(工艺技术)漱口杯注射工艺设计

第1章选择与分析塑料原料

1.1 选择制作材料

漱口杯属于日常用品，需要大批量生产。

图1-1三维图

图1-2二维图

通过查阅《塑料成型模具与设备》的表2-3常用热塑性塑料的使用性能，对多种塑料的性能与应用进行综合比较，漱口杯选用材料为PP（聚丙烯）。

1.2 分析制件材料的性能

1.2.1分析制件材料的使用性能

PP属于热塑性结晶型塑料，密度为0.9-0.91g/cm3。成型收缩率:1.0-2.5% 成型温度：

160-220℃。

性能：

1．物理，机械性能

聚丙稀的强度和刚性都比低压聚乙稀好。聚丙稀与其它塑料相比，有更大的弯曲疲劳寿命。聚丙稀制品对缺口是敏感的，因此在产品设计时，应避免尖角存在，否则容易使应力集中。聚丙稀具有优异的成纤性，被人们称为“理想的纤维”。因此它的拉伸性能非常好。聚丙稀的耐磨耗性比硬聚乙稀差，但却优于聚苯乙稀，每1000次磨耗15~30mg。

2．热性能

聚丙稀有良好的耐热性，它的熔点为164~170℃，它的制品能耐100℃以上的温度煮沸消毒。在没有外力作用下，温度即使到150℃也不变形。在低负荷下亦可在110℃连续使用。聚丙稀在90℃时的抗应力松弛性能亦良好。聚丙稀低温使用温度可达-15~-20℃，其脆化温度为-35℃（聚乙稀的脆化温度为-60℃）。

3．电性能

聚丙稀是一种非常优良的电绝缘体，且因它不吸水，不受空气潮湿的影响，击穿电压也高。但是它是一种缓慢燃烧的材料，如果要求制品能够避免燃烧，则应用加有阻燃放剂的聚丙稀材料。聚丙稀的介电常数低，介电强度很高。

4．化学性能

聚丙稀对化学药剂的侵蚀和沾污的耐御性能良好，特别是抗环境应力开裂更优。在室温下，几乎没有可以使它溶解的溶剂。

5．耐环境性

在常温下，聚丙稀塑料实际上完全不受水分侵蚀。聚丙稀在室外使用除要加抗氧剂外，还需加入光稳定剂。

1.2.2分析塑料工艺性能

PP在熔融温度下有较好的流动性，成型性能好，PP在加工上有两个特点：其一：PP 熔体的粘度随剪切速度的提高而有明显的下降（受温度影响较小）；其二：分子取向程度高而呈现较大的收缩率。

PP的加工温度在200-300℃左右较好，它有良好的热稳定性（分解温度为310℃），但高温下（270-300℃），长时间停留在高温中会有降解的可能。因PP的粘度随着剪切速度的提高有明显的降低，所以提高注射压力和注射速度会提高其流动性，改善收缩变形和凹陷。模温宜控制在30-50℃范围内。PP熔体能穿越很窄的模具缝隙而出现披锋。PP在熔化过程中，要吸收大量的熔解热（比热较大），产品出模后比较烫。PP料加工时不需干燥，PP的收缩率和结晶度比PE低。

1.2.3结论

漱口杯为普通日用品，要求具有一定的强度和耐磨性，低级进度，外表面质量要求较高，无瑕疵、美观、耐热、不吸水，采用PP材料，产品的使用性能能满足要求，但在成型时，要注意选择合理的成型工艺，如果储存适当则不需要干燥处理，熔化温度：220~275C，注意不要超过275C，注射压力可大到1800bar。

第2章 确定塑料成型方法及工艺过程

2.1 塑件成型方法的选择

根据上章对塑件材料的选择所知，制件采用ABS 材料，通过查《塑料成型模具与设备》表1-1可知，漱口杯应该采用注射成型生产。

2.2 成型工艺规程

2.2.1成型前的准备

PP 的吸湿性很小，因此在成型前一般不需要迸行干燥处理，若湿度超过允许值，则应进行干燥处理，干燥温度60～80℃，干燥时长1～2hr ，适合水分0.07%。

PP 分子结构申含有叔碳原子，故抗氧化能力很低，在塑化时应加人抗氧化剂。

2.2.2注射过程

塑料在注射机料筒内经过加热、塑化后达到流动状态后，由模具的浇注系统进入模具型腔成型。其成型过程大致分为加料、塑化、注射、保压、倒流、冷却和脱模等过程。 2.2.3塑件后处理

把塑件静置于热空气循环烘箱中进行退火处理，按每毫米厚度约需半小时退火的原则估算，恒温在120～180℃之间约一小时，退火后使塑件缓冷至室温。

第3章 分析塑件结构工艺性

3.1 塑件尺寸精度分析

塑件要求的是低级精度等级，查《塑料成型模具与设备》表2-8塑件精度等级的选用（SJ1372—1978）可知低精度聚丙烯可选用7级精度，查表2-7塑件公差数值表（SJ1372—1978）可知标注主要尺寸公差如下（单位均为mm ）

塑件外形尺寸：0

2.16.87-φ，0

2.16.97-φ，0

04.152.79-φ， 塑件内形尺寸：04.10

81.74+φ，04

.10

64.74+φ

3.2 塑件表面质量分析

塑件表面粗糙度查GB/T14234-93塑料件表面粗糙度表B1可知，PP 注射成型时，表面粗糙度的范围在Ra0.1～1.6μm 之间，而该塑件表面质量要求较高，因此选Ra0.4μm 。

3.3 塑件的结构工艺性分析

此塑料为杯类件，腔体斜度为 2，最深为97.6mm，最浅为2mm，壁厚为2mm，没有侧孔、侧凹或与塑件脱模方向垂直的孔，不需要强制脱模，故塑件成型性能良好。

为加强杯体底部的强度，设计杯壁底部向下延长2mm，充当加强筋的功能。

塑件上不存在孔，加工型芯和型腔时可直接用铣床加工，不需要放电和钻孔，加工过程更为简单。

第4章确定塑料成型工艺参数

4.1 温度

喷嘴温度：195℃左右

前段：200～230℃

料筒温度中段：180～205℃

后段：160～180℃

模具温度：50～90℃（摘自中国工程塑料信息网）

4.2压力

注射压力：150～180Mpa

保压压力：120～144Mpa（摘自百度百科）

4.3时间（成型周期）

注射成型时间有注射时间和闭模冷却时间两部分组成，注射时间又有冲模时间和保压时间组成。

所选材料PP的注射时间：2～5 S，取3 S.

保压时间：20～60 S

冷却时间：15～50 S

注射成型总时间：40～120 S （摘自深圳市骏烨复合材料有限公司网站）