PP塑料碗(塑件设计)

目录

前言 (2)

第1章PP塑料碗 (3)

1.1 产品的介绍 (3)

1.1.1塑料碗的特点及分类 (3)

1.1.2塑料碗的主视图 (3)

1.2 产品原料的介绍 (4)

1.2.1 PP的主要特性 (4)

1.2.2 PP产品的性能 (4)

1.2.3 PP的注塑工艺参数 (5)

结论 (6)

参考文献 (7)

前言

近年来，随着科学技术的飞速发展，塑料制品的应用领域日益广泛。如今，有许多塑料制品已经逐渐成为我们日常生活中必不可少的日用品，比如牙刷、脸盆、肥皂盒、塑料杯、茶瓶外壳等。与传统材料相比，塑料制品具有质量轻、化学稳定性好、电绝缘性好、消声抗震不易碎、机械强度高等许多优点。与此同时，为不断满足注塑制品向高度集成化、高度精密化、高产量等方面的发展要求，最大程度地发挥聚合物的特性，达到制品高性能的目的，注塑技术也有了很大的发展。

聚丙烯（PP）是继尼龙之后发展最快的又一优良树脂品种，它是一种高密度、无侧链、高结晶度的线性聚合物，具有优良的综合性能。聚丙烯无毒、无味，密度小，强度、刚度、硬度、耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。具有良好的电性能且高频绝缘性不受湿度影响，适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。

聚丙烯成型精度高，尺寸稳定性好，对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性，需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑。

本文是通过了解和分析PP材料的性能，利用其各种优良性能，对产量为350吨/年的塑料碗注塑成型工艺的设计。

第1章PP塑料碗

1.1 产品的介绍

1.1.1塑料碗的特点及分类

近年来，随着塑料制品应用的日益成熟，塑料碗已逐渐成为人们日常生活中必备的塑料餐具之一。常见塑料碗的主要特点如下：

（1）外观酷似瓷器或象牙，不易脆裂又适宜机械洗涤；

（2）刚性和强度比传统的陶瓷碗好，制品不易变形；

（3）质量轻，外形多样，耐用，特别适合儿童使用；

（4）耐高温性能较好，可在微波炉内加热食品，但低温脆性高；

（5）采用注塑模具成型，工艺简单，成型周期短，原料丰富，成本低。

根据使用时间塑料碗常分为一次性和非一次性两种，由于一次性塑料碗经常造成白色污染，现在已经限制生产使用，所以我们这次选择设计的是一种无毒、无味、无公害且可以长久使用的塑料碗。此外，根据其大小和适用人群分类，塑料碗可分为儿童碗和成人碗；根据其用途分类，塑料碗可分为泡面碗、汤碗、沙拉碗等；根据其原材料分类，塑料碗有PP碗、PE碗、PS碗等。

1.1.2塑料碗的主视图

本次设计选取了平时盛米饭用的小碗，其材料为PP，规格为碗口外圆直径130mm，壁厚3mm，碗底外圆直径60mm，碗高70mm，重量约为72g。主视图如下图1-1所示：

1.2 产品原料的介绍

目前国内市场上常见的塑料碗主要使用聚丙烯（PP）、聚苯乙烯（PS）或高密度聚乙烯（HDPE）等。但是PS常用于一次性塑料碗，HDPE的耐高温性能不是太好，而PP材料成本低，易成型，无毒无味，此外，PP还有许多优良的特性，比如耐高温，耐气候性能优良，韧性好等。故综合各方面因素，本次设计选用PP为原料。

1.2.1 PP的主要特性

PP学名聚丙烯，是一种非极性的结晶性高聚物，其主要特点如下：（1）结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能。但在室温和低温下，由于本身的分子结构规整度高，所以冲击强度较差。聚丙烯最突出的性能就是抗弯曲疲劳性，俗称百折胶。

（2）具有良好的耐热性，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌，在不受外力的条件下，150℃也不变形。脆化温度为-35℃，在低于-35℃会发生脆化，耐寒性不如聚乙烯。

（3）化学稳定性很好，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其它各种化学试剂都比较稳定；但低分子量的脂肪烃、芳香烃和氯化烃等能使聚丙烯软化和溶胀，同时它的化学稳定性随结晶度的增加还有所提高，所以聚丙烯适合制作各种化工管道和配件，防腐蚀效果良好。

（4）吸水率很低，约为0.03%～0.04%。注射时一般不需干燥，必要时可在80～100℃下干燥3～4h。PP的熔点为160～175℃，分解温度为350℃，成型温度范围较宽，约为205～315℃。

1.2.2 PP产品的性能

PP产品质量轻，密度为0.91g/cm3～0.93g/cm3，具有优良的耐热性，长期使用温度可高达100℃～120℃，无载荷时使用温度可达150℃，是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能承受135℃消毒温度的品种。PP具有优良的化学稳定性，并且结晶度越高，化学稳定性越好。均聚型和共聚型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。由于均聚

型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业用的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。

1.2.3 PP的注塑工艺参数

查找资料得出PP的注塑工艺参数如下：

注塑机类型柱塞式或螺杆式

喷嘴形式直通式

喷嘴温度200～250℃

料筒温度210～280℃

模具温度40～80℃

注射压力70～120MPa

注射时间20～60s

高压时间0～3s

冷却时间20～90s

成型时间50～160s

结论

本次课程设计是PP塑料碗的注塑工艺设计，经过查阅资料、确定设计任务书、编写说明书、利用计算机辅助软件画出工程图纸，再到最后的修整这一过程，使我学到了很多有关产品设计方面的理论知识，近一步巩固了所学专业知识，并且提高了自己的动手能力。本设计基本上体现了注塑工艺过程中的各项问题，但设计内容仍不够完善，存在许多问题。以下为本设计的主要结论：

（1）本设计通过市场调查确定年产量为350吨/年。

（2）根据产品性能要求等原因，最终选定聚丙烯（PP）为本次设计的主要原料，并结合实际情况制定了产品的配方设计。

（3）依据工艺要求进行了物料衡算及热量衡算，并且通过计算结果确定选择上海塑料机械厂生产的XS—ZY—500注射机6台。

（4）根据厂区规模，人员配置，年产量等多方原因最终确定厂区总人数38人，年工作300天，三班三运转，每班八小时工作制。

（5）最后本设计进行了工程经济概算的相关内容，年利润为559万元，投资回收期1.5年左右，证明本设计经济可行。

（6）目前车间内只进行周转箱的生产，依据市场行情确定单价为3元/个，由于产品种类单一且价格较低，导致投资回收期时间较

长。为达到利润最大化，建议注意产品的多元化生产。