塑料水杯的加工方法设计报告

毕业论文

（2013届）

题目：

姓名：

学号： 08070**** 系部：数控技术系

班级： 08高职数控*班

指导教师：

2013年4月

塑料水杯的加工方法

摘要：此次毕业设计塑料水杯过程中分析了塑料水杯零件的塑料工艺，介绍了塑料PP的成形工艺特点，采取了最佳的成型方案，同时，详细地分析了模具结构与计算。最后还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核. 着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道选择和浇口位置的确定，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，温度调节系统的设计,模架的选用,模具的装配等。

关键词：塑料水杯 PP 注射模模具结构

一、塑件品种的选择及其性能

1.零件图，如图1所示：

图1

2.材料的选用及性能分析

经过对水杯的用性能进行分析，最终选定PP作为制件的材料。

PP是一种由丙烯聚合而制得的热塑性树脂，是一种半结晶性材料。它比

PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。性质极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3，加工性质毋须预热干燥。PC优点1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性。PC缺点1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化。

3.材料的工艺性分析

(1)、收缩性塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性。，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。收缩性的计算公式为：S实=a-b/b，S计=c-b/c。（S实：实际收缩率 S计：计算收缩率 a：塑件在成型温度时的单向尺寸 b：塑件在室温下的单向尺寸 c：塑件在室温下的单向尺寸），经查PP的相关性可知，PP在其厚度为2mm时其收缩率为1.5-2%(0.15-0.20),为避免其它因素对收缩率的影响，我们选取一个相对平均值0.018作为制件的计算收缩率。

(2)、流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。流动性能较好，溢边值为0.03mm左右.

(3)、吸湿性吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。PP不吸水也不易粘附水分,但均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性

(4)、结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。PP为半结晶性的材料，模具的温度也会对其结晶性产生影响。

(5)、热敏性对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性。

另外，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。PP对温度敏感。

(6)、腐蚀性均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗酸碱腐蚀性。如表1

PP的加工工艺表

表1

二、分析塑件的结构工艺性

1．塑料件的尺寸精度分析

按塑件的尺寸MT精度要求,未标注公差为自由，按PP材料模塑件公差等级（GB/T 14486-1993）选取一般精度要求MT5。其主要尺寸公差如下:（单位均为mm）

成型零件的外形尺寸：10002.1+- 204.0+- 5044.0+- 8802.1+- 34000,3+- 104.0+- 900

2.1+- 60084.0+-

成型零件的内型尺寸：5064.00+- 5774.00+- 8600.10+-

2.塑料件的使用性能分析

塑件的外表面光亮耐磨，平整，需要有良好的力学性能,要有适合的配合精度、强度和弹性，不容易产生的变形，整体无变形即可。

3.塑料件的表面质量分析

该塑件结构简单，要求外型美观，表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，塑件完成后内外表面没有可见缺陷。

4.塑料件的结构分析

该制件结构简单，壁厚为2mm ，杯底的总厚度为4mm ，中心部分比四周薄，厚为2mm ，这种结构有利于杯子摆放的稳定性。杯子四周杯壁为圆弧过度。

三、成型设备的型号与规格 1.成型条件的确定

PP 的成型条件查塑料模具设计手册如下： 密 度：0.9-0.91g/mm ³ 预热温度：80-90℃ 预热时间：1-2h

料筒温度：后段 160-180 中段 180-200 前段 200-220 模具温度：80-90℃ 注射时间：20-60s 高压时间：0-3s 冷却时间：20-90s 总 周 期：50-160s

2.塑件的重量计数

(1)、对制件的体积进行计算 在P/roe 中完成三维图，利用P/roe 对制件的本积进行计算，计算所为:

V=5.8677565e+04 mm 3 ,

其中 e=1 04=10000 所以水杯的体积为:V=10058.68mm ³