行塑料模具的驗證功能，進(jìn)行數(shù)據(jù)的驗證。查閱資料可以確定這種塑料的密度為，從而根據(jù)計算公式求得塑件的質(zhì)量是。 第2章 成型工藝方案及模具結(jié)構(gòu)的確定 2.1 注射成型工藝過程分析 確定選擇的塑料屬于哪一類材料、重量的高低以及具體結(jié)構(gòu)，那么我們就可以設(shè)計一定的流程將塑料件更好更快的生產(chǎn)制造出來。 第一步：整個注射流程的有序進(jìn)行是首先需要考慮的，在這個基礎(chǔ)之上我們要力求更優(yōu)良的產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，對注射過程所使用的各種設(shè)備以及塑料檢查準(zhǔn)備。 （1）、成型前原料的預(yù)處理 對原材料的各種指標(biāo)進(jìn)行檢查，例如含水性、表面顏色、顆粒情況。并對穩(wěn)定性、流動性、伸縮性進(jìn)行測試，根據(jù)檢測結(jié)果判斷其是否滿足注射成型的相關(guān)技術(shù)要求。在成型加工前，需要適當(dāng)?shù)募訜岷透稍镌牧?，去除其中多余的水分，需要注意的是，材料并沒有很強(qiáng)的吸水能力，并不太有必要再進(jìn)行處理操作，但是對于特別要求的話可在 ℃下進(jìn)行干燥。 （2）、料筒汽缸清洗 正常使用的過程中都會出現(xiàn)對注塑機(jī)料筒氣缸進(jìn)行拆卸清洗的情況，比如說第一次使用注塑機(jī)或者第一次在注塑機(jī)中加入新的塑料原料，再或者說由于生產(chǎn)任務(wù)的需要更換產(chǎn)品原料顏色，又或者說發(fā)現(xiàn)注塑機(jī)中塑料出現(xiàn)了分解狀況。 根據(jù)注塑機(jī)的種類不同，其中的拆卸清洗的難度也有不同。一般來說，柱塞式清洗起來要麻煩的多，相比較螺桿式而言。因為柱塞式的料筒體積大，能夠承載更多的原料不太容易進(jìn)行轉(zhuǎn)動，因此不能直接進(jìn)行清洗，需要拆卸以后進(jìn)行清洗。而螺桿式洗起來就簡單了許多，它可以直接進(jìn)行不需要拆解。運用高速的氣流沖擊進(jìn)行清洗一樣可以。 （3）、脫模劑的選擇 材料成型后為了將塑料產(chǎn)品很輕易的從模具中拿出來，我們需要用到脫模劑這種用于模具表面的輔助劑。脫模劑的作用類似于潤滑劑?？偟膩碚f，工藝條件以及模具的正確性程度是產(chǎn)品脫模的基礎(chǔ)，起到了直接的作用。在日常生活中我們會遇到各種各樣的脫模劑，例如石蠟、硅油、ABS等等許許多多的材料。 第二步: 注射成型工藝 制造的工藝步驟大概就可以劃分成以下的幾個方面：首先是原料的進(jìn)入、其次就是材料的加熱塑化、將塑化的材料加入型腔之中、最后進(jìn)行冷卻并保持一定壓力的存在、之后進(jìn)行脫模處理。總的來說也就是塑化成型和冷卻脫模兩點。 第三步：部分后處理 注塑件經(jīng)過脫模和機(jī)械加工處理后還沒有結(jié)束，在后面還需要進(jìn)行必要的操作。因為剛成型的塑料產(chǎn)品內(nèi)部存在著很多內(nèi)應(yīng)力，這些內(nèi)應(yīng)力的存在會降低產(chǎn)品的使用性能并且可能造成不利影響。為了避免這些隱患，成型以后的塑料制品進(jìn)行退火和加濕處理。材料的塑件進(jìn)行，退火處理小時。 2.2 澆口種類的確定 注射機(jī)中的塑料從噴嘴噴出，經(jīng)過塑料流動通道進(jìn)入到模具型腔內(nèi)部，從而完成注塑成型過程。其中塑料流動的通道就是模具成型的澆注系統(tǒng)。它的作用就是讓熔融的塑料均勻分布在型腔內(nèi)避免存在應(yīng)力集中的情況。所以澆注系統(tǒng)不好的話生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很難有很高的質(zhì)量。有問題的澆注系統(tǒng)可能會導(dǎo)致塑料產(chǎn)品成型都存在困難。主流道、分流道、澆口和冷料穴是澆注系統(tǒng)的主要組成部分。其中直接影響塑料產(chǎn)品的成型狀況的就是澆口。 在這次設(shè)計活動中要求瓶蓋的外表面摩擦力更大，這樣可以滿足人們的日常使用，因此我們需要提高外側(cè)的加工質(zhì)量，選用側(cè)澆口就能夠滿足條件。。 按照設(shè)計的需要在側(cè)澆口主流道安裝鉤針，鉤針發(fā)揮著巨大的作用，安裝鉤針之后分流道就會與產(chǎn)品很好的連通起來。 2.3 型腔數(shù)目的確定 根據(jù)已知的條件，這個設(shè)計使用側(cè)澆口，而且設(shè)計的塑料件的尺寸很小，為了使制造出來的產(chǎn)品都符合使用要求，而且需要減少在每件產(chǎn)品上面的加工和成本投入。綜合進(jìn)行考慮最終確定一模四腔進(jìn)行制作。 2.4 注射機(jī)的選擇和校核 根據(jù)上述要求選擇了一模四腔，這就意味著塑料熔體的注射量最低是，流道水口廢料，總共的注塑含量可以高達(dá)，結(jié)合已有的工藝參數(shù)（主要是注射壓力）以及各種存在的因素，這次設(shè)計選擇海天型注射機(jī)。選擇螺桿式的注射方式進(jìn)行注塑工作。： 海天 單位 2.4.1 注射量的校核 在設(shè)計模具時，正常使用情況下注塑體積百分之八十是注塑成型的塑料熔體的容量所被允許的最大值。具體的檢驗步驟為： 式中 -- -- -- 在這次的學(xué)習(xí)中： ， 經(jīng)過計算以后可以知道，正常工作情況下注塑機(jī)的注塑的含量大概是，經(jīng)過驗證以后，這個機(jī)器注射的含量是滿足技術(shù)的需要。 2.4.2 塑件在分型面上的投影面積與鎖模力的校核 把模具往分型面上進(jìn)行投影，可以得到一個投影面積。該面積對于注塑工作有很大影響，它主要影響的是注射時為克服型腔內(nèi)熔體對模具的漲開力，注射機(jī)施加給模具的力。那么分型面上的投影面積有什么影響呢？如果投影面積超過規(guī)定數(shù)值的話，那么在成型過程中就會出現(xiàn)模具破損物料漏出的情況，因此存在一定的約束條件。 式中 n --型腔數(shù)目 -- -- n=4 = 809.04 =300 =809.04 x4+300=3536.16 為了克服注射時型腔內(nèi)熔體對模具的漲開力，注射機(jī)要施加給模具適當(dāng)?shù)目煽康逆i緊力。要求熔融的塑料對模具內(nèi)部空腔的壓力以及塑件在分型面上的投影面積、注射機(jī)給予的鎖模力三者存在一定的約束關(guān)系。即前面兩個的乘積要小于后者： 式中： 結(jié)合已提供的表，型腔內(nèi)的壓力大概有以下幾個范圍：分別是、、。這是對產(chǎn)品要求不同造成的差異。 經(jīng)過驗證以后判斷鎖模力能夠滿足要求。 2.4.3 模具與注射機(jī)安裝模具部分相關(guān)尺寸校核 （1）、關(guān)閉以后的模具厚度 式中 -- --注射機(jī)允許的最小模厚 本設(shè)計中模具厚度為 ， 經(jīng)過一定的驗證步驟，可以判斷符合條件。 （2）、開模行程（S）的校核 當(dāng)塑料件注塑成型以后，需要快速便捷的從模具中取出制作成功的塑料件，為了很好的完成這個操作，這就需要提前預(yù)留出足夠大的的開模距離。在進(jìn)行塑件加工制造的過程中模具進(jìn)行打開和閉合，模具的開閉也影響著動模固定板的移動，我們把開閉模過程固定板移動的長短稱為開模行程。 注塑機(jī)的開模行程的變化是有限制的，所以在進(jìn)行模具設(shè)計的時候，需要對選擇的注射機(jī)進(jìn)行檢驗，并且確保兩者相匹配，這個步驟尤為關(guān)鍵。對于臥式注塑機(jī)，其開模行程與模具厚度具有很大的關(guān)聯(lián)。多分型面注塑模具應(yīng)如下: 式中 --推出距離 -- 在這次實踐中 總的來說需要的開模留出的距離應(yīng)該是以上 通過驗證可以明白，符合各種規(guī)定。 （3）、頂出裝置的校核 在設(shè)計推模機(jī)構(gòu)時，必須檢查注塑機(jī)的彈射形式。需要注意的是，注塑機(jī)兩側(cè)出模時，推模板要完全能夠遮蓋住機(jī)構(gòu)的頂部的桿件，設(shè)備要留出一個合適的出模的長度，這樣的話可以很簡單的完成脫模的工作。 由于海天型注射機(jī)這個機(jī)構(gòu)的特點，它是從兩側(cè)進(jìn)行模具推出的，并且經(jīng)過驗證這個機(jī)構(gòu)能夠很好的滿足使用要求。 第3章 注射模具結(jié)構(gòu)設(shè)計 3．1 分型面的設(shè)計 模具可以進(jìn)行更細(xì)致的分解，可以拆分成若干個可以彼此不相互接觸的部分。這幾個部分會在成型時相互關(guān)閉接觸，但是當(dāng)成型結(jié)束后又需要打開放出其中的塑料產(chǎn)品和澆注尾料。這樣的接觸表面就是分型面。每個塑料件分型面的選擇不是固定的、是變化的，一個塑件可以有一個分型面，同樣一個塑件也可以有多個分型面?？偟膩碚f，確定一個合理的分型面會讓下面的成型工作事半功倍。 應(yīng)該怎么確定分型面呢？這就需要綜合考慮下面敘述的幾點 1)應(yīng)該在塑件的外形輪廓的最大尺寸處設(shè)置分型面; 2)當(dāng)成型后打開模具，使得塑件能夠停留在動模上; 3)必須保證分型面標(biāo)記不影響塑料零件的外觀; 4)澆注系統(tǒng)，澆口的位置和數(shù)目需要認(rèn)真分析考慮進(jìn)行確定; 5)使塑料零件容易脫模。 在認(rèn)真研究所要設(shè)計模具的鮮明特點之后，結(jié)合存在的因素條件，這次設(shè)計確定采取平面分型面是在塑件輪廓的最大平面上。 分型面的選擇 3．2 型腔的布局 型腔和澆注系統(tǒng)的布置排列要相互聯(lián)系、相互對應(yīng)，兩者聯(lián)系密切。合理地型腔分布能夠通過塑料流道均分總壓力，使得塑料能夠均勻的流入型腔內(nèi)部，保證每個型腔內(nèi)部流入的塑料原料大致相同，確保塑件成型的成功進(jìn)行。各型腔塑料件內(nèi)部質(zhì)量穩(wěn)定。保證腔體與主通道的距離盡可能要短一點，采用平衡流通道。空腔的布局就像圖示一樣。為了使得成型的產(chǎn)品都能夠滿足大家使用的需求，在這次注射中設(shè)定一致的加工參數(shù)。這次設(shè)計的模具選擇側(cè)澆口形式，對稱化的布置形式使得澆注的質(zhì)量更好。 圖（4）型腔布局方式 3．3 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 注射機(jī)中的塑料從噴嘴噴出，經(jīng)過塑料流動通道進(jìn)入到模具型腔內(nèi)部，從而完成注塑成型過程。其中塑料流動的通道就是模具成型的澆注系統(tǒng)。澆注系統(tǒng)有哪些類型呢？大家所熟悉的無疑就是兩種：普通流道和無流道凝料。結(jié)合實際情況綜合考慮，本次選擇普通側(cè)澆口澆注。合理的澆注系統(tǒng)對于提升塑件的質(zhì)量有著巨大的作用。 3．3．1 澆注系統(tǒng)組成 總的來說，構(gòu)成普通流道澆注系統(tǒng)主要是下面提到的幾點： 主澆道、分澆道、澆口、冷料穴等 3．3．2 確定澆注系統(tǒng)的原則 澆注系統(tǒng)的設(shè)置有哪些需要注意的呢？ a) 、首先加工制作的順利進(jìn)行是整個工作的關(guān)鍵，這是整個設(shè)計工作的基礎(chǔ)，力求更好的塑件品質(zhì)。 b) 、其次澆注系統(tǒng)的設(shè)計要結(jié)合型腔數(shù)目的考慮，本次設(shè)計選擇一型四腔，也就是說澆注系統(tǒng)的設(shè)計要按照一型四腔布局設(shè)計。 c)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計也要綜合考慮以下幾點：塑件的外形尺寸，厚度以及技術(shù)條件，在選定分型面之后接下來就要思考使用什么樣子的澆注系統(tǒng)、具體布置多少個進(jìn)料口，這些都是為了強(qiáng)調(diào)成型穩(wěn)定進(jìn)行的重要性。布置不合理材料就會直接撞上去，從而產(chǎn)生破壞。 d)、設(shè)計澆注系統(tǒng)也要想到之后調(diào)整、卸除進(jìn)料口的方便快捷，這是方便設(shè)備的使用，與此同此提升產(chǎn)品的外觀。 e)、冷料：不加控制的話，當(dāng)注射中間停止的時候，處于噴口的冷卻材料進(jìn)入模具內(nèi)部，影響塑件的形成以及質(zhì)量。為了解決這個問題需要考慮如何進(jìn)行冷料的妥善存儲，提高生產(chǎn)制造效率。 3．3．3 主流道的設(shè)計 注射機(jī)把塑料噴出來之后，塑料會持續(xù)流到模具內(nèi)部，在這個過程中熔融的塑料通過的路徑就是流道。從噴嘴流出與模具接觸開始，到分流道結(jié)束。 （1）、主流道的尺寸 這次設(shè)計按照技術(shù)要求選擇海天型注射機(jī)，這種注射機(jī)的噴嘴直徑為，噴嘴的球面直徑是由圖所示，主流道的基本數(shù)據(jù)如下： 澆注系統(tǒng)與定位環(huán)、澆口套 （2）、主流道襯套的形式 之所以選擇這種類型的襯套是為了防止其由于熔融塑料的推動使得從定模脫落。主通道襯套與定位球可分離。這兩個部件可以分開作為零件設(shè)計的兩個部分。兩者設(shè)計完成后，可在模板上同時固定使用，套管與固定模板可同時使用。襯套與定模板的配合采用。 （3）、主流道襯套的固定 選擇用個的螺絲將主流道襯套進(jìn)行擰緊固定。 3．3．4 分流道的設(shè)計 塑料從主流道流入澆口這一段流通通道就是分流道。它的作用就是使得熔體物質(zhì)和壓力能夠均勻分布。如圖所示。 主流道和側(cè)澆口的位置 3．3．5 澆口的設(shè)計 把分流道與型腔緊密聯(lián)系在一起的那個通道就是澆口。澆口的作用就是一方面在成型的過程中能夠控制熔融的塑料原料穩(wěn)定的進(jìn)入到型腔內(nèi)部，另一方面當(dāng)成型結(jié)束后會關(guān)閉整個型腔，防止型腔內(nèi)的塑料倒流。列舉幾個見的比較多的澆口類別：直接型、圓盤型、扇形等等。 澆口的位置選擇原則： 澆口的位置對塑料件的成型質(zhì)量有很大的影響。因此需要認(rèn)真考慮澆口的位置排布，澆口的位置的確定是有據(jù)可依的，要遵循下面幾點原則： 1. 。要做到這一點必須使 1)流程(包括分支流程)為最短； 2)每一段流經(jīng)分流道的塑料熔體都可以到達(dá)該流道最遠(yuǎn)端； 3)選擇壁厚最大的地方作為進(jìn)料的部位； 4)各段熔體流經(jīng)通道的轉(zhuǎn)向角度盡可能要小。 2. 防止氣體在型腔內(nèi)大量積聚。 在滿足選用原則以及保證塑件的成型質(zhì)量的前提之下，本次設(shè)計選擇側(cè)澆口。 根據(jù)圖樣結(jié)合實際確定澆口的適當(dāng)值。 3．3．6 冷料穴的設(shè)計 冷卻穴會在材料通過主要通道出來后發(fā)揮必要的作用，這時候就會出現(xiàn)凝固的物質(zhì)。由于塑料模具與材料的接觸溫度由于第一次進(jìn)料而減少，這部分溫度減少會傳遞給型腔內(nèi)部的材料，勢必會對產(chǎn)品造成危害，這個問題比較嚴(yán)重，我們要盡力規(guī)避，因此必須為冷孔設(shè)置的主通道方向最終沒有塑性流動，以保持這部分材料的低溫。冷料孔通常位于與主槽相對的運動模板上，其公稱直徑與主槽相同或略大于主槽。這里取，冷卻孔z有多種形式，其中倒錐冷卻孔用于提取主流凝析油。它與推桿一起使用。當(dāng)模具打開時，錐狀冷卻孔首先通過固定模具內(nèi)部的冷卻材料將主通道的凝結(jié)水抽離，最后在推桿的作用下，將主通道的凝結(jié)水隨產(chǎn)品排出。如圖(8)所示 3．4 注射模成型零部件的設(shè)計 模具內(nèi)部用于裝填塑料熔體進(jìn)行注塑成型過程的這個場所空間就是空腔。許許多多的成型材料組成了模腔。例如用于形成零件的外部結(jié)構(gòu)的凹模、沖壓模具上的金屬零件的沖頭、鑲嵌在模具中的不規(guī)則配件的環(huán)和鑲件等都是。在成型的過程中，無可避免的會發(fā)生成型零件與熔融塑料發(fā)生沖擊，這就意味著這些零件要全權(quán)接受塑料熔體的考驗。成型的過程成型零件發(fā)揮著不可代替的重要作用。。 在注塑成型過程中，成型零件需要承受溫度、壓力和塑料熔體對其的沖擊和摩擦，經(jīng)過長期的工作后會產(chǎn)生磨損、變形和斷裂，因此其結(jié)構(gòu)形式必須合理設(shè)計。準(zhǔn)確計算其各項具體的數(shù)據(jù)情況，以確保設(shè)計出的產(chǎn)品有很高的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，滿足最初的設(shè)計要求，滿足大家的使用需求。 3．5 成型零部件工作相關(guān)數(shù)據(jù)的計算 由于收縮、制造誤差、磨損的存在導(dǎo)致計算型芯型腔存在著一定的誤差，許多情況下就根據(jù)經(jīng)驗判斷制造公差和成型零件在使用過程的磨損，所以這里就考慮收縮率的影響。 由于熱脹冷縮的現(xiàn)象，當(dāng)從熱模具中把塑件取出，等到冷卻后尺寸會減小這種情況對于每種塑料都適用，也就是說收縮性是普遍的，選定ABS材料的平均收縮率為，由計算得出成型零件的尺寸算式： 式中 依據(jù)相關(guān)的要求，成型零件的工作尺寸公差值與塑件的公差存在著差異，塑件公差約是成型零件的倍。又或者直接確定級為模具制造公差。如果模具制造的實際參數(shù)值的允許變動量選擇取級，那么型芯工作數(shù)據(jù)的實際參數(shù)值的允許變動量取級。基本尺寸的就是模具型腔和模具型芯，但是偏離程度有所差異，前者是正的后者是負(fù)的。而且中心的偏離值具有對稱性。各成型零件工作尺寸的具體數(shù)值見圖紙。 3．5．1 凹模的設(shè)計 （1） 凹模寬度尺寸的計算 相應(yīng)的塑件制造公差， 式中，，ABS的收縮率為,所以平均收縮率；、是系數(shù)， 一般在，且；分別是塑件上相應(yīng)指標(biāo)的實際參數(shù)值的允許變動量（下同）；是塑件上相應(yīng)尺寸制造公差對于中小型零件?。ㄏ峦?。 （2）凹模長度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS1=100±0.6=100.6-1.20MM，相應(yīng)的塑件制造公差 LM1=[(1+SCP)+LS1+X3XP1]00.2=[(1+0.005)X100+0.5х1.2]00.2=100.500.2MM 式中，是系數(shù)，一般在之間，此處取。 （3） 凹模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：HS1==16.2-0.40MM，相應(yīng)的塑件制造公差2 HM1=[(1+SCP)+HS1+X1ХP1]=[()X+]00.067=00.067MM 式中，都是代表系數(shù)，一般在，在這里取。 凹模是成型塑件外表面的部件，設(shè)計采用整體凹模，這類凹模是由整塊金屬材料直接加工而成，它的結(jié)構(gòu)簡單，強(qiáng)度大、剛性好，塑件上不會產(chǎn)生拼接縫的痕跡，一般不進(jìn)行熱處理，它適用于形狀簡單的中小型塑件成型。成型后的產(chǎn)品表面不會有拼接接頭的溢出痕跡，還有助于減少注塑模具中注塑件的數(shù)量，減小整個模具的整體結(jié)構(gòu)尺寸。但是模具的加工制造存在著很大的難度，因此數(shù)控加工或電火花加工應(yīng)使用。 型腔三維零件圖 3．5．2 凸模的設(shè)計 （1）凸模寬度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換：LS==00.7MM，相應(yīng)的塑件制造公差LM=[(1+SCP)+LS+XХP] [()]0.1170 =0.1170 MM 式中，，一般在，。 （2）凸模長度的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換LS==01.02MM,相應(yīng)的塑件制造公差 LM=[(1+SCP)+LS+XХP]= [()]-0.170 =0.170 MM 式中，，一般在，。 （3）凸模高度尺寸的計算 塑件尺寸的轉(zhuǎn)換HS==0O.4MM，相應(yīng)的塑件制造公差 HM=[(1+SCP)+H S+XХP]= [()]-0.170 =0.0670 MM 式中，是系數(shù)，可知一般在之間，此處取。 這次設(shè)計的產(chǎn)品并沒有很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，因此我們對該產(chǎn)品進(jìn)行了詳盡的分析，經(jīng)過我們對產(chǎn)品的認(rèn)真研究得出，本次塑件使用的是整體式型芯。這種型芯件加工方便快捷，便于后期維護(hù)保養(yǎng)。型芯與動模板的配合可采用。 型芯三維零件圖 3．5 排氣結(jié)構(gòu)設(shè)計 在注射模具成型的過程中，排氣也是不容忽視的。如果模具中的氣體不能按時派出的話，內(nèi)部氣體進(jìn)行集中集聚，使得模具內(nèi)部氣壓增大，阻礙熔融的塑料持續(xù)進(jìn)入模具之中，除此之外內(nèi)部的高壓環(huán)境會將氣體擠壓進(jìn)入塑件當(dāng)中，在塑件中形成氣孔等缺陷，降低了產(chǎn)品質(zhì)量，這些都是我們需要避免出現(xiàn)的現(xiàn)象。因此需要按時排出模具中的氣體。 在塑料充模成型的過程中，模具內(nèi)部除了空氣之外還有塑料攜帶的水分、以及塑料受熱產(chǎn)生的揮發(fā)性氣體等等，常見的幾種排氣方式就是配合間隙排氣、分型面開槽排氣、推桿運動間隙排氣等等。 這次進(jìn)行設(shè)計的模具尺寸很兇啊，比較適合選擇間隙排氣的方式進(jìn)行排氣，而且選擇這種排氣方式要不產(chǎn)生溢料具體數(shù)值與塑料粘度相關(guān)。 這個塑件沒有進(jìn)行特別標(biāo)注的上下的偏離值都是從表中查閱獲得的。 3．6 脫模機(jī)構(gòu)的設(shè)計 在塑件充模成型以后需要將其從模具中取出，這一過程就是脫模，完成這一工作的就是脫模機(jī)構(gòu)。脫模機(jī)構(gòu)主要組成就是推出件、推出件固定板和推出件、推出機(jī)構(gòu)導(dǎo)軌和復(fù)位件。 3．6．1 脫模機(jī)構(gòu)的選用原則 塑件脫模時可以發(fā)生可復(fù)原的變形情況，其余情況不能發(fā)生。 由于脫模過程中存在一定阻力，應(yīng)該根據(jù)這個阻力情況確定推力的分布。 推桿的力度不能太大，不然會在塑件的推桿部分產(chǎn)生裂隙。 推桿要有一定的強(qiáng)度，不能發(fā)生變形的情況 ; 3．6．2 脫模機(jī)構(gòu)類型的選擇 脫模機(jī)構(gòu)種類很多，也有許多的區(qū)分方法。根據(jù)每個脫模機(jī)構(gòu)的獲取能量的方式進(jìn)行劃分：分成手推式、機(jī)動式、液壓和氣動式。按推件的類別，還可分為推桿推件機(jī)構(gòu)、套管推件機(jī)構(gòu)、推板推件機(jī)構(gòu)、推塊推件機(jī)構(gòu)、成形件推件機(jī)構(gòu)和多部件綜合推件機(jī)構(gòu)等。 這次的設(shè)計就選擇手推式的脫模機(jī)構(gòu)，因為它出色的脫模效果。 3．6．3 推桿機(jī)構(gòu)具體設(shè)計 由于零件內(nèi)部存在著密密麻麻的螺紋，可以選擇自動化的脫模機(jī)構(gòu)進(jìn)行脫模操作， 在外面設(shè)置一個圍著轉(zhuǎn)動的馬達(dá)，這個持續(xù)轉(zhuǎn)動的馬達(dá)與模具的軸和齒輪連接在一起，從而帶動著一起運動，軸又與動模芯相互接觸連接，固定帶動模芯，通過彈簧彈起推板，推板再頂出蓋零件，這樣的運行流程可以達(dá)到脫模的目的。 圖（10）自動脫螺紋機(jī)構(gòu) 由于推板推出機(jī)構(gòu)強(qiáng)有力的性能優(yōu)勢，在設(shè)計中選用再好不過。機(jī)構(gòu)中推板與型芯的搭配形式有，而且前面兩者的組合剩余的空間要小于原料漏出的空間。不然可能出現(xiàn)問題。對于這種材料的溢料間隙為。 3．7 注射模溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 在制作塑料制品時，最不容忽視的就是溫度。由于制造工藝存在著許多差異，使得對于溫度的需求也不一樣，溫度的升高過程就是熔融的塑料進(jìn)入模具，當(dāng)模具內(nèi)的塑料凝固成型后經(jīng)過降溫后從模具中脫落，這時候熱量隨著冷卻水被帶走，溫度隨之降低。 整個模具運行過程中需要經(jīng)過加熱和冷卻兩個過程，加熱的過程通過熱水和電阻絲，冷卻的過程使用循環(huán)水。 模具溫度對于在其內(nèi)部的塑料的影響是多方面的，例如形狀 尺寸等等多個指標(biāo)。溫度的變化對于塑料來說并不是有利的，如果塑件成型以后還是持續(xù)高溫的話，塑件的形狀會改變，從而不能滿足生產(chǎn)的需要，與此同時我們需要更長的時間進(jìn)行冷卻，無疑增加了加工成本。如果成型過程中溫度不夠的話，會讓塑料提前凝固，導(dǎo)致形狀達(dá)不到要求。 模具冷卻水路圖 3．8冷卻系統(tǒng)之設(shè)計規(guī)則 冷卻系統(tǒng)的存在作用就是降溫，因為在進(jìn)行塑料的制作過程中熔融的塑料溫度很高，成型以后又需要散熱降溫。是模具時時刻刻保持在允許的溫度范圍。組成部件都應(yīng)該使用標(biāo)準(zhǔn)件，因為發(fā)生故障需要拆卸維修會更加方便，標(biāo)準(zhǔn)件的輪換性很好。考慮冷卻系統(tǒng)的形式時,設(shè)計人員必須確定以下設(shè)計參數(shù)根據(jù)塑料零件的壁厚和體積:的位置和大小冷卻通道,通道的長度,類型的通道,通道的配置和連接,冷卻劑的流量和傳熱特性。 (1) 冷卻管路的位置與尺寸 　　塑料零件要具有相對比較均勻的外壁厚度。冷卻通道的安放不需要準(zhǔn)確冷卻凹模和凸模。 　　一般來說,鋼模具的冷卻通道之間的距離和表面,孔或核心的死應(yīng)該保持倍直徑的冷卻通道,和冷卻通道之間的距離應(yīng)保持倍直徑的倍。冷卻通道直徑一般為，取。 3．9 模架的選用 1.?確定模具的基本類型 模具有許許多多種，怎么很好的區(qū)分不同的模具類型呢？可以通過結(jié)構(gòu)不同進(jìn)行記憶。結(jié)構(gòu)的差異性可以劃分模具為以下幾種：單分型面注塑、雙分型面注塑、帶活動成型件、側(cè)向分型抽芯注塑、熱流道注塑等等。 模架的選擇 經(jīng)過對于塑件材料必要的分析之后，最終確定是多分型面模具?！蹲⑺苣＞咧行∧＞叩鬃房蛇x用型模具底座，其基本結(jié)構(gòu)如下: BI型模固定模采用模板，動模采用模板，又稱雙板模，大噴嘴模座，適用于側(cè)澆口，采用側(cè)澆口注塑模具。 由于已經(jīng)確定了模具定模和動模閉合時的接觸部分，所以應(yīng)該選擇與分型面相適應(yīng)的模具導(dǎo)柱導(dǎo)套的安裝方式。經(jīng)過一系列嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯糠治龃_定了導(dǎo)柱導(dǎo)套選擇正式安裝。 先確定模具底座的基本形式，然后根據(jù)底座形式選用與之相匹配的一定尺寸的模板。 已經(jīng)確定了這個模具是一模四腔的模具，而且相鄰兩個型腔的位置長度大概是在 將型腔按照一模四腔進(jìn)行排列以后計算可得長和寬均為 模具的支撐的長、注射模推出機(jī)構(gòu)的輔助裝置的直徑、螺釘?shù)闹睆?、型腔壁厚上述四個對象需要滿足以下的關(guān)系：總和，除此之外，模架的寬、復(fù)位桿的直徑、型腔壁厚三者的總和 根據(jù)用于模具中心部位的關(guān)鍵運作的精密零件的數(shù)據(jù)情況，除了要計算模具支撐架子的長寬以外，還要注意其他螺絲導(dǎo)柱對于模架干涉的影響。 按照要求選取的模架，塑件的具體尺寸如下，高度是，塑件的全部膠位都留在定模部分，這個模具內(nèi)部型腔結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，型芯、型腔的固定是固定總高度的加，板的厚度取，根據(jù)相關(guān)的使用性能方面的要求，板為，板為（選擇C的過程中需要考慮推出的長度能否滿足需要） 這次設(shè)計使用的是標(biāo)準(zhǔn)模架，它的模腳的高度為，可以符合設(shè)計的需求。 L是這次設(shè)計選定的模架 第4章 注塑模具工作原理 隨著熔融的塑料不斷流入模具的腔體中，當(dāng)腔體被裝滿之后，注塑機(jī)的動模部分會發(fā)生移動，在這個運動過程中，模具和分型面會緩慢的打開，動模移動到一定程度就不再動了，型芯會在馬達(dá)的帶動下開始轉(zhuǎn)動，這樣子會把東西從型芯中退出來，推板同時將產(chǎn)品從模具上推出，產(chǎn)品脫離模具后，動模鎖模板帶動動模部分向前移動，讓動模與定模又配合在一起進(jìn)行下一次填充。 注塑模二維裝配圖 總結(jié) 一開始我對于畢業(yè)設(shè)計的內(nèi)容一無所知，很迷茫，通過與指導(dǎo)老師的積極溝通詢問，我開始一步步的著手我的畢業(yè)設(shè)計，最終確定我做的畢業(yè)設(shè)計是塑料礦泉水瓶蓋的模具設(shè)計。在確定我的畢業(yè)設(shè)計主題之后，我開始主動查閱相關(guān)的書籍資料，不斷地填補我在這方面的知識空缺，繪制各種圖紙并進(jìn)行計算，經(jīng)過我的不斷嘗試以及老師同學(xué)的幫助，我終于完成了我的畢業(yè)設(shè)計。 這次的畢業(yè)設(shè)計我收獲很多，我了解了模具設(shè)計的全過程，模具的結(jié)構(gòu)組成我現(xiàn)在也是能夠很好的掌握了，最開始我只覺得瓶蓋只是一個生活中的小物件，沒想到制造過程中有著許多學(xué)問。以小見大，整個模具設(shè)計也充斥著復(fù)雜多變的思路，模具設(shè)計的好壞直接決定了生產(chǎn)的塑件產(chǎn)品的質(zhì)量和精度。對于模具的型芯、型腔、模架、推出機(jī)構(gòu)、水路等等我們進(jìn)行了詳盡的分析，確保設(shè)計出滿足要求的模具。在設(shè)計模具的過程中，我感覺就像是一個造物主，我發(fā)現(xiàn)了屬于模具的獨特魅力，那是一種屬于塑件起源的成就感。設(shè)計模具的工作不是一蹴而就的，而是要按部就班進(jìn)行。這需要遵循一定的流程。一步一步的完成必要的操作，這樣才能不斷接近設(shè)置好的目標(biāo)。 這次畢業(yè)設(shè)計的完成，也是我給我的大學(xué)最好的答卷。我把所學(xué)知識與實踐緊密結(jié)合在一起，運用現(xiàn)有的計算機(jī)工具進(jìn)行輔助，比較好的完成了這次設(shè)計。在這次設(shè)計過程中，我遇到了許多困難，但是在老師、同學(xué)的鼓勵支持下，我迎難而上克服各種挫折。在這里我想對我的老師同學(xué)說聲謝謝，整個大學(xué)生活，學(xué)習(xí)知識是一一方面，但是更多的收獲是師生情和同學(xué)之間的情誼。這次畢業(yè)設(shè)計也磨練了自我，讓我不再是紙上談兵。理論聯(lián)系實踐才有更強(qiáng)的生命力。在這次畢業(yè)設(shè)計中不斷的加深我對專業(yè)知識的認(rèn)識理解，這些經(jīng)驗教訓(xùn)是我人生路上的瑰寶。 致謝 時間總是過得很快，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)四年就這么過去了，回頭望望感覺好像昨天剛進(jìn)入校園一樣。記憶中的自己和現(xiàn)在大多數(shù)新生一樣，懷揣著對未來美好生活的向往和無限憧憬?，F(xiàn)在的我大學(xué)生活即將結(jié)束，我也將要離開學(xué)校的搖籃去迎接社會生活的挑戰(zhàn)。我依然飽含激情去面對接下來的生活。 真的很感謝我的畢業(yè)設(shè)計指導(dǎo)老師，他總是能夠在最需要的時候出現(xiàn)并給予最有效的幫助與見解，在指導(dǎo)老師的幫助教育之下，我很好的完成了我的畢業(yè)設(shè)計。其次我要感激我的任課老師，是他們給了我成長的基礎(chǔ)，讓我在知識的海洋里不斷遨游，他們?yōu)榱宋业淖聣殉砷L奉獻(xiàn)了自己。我的一生都不會忘記你們。我愛你們。是你們讓我的大學(xué)生活豐富多彩。 同時感謝我大學(xué)期間的同學(xué)朋友，你們是我大學(xué)期間最大的收獲。你們是我克服挫折的不竭動力，正是你們背后的支持幫助與鼓勵，才成就了現(xiàn)在的我，我為擁有你們而驕傲。 參考文獻(xiàn) [1]連接管自動脫螺紋注塑模具設(shè)計[J]. 張維合. 中國塑料. 2015(09) [2]自動脫螺紋注塑模液壓馬達(dá)脫螺紋與推板推出動作關(guān)系的工程分析[J]. 暢國幃,張鳳蘭. 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