塑料飯盒盒蓋注射模具設(shè)計(jì)-文庫吧
2025-06-14 23:18 本頁面
【正文】 推出了tritan（Eastman 公司開發(fā)的新一代共聚酯）塑料飯盒，在清洗耐久性、韌性、防污垢、防異味性都比PP塑料強(qiáng)。從原料到生產(chǎn)不會(huì)產(chǎn)生BPA,不會(huì)危害人體健康。美國開發(fā)出一種化學(xué)名稱為“聚乳酸樹脂”的可降解生物塑料，其主要成分為乳酸，系人體內(nèi)的固有物質(zhì)，對(duì)人體無害，也便降解。美國還開成功開發(fā)一種全新生物降解塑料——玉米塑料，將玉米加工得到朊（一種呈象牙色的蛋白質(zhì)物質(zhì)），再加工成可降解塑料。玉米朊塑料對(duì)人體無害，在水和細(xì)菌的作用下會(huì)很快分解成含氮物質(zhì)，可作為上好肥料。日本在塑料回收方面著手，成功將PE、PP等廢舊塑料轉(zhuǎn)化為石化原料。 中國也在做一些實(shí)驗(yàn)，試圖讓塑料飯盒更健康、更環(huán)保。如在PP塑料飯盒制造過程中保證經(jīng)生物活性劑及稀土配合物復(fù)合光敏劑表面處理過的復(fù)合無機(jī)粉體填充量為30%，則其使用性能得到提高，又具有良好的光/生物降解性能，焚燒時(shí)有害氣體減少。 針對(duì)塑料制品而言，對(duì)環(huán)境的無污染性，對(duì)人體的無害性逐漸成為了各國研究的主題，以可降解性的“生物塑料”前景最為廣闊。但塑料的多途徑循環(huán)運(yùn)用亦不可小覷。 塑料飯盒因產(chǎn)品顏色潔白、質(zhì)地均勻、手感好、強(qiáng)度高，盒輕易攜帶，使用壽命長，耐腐蝕老化，制作方便，價(jià)格又低廉而受廣大消費(fèi)者的喜愛。合理的選擇材料即保證其優(yōu)越性，又保證其對(duì)人體無害性，對(duì)環(huán)境無污染性成為了一個(gè)極其重要的話題。究其生產(chǎn)成本而已，最大限度的提高生產(chǎn)效率、降低次品率、降低生產(chǎn)成本是極其重要的，而合理的進(jìn)行塑料模具的開發(fā)與設(shè)計(jì)具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。 通過本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)對(duì)手冊(cè)、標(biāo)準(zhǔn)、期刊等相關(guān)資料的收集和整理，在自己所學(xué)知識(shí)的基礎(chǔ)上，使自己綜合利用專業(yè)知識(shí)，并在此基礎(chǔ)上更進(jìn)一步理解塑料模具的設(shè)計(jì)步驟、要點(diǎn)和工藝技術(shù)特點(diǎn)及塑料成型制件的結(jié)構(gòu)工藝性，從而培養(yǎng)自己實(shí)際動(dòng)手能力和分析解決問題的能力，并對(duì)塑料飯盒的加工工藝過程做一個(gè)全面的分析和了解。再者，用三維軟件來建立各個(gè)零件的三維模型，然后根據(jù)零部件的位置特征建立模具的三維模型、分模等，最后做到對(duì)一款三維軟件的掌握和熟練運(yùn)用。 主要研究內(nèi)容 此次設(shè)計(jì)將完成塑料樂扣飯盒盒蓋的造型設(shè)計(jì)，從而完成模具型腔的設(shè)計(jì)。型腔采用一模，塑件的成型工藝參數(shù)可以通過利用計(jì)算機(jī)輔助分析功能完成對(duì)塑件注塑工藝參數(shù)的分析。一腔的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過程注重分型線的選擇與分型面的選擇，澆注系統(tǒng)、導(dǎo)向、推出機(jī)構(gòu)、排氣系統(tǒng)等的設(shè)計(jì)。完成模架的選型與設(shè)計(jì)。除了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)問題，在整個(gè)模具的制造過程中，塑件的成型工藝參數(shù)可以通過利用計(jì)算機(jī)輔助分析功能完成對(duì)塑件注塑工藝參數(shù)的分析。 設(shè)計(jì)思路路線此次設(shè)計(jì)的思路路線圖見附錄。 第二章 塑料塑件的工藝性分析及注射機(jī)初選 本塑件飯盒為日常生活中所常見的塑料制品，主要用于盛裝食品。考慮其使用的特殊性，綜合分析各種塑料的性能，選用材料為聚丙烯（PP）。 聚丙烯(PP塑料)是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶必的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能。未著色時(shí)呈白色半透明，蠟狀；比聚乙烯輕。透明度也較聚乙烯好。此外，聚丙烯的密度小，~，屈服強(qiáng)度、彈性、硬度及抗拉、抗壓強(qiáng)度都高于聚乙烯。其成型溫度為160~220℃，可在100度左右使用，并且具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響。其吸水率比聚乙烯低，但易發(fā)生融體破裂，長期與熱金屬接觸易分解、老化。流動(dòng)性好，~%，收縮率大，易導(dǎo)致成型加工出來的制件縮孔、凹痕、變形等缺陷。聚丙烯因冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)緩慢散熱,并注意控制成型溫度。塑件壁厚要均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。 查文獻(xiàn)[1]，取聚丙烯小型塑件壁厚推薦值為：；飯盒基本尺寸設(shè)計(jì)為：180mm120mm15mm；取飯盒蓋內(nèi)壁尺寸為：107mm；內(nèi)外壁之差則為：5mm；取外壁圓角為：10mm，內(nèi)壁圓角為：10/3mm；盒蓋的一角有一個(gè)半徑為4mm的環(huán)形凸臺(tái)。因?yàn)樗芗楸”谌萜鳎瑸榱朔乐蛊鋭偠?、?qiáng)度不足而引起塑件變形，故塑件頂部設(shè)計(jì)為一個(gè)高5mm的弧形圓，如圖2—1所示：圖2—1 塑料飯盒盒蓋的兩面飯盒盒蓋的兩個(gè)尺寸有精度要求，即尺寸107mm和120mm，精度要求為MT3，因塑件的外形尺寸受模具活動(dòng)部分影響尺寸的公差（如飛邊），故公差種類選為B級(jí)。公差等級(jí)無要求的選為MT5，查文獻(xiàn)[1]：塑件如圖2—2所示: 圖2—2 塑料飯盒俯視圖和剖視圖 飯盒盒蓋表面精度要求不高，查文獻(xiàn)[2]表4—3得表面粗糙度Ra為：~，故保證其表面精度可采用澆口流道的單分型面型腔注塑模。在SolidWorks中查詢PP塑料的材料屬性如下表2—1所示： 表2—1 塑件的材料屬性屬性數(shù)值單位彈性模量896000000N/泊松比不適應(yīng)密度890Kg/m3張力強(qiáng)度27600000N/X壓縮強(qiáng)度——N/屈服強(qiáng)度——N/X熱膨脹系數(shù)——/K熱導(dǎo)率W/（m164。K）比熱1881J/（Kg164。K）材料阻尼比熱——不適用使用SolidWorks軟件計(jì)算出塑件的各項(xiàng)數(shù)據(jù)如表2—2所示：表2—2 塑件各項(xiàng)數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)名稱數(shù)值單位質(zhì)量g體積mm3表面積mm2重心XmmYmmZmm在注塑成型過程中料筒溫度、噴嘴溫度會(huì)影響塑料的塑化和流動(dòng)，模具溫度會(huì)影響塑料的流動(dòng)和冷卻定型，注射成型過程中的壓力將直接影響塑料的塑化和塑件質(zhì)量。生產(chǎn)中在保證塑件質(zhì)量的情況下會(huì)盡力縮短塑件的成型周期，其中注射時(shí)間和冷卻時(shí)間對(duì)塑件質(zhì)量有決定性的影響。查文獻(xiàn)[1]表4—1，PP的成型工藝參數(shù)可做如下表2—3選擇，在試模時(shí)可根據(jù)實(shí)際情況作適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。表2—3 PP塑料注射工藝參數(shù)參數(shù)項(xiàng)目數(shù)值或類型單位注塑機(jī)類型螺桿式無螺桿轉(zhuǎn)速30~60rmin1預(yù)熱溫度80~100℃料筒溫度前段溫度180~200℃中段溫度200~220℃后段溫度160~170℃噴嘴形式直通式無溫度170~190℃模具溫度40~80℃注射壓力70~120MPa保壓壓力50~60MPa注射時(shí)間0~5s保壓時(shí)間20~60s冷卻時(shí)間15~50s成型周期40~120s 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)考慮的問題：1) 適當(dāng)使用穩(wěn)定劑、潤滑劑等保證PP塑料的工藝性能和塑件的使用性能。 2) 設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止縮孔、凹痕、變形等缺陷的產(chǎn)生。3) 因冷卻速度快，注意澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)的散熱問題，并注意控制成型溫度。模具溫度低于50度時(shí)，塑件會(huì)不光滑，將出現(xiàn)熔接不良，留痕等現(xiàn)象；大于90度時(shí)易發(fā)生翹曲變形等現(xiàn)象。4) 塑件壁厚須均勻，避免應(yīng)力集中。根據(jù)塑件的成型工藝參數(shù)查文獻(xiàn)[1]表5—1，初步選擇國產(chǎn)G54—S200/400型號(hào)的注塑機(jī)，其規(guī)格和性能如下表2—4所示： 表2—4 國產(chǎn)G54—S200/400型號(hào)注塑機(jī)規(guī)格和性能規(guī)格項(xiàng)目數(shù)值或類型單位額定注射量200~400cm3螺桿直徑55cm注射壓力109MPa注射行程160mm注射方式螺桿式無鎖模力2540kN最大開合模行程260mm模具最大厚度406mm模具最小厚度165mm噴嘴圓弧半徑18mm噴嘴孔直徑4mm頂出形式——無動(dòng)定模固定板尺寸532634mm拉桿空間290368
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