PP塑料碗(塑件設(shè)計)

1、南京工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計目錄前言2第1章PP塑料碗31.1 產(chǎn)品的介紹31.1.1塑料碗的特點及分類31.1.2塑料碗的主視圖31.2 產(chǎn)品原料的介紹41.2.1 PP的主要特性41.2.2 PP產(chǎn)品的性能41.2.3 PP的注塑工藝參數(shù)5結(jié)論6參考文獻7前言近年來，隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，塑料制品的應(yīng)用領(lǐng)域日益廣泛。如今，有許多塑料制品已經(jīng)逐漸成為我們?nèi)粘Ｉ钪斜夭豢缮俚娜沼闷?，比如牙刷、臉盆、肥皂盒、塑料杯、茶瓶外殼等。與傳統(tǒng)材料相比，塑料制品具有質(zhì)量輕、化學(xué)穩(wěn)定性好、電絕緣性好、消聲抗震不易碎、機械強度高等許多優(yōu)點。與此同時，為不斷滿足注塑制品向高度集成化、高度精密化、高產(chǎn)量等方面的發(fā)展要求

2、，最大程度地發(fā)揮聚合物的特性，達到制品高性能的目的，注塑技術(shù)也有了很大的發(fā)展。聚丙烯（PP）是繼尼龍之后發(fā)展最快的又一優(yōu)良樹脂品種，它是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶度的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能。聚丙烯無毒、無味，密度小，強度、剛度、硬度、耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯，可在100左右使用。具有良好的電性能且高頻絕緣性不受濕度影響，適于制作一般機械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見的酸、堿等有機溶劑對它幾乎不起作用，可用于食具。聚丙烯成型精度高，尺寸穩(wěn)定性好，對注塑機的選用沒有特殊要求。由于PP具有高結(jié)晶性，需采用注射壓力較高及可多段控制的電腦注塑。本文是通過了解和分析PP材料的性能，利用其各種優(yōu)良性

3、能，對產(chǎn)量為350噸/年的塑料碗注塑成型工藝的設(shè)計。第1章PP塑料碗1.1 產(chǎn)品的介紹1.1.1塑料碗的特點及分類近年來，隨著塑料制品應(yīng)用的日益成熟，塑料碗已逐漸成為人們?nèi)粘Ｉ钪斜貍涞乃芰喜途咧?。常見塑料碗的主要特點如下：（1）外觀酷似瓷器或象牙，不易脆裂又適宜機械洗滌；（2）剛性和強度比傳統(tǒng)的陶瓷碗好，制品不易變形；（3）質(zhì)量輕，外形多樣，耐用，特別適合兒童使用；（4）耐高溫性能較好，可在微波爐內(nèi)加熱食品，但低溫脆性高；（5）采用注塑模具成型，工藝簡單，成型周期短，原料豐富，成本低。 根據(jù)使用時間塑料碗常分為一次性和非一次性兩種，由于一次性塑料碗經(jīng)常造成白色污染，現(xiàn)在已經(jīng)限制生產(chǎn)使用，所

4、以我們這次選擇設(shè)計的是一種無毒、無味、無公害且可以長久使用的塑料碗。此外，根據(jù)其大小和適用人群分類，塑料碗可分為兒童碗和成人碗；根據(jù)其用途分類，塑料碗可分為泡面碗、湯碗、沙拉碗等；根據(jù)其原材料分類，塑料碗有PP碗、PE碗、PS碗等。1.1.2塑料碗的主視圖本次設(shè)計選取了平時盛米飯用的小碗，其材料為PP，規(guī)格為碗口外圓直徑130mm，壁厚3mm，碗底外圓直徑60mm，碗高70mm，重量約為72g。主視圖如下圖1-1所示： 1.2 產(chǎn)品原料的介紹目前國內(nèi)市場上常見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的耐高溫性能不是太好，

5、而PP材料成本低，易成型，無毒無味，此外，PP還有許多優(yōu)良的特性，比如耐高溫，耐氣候性能優(yōu)良，韌性好等。故綜合各方面因素，本次設(shè)計選用PP為原料。1.2.1 PP的主要特性PP學(xué)名聚丙烯，是一種非極性的結(jié)晶性高聚物，其主要特點如下：（1）結(jié)晶度高，結(jié)構(gòu)規(guī)整，因而具有優(yōu)良的力學(xué)性能。但在室溫和低溫下，由于本身的分子結(jié)構(gòu)規(guī)整度高，所以沖擊強度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性，俗稱百折膠。（2）具有良好的耐熱性，制品能在100以上溫度進行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150也不變形。脆化溫度為-35，在低于-35會發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。（3）化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，

6、對其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定；但低分子量的脂肪烴、芳香烴和氯化烴等能使聚丙烯軟化和溶脹，同時它的化學(xué)穩(wěn)定性隨結(jié)晶度的增加還有所提高，所以聚丙烯適合制作各種化工管道和配件，防腐蝕效果良好。（4）吸水率很低，約為0.03%0.04%。注射時一般不需干燥，必要時可在80100下干燥34h。PP的熔點為160175，分解溫度為350，成型溫度范圍較寬，約為205315。1.2.2 PP產(chǎn)品的性能PP產(chǎn)品質(zhì)量輕，密度為0.91g/cm30.93g/cm3，具有優(yōu)良的耐熱性，長期使用溫度可高達100120，無載荷時使用溫度可達150，是通用塑料中唯一能在水中煮沸，并能承受135消毒溫度的品種。PP具有優(yōu)良

7、的化學(xué)穩(wěn)定性，并且結(jié)晶度越高，化學(xué)穩(wěn)定性越好。均聚型和共聚型的PP材料都具有優(yōu)良的抗吸濕性、抗酸堿腐蝕性、抗溶解性。由于均聚型的PP溫度高于0以上時非常脆，因此許多商業(yè)用的PP材料是加入1%4%乙烯的無規(guī)則共聚物或更高比率乙烯含量的鉗段式共聚物。共聚型的PP材料有較低的熱扭曲溫度（100）、低透明度、低光澤度、低剛性，但是有更強的抗沖擊強度。1.2.3 PP的注塑工藝參數(shù)查找資料得出PP的注塑工藝參數(shù)如下：注塑機類型 柱塞式或螺桿式噴嘴形式 直通式噴嘴溫度 200250料筒溫度 210280模具溫度 4080注射壓力 70120MPa注射時間 2060s高壓時間 03s冷卻時間 2090s成型

8、時間 50160s結(jié)論本次課程設(shè)計是PP塑料碗的注塑工藝設(shè)計，經(jīng)過查閱資料、確定設(shè)計任務(wù)書、編寫說明書、利用計算機輔助軟件畫出工程圖紙，再到最后的修整這一過程，使我學(xué)到了很多有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計方面的理論知識，近一步鞏固了所學(xué)專業(yè)知識，并且提高了自己的動手能力。本設(shè)計基本上體現(xiàn)了注塑工藝過程中的各項問題，但設(shè)計內(nèi)容仍不夠完善，存在許多問題。以下為本設(shè)計的主要結(jié)論：（1） 本設(shè)計通過市場調(diào)查確定年產(chǎn)量為350噸/年。（2） 根據(jù)產(chǎn)品性能要求等原因，最終選定聚丙烯（PP）為本次設(shè)計的主要原料，并結(jié)合實際情況制定了產(chǎn)品的配方設(shè)計。（3） 依據(jù)工藝要求進行了物料衡算及熱量衡算，并且通過計算結(jié)果確定選擇上海塑料

9、機械廠生產(chǎn)的XSZY500注射機6臺。（4） 根據(jù)廠區(qū)規(guī)模，人員配置，年產(chǎn)量等多方原因最終確定廠區(qū)總?cè)藬?shù)38人，年工作300天，三班三運轉(zhuǎn)，每班八小時工作制。（5） 最后本設(shè)計進行了工程經(jīng)濟概算的相關(guān)內(nèi)容，年利潤為559萬元，投資回收期1.5年左右，證明本設(shè)計經(jīng)濟可行。（6） 目前車間內(nèi)只進行周轉(zhuǎn)箱的生產(chǎn)，依據(jù)市場行情確定單價為3元/個，由于產(chǎn)品種類單一且價格較低，導(dǎo)致投資回收期時間較長。為達到利潤最大化，建議注意產(chǎn)品的多元化生產(chǎn)。南京工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計說明書參考文獻1 屈華昌. 塑料成型工藝與模具設(shè)計. 北京：機械工業(yè)出版社，1996.42 申開智. 塑料成型模具. 北京：中國輕工業(yè)出版社，2011.13 馮炳堯.韓泰榮. 模具設(shè)計與制造簡明手冊. 上海：上海科技出版社，1998.74 黃銳.曾邦祿. 塑料成型工藝學(xué). 北京：中國輕工業(yè)出版社，2012.25 羅河勝. 塑料材料手冊. 廣州：廣東科技出版社，2010.36 李海梅. 塑料成型及模具設(shè)計. 北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002.