塑料樂(lè)扣水杯設(shè)計(jì)

1、北 方 民 族 大 學(xué)課程設(shè)計(jì)報(bào)告課程名稱(chēng) 塑料成型工藝學(xué) 設(shè)計(jì)題目名稱(chēng) 塑料樂(lè)扣水杯設(shè)計(jì) 起止時(shí)間 成 績(jī) 指導(dǎo)教師簽名 北方民族大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院目錄 1杯蓋31.1杯蓋的原材料選擇31.2瓶蓋的配方設(shè)計(jì)41.3瓶蓋的注塑成型工藝61.3.1成型前的準(zhǔn)備61.3.2原料的塑化注射溫度81.3.3塑料熔體注射壓力81.3.4成型模具溫度81.3.5 制品成型脫模后的處理91.3.6聚丙烯的注射成型工藝參數(shù)91.4注射過(guò)程91.4.1塑化91.4.2充模階段101.4.3壓實(shí)階段101.4.4倒流階段101.4.5、凍結(jié)后的冷卻階段111.4.6成型加工特性111.4.7瓶蓋生產(chǎn)流程圖：1

2、11.5模具的選擇121.5.1 型腔數(shù)目的確定121.5.2壁厚121.5.3脫模斜度121.6計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量，確定注塑機(jī)型號(hào)131.6.1杯蓋131.6.2杯蓋扣142杯體162.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)并繪出產(chǎn)品圖162.2原材料選擇與配方設(shè)計(jì)162.2.1原料選擇162.2.2性能與特點(diǎn)172.2.3聚丙烯的成型特性172.2.4 設(shè)計(jì)注意182.2.5材料收縮率182.2.6塑件形狀、尺寸大小的確定192.2.7配方設(shè)計(jì)202.3生產(chǎn)方法選擇與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（繪出工藝過(guò)程方框圖和工藝流程圖）202.3.1生產(chǎn)方法202.3.2工藝過(guò)程202.3.3工藝流程-流程圖212.4 生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定

3、212.5 工藝過(guò)程與操作說(shuō)明222.5.1型坯成型222.5.2型坯吹脹232.5.3制品冷卻及固化232.6生產(chǎn)工藝配套設(shè)備的選擇232.6.1計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量252.6.2確定注塑機(jī)型號(hào)263標(biāo)簽273.1包裝薄膜原材料選擇273.2外包裝273.3包裝薄膜工藝過(guò)程及操作說(shuō)明283.4熱轉(zhuǎn)印商標(biāo)283.5濕膠粘合劑商標(biāo)294塑料提繩294.1市場(chǎng)調(diào)查及本設(shè)計(jì)制品所需原材料的分析294.2材料的選擇與性能對(duì)比314.2.1塑件的原材分析324.2.2塑件的工藝分析334.2.3通過(guò)產(chǎn)品的使用性能以及美觀(guān)要求進(jìn)行配方設(shè)計(jì)344.2.4為了提高生產(chǎn)效率本次設(shè)計(jì)采用粉料進(jìn)行加工成型。354.

4、3成型工藝的確定354.3.1成型設(shè)備的選擇354.3.2工藝確定384.4注射工藝過(guò)程中的工藝參數(shù)404.4.1成型前的準(zhǔn)備404.4.2注射成型過(guò)程中的條件分析控制404.5工藝過(guò)程與操作說(shuō)明434.5.1加工注射前的的設(shè)備和原料的準(zhǔn)備434.5.2成型注射工藝過(guò)程434.5.3注射過(guò)程中的對(duì)簡(jiǎn)單流程的要求與設(shè)計(jì)444.6生產(chǎn)工藝設(shè)備配套464.7設(shè)計(jì)說(shuō)明和總結(jié)475總結(jié)476參考文獻(xiàn)481杯蓋1.1杯蓋的原材料選擇對(duì)于樂(lè)扣水杯，一般要求其無(wú)味、無(wú)毒、耐熱性好、耐候性較好、耐磨、光澤度好，并且透明度要好。根據(jù)上述產(chǎn)品說(shuō)明，本次設(shè)計(jì)所選用塑件材料為聚丙烯（pp）。以下是對(duì)該材料的具體分析。

5、聚丙烯是一種熱塑性樹(shù)脂，無(wú)毒、無(wú)味。它具有強(qiáng)度高、硬度大、耐磨、耐彎曲疲勞、耐熱溫度高、耐濕和耐化學(xué)性?xún)?yōu)良、容易加工成型、價(jià)格低廉等優(yōu)點(diǎn)。1、力學(xué)性能：聚丙烯的結(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(qiáng)度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性。 2、熱性能：聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100以上溫度進(jìn)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才會(huì)發(fā)生脆化。 3、化學(xué)穩(wěn)定性：聚丙烯的化學(xué)穩(wěn)定性很好，除能被濃硫酸、濃硝酸侵蝕外，對(duì)其它各種化學(xué)試劑都比較穩(wěn)定。 4、電性能：聚丙烯的高頻絕緣性能優(yōu)良，由

6、于它幾乎不吸水，故絕緣性能不受濕度的影響。綜合以上特點(diǎn)，所以選用聚丙烯作為瓶蓋的原材料。1.2瓶蓋的配方設(shè)計(jì)塑料是指以樹(shù)脂為主要成分，添加有利于制品成型與使用的若干助劑，按一定比例配制而成的、在一定工藝及工裝條件下可模塑成型的有機(jī)高分子材料。（1）樹(shù)脂樹(shù)脂分天然樹(shù)脂（如松香、纖維、蟲(chóng)膠、瀝青等）和合成樹(shù)脂，塑料中的樹(shù)脂一般都是合成樹(shù)脂。絕大多數(shù)樹(shù)脂需按一定比例（40%）與助劑混煉配制成塑料，以利于成型和使用。塑料中樹(shù)脂的作用就是將塑料各組分加以粘合，賦予塑料可模塑性，并決定塑料的類(lèi)型和性能。（2）助劑為改良塑料的使用性能與成型性能而在塑料中添加各種助劑。就助劑而言，要求其與樹(shù)脂及其他助劑的相容

7、性好、自身穩(wěn)定性高、能充分滿(mǎn)足制品的成型與使用要求。塑料中常添加的助劑種類(lèi)如填料、增塑劑、增強(qiáng)劑、潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑等。對(duì)于樂(lè)扣水杯來(lái)說(shuō)，杯蓋要求抗沖擊強(qiáng)度要高，尺寸穩(wěn)定性好。所以對(duì)于瓶蓋的配方設(shè)計(jì)尤為重要。其配方中主要包括以下填充劑、增強(qiáng)劑、著色劑、潤(rùn)滑劑、穩(wěn)定劑等。填充劑是加入物料中改善性能或降低成本的固體物質(zhì)。通常不含水，中性，不與物料組分起不良作用的有機(jī)物、無(wú)機(jī)物、金屬或非金屬粉末均可用作填充劑。本設(shè)計(jì)選用的填充劑為輕質(zhì)碳酸鈣。增強(qiáng)劑是加入聚合物中使其機(jī)械性能得到提高的纖維類(lèi)材料，常用的增強(qiáng)物有玻璃、石棉、金屬、劍麻、棉花或合成纖維所制成的纖絲、粗紗和

8、織物等。本設(shè)計(jì)選用的增強(qiáng)劑是玻璃纖維。著色劑是指給予塑料以色彩或特殊光學(xué)特性或使之具有易于識(shí)別等功能的材料，常用的著色劑有金屬絮片、珠光色料、磷光色料、熒光色料等，本設(shè)計(jì)選用的著色劑是群青。潤(rùn)滑劑是為了改進(jìn)塑料熔體的流動(dòng)性能，減少或避免對(duì)設(shè)備的摩擦和粘附以及改進(jìn)制品表面光亮度，而加入的一類(lèi)助劑1。常用的潤(rùn)滑劑有脂肪酸及其皂類(lèi)、脂肪酸酯類(lèi)、脂肪醇類(lèi)和酰胺類(lèi)、石蠟、低相對(duì)分子質(zhì)量聚乙烯、合成蠟、丙烯酸酯類(lèi)及某些有機(jī)硅化合物。本設(shè)計(jì)選用的潤(rùn)滑劑為石蠟。穩(wěn)定劑是指凡在成型加工和使用期間為有助于材料性能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物質(zhì)。常用的穩(wěn)定劑包括熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑及抗氧劑等1。本設(shè)計(jì)

9、選用的2-羥基二苯甲酮的衍生物、2,6-二特丁基-4-甲酚（264酚）雙酚c。表1 瓶蓋配方設(shè)計(jì)填充劑輕質(zhì)碳酸鈣增強(qiáng)劑玻璃纖維著色劑群青潤(rùn)滑劑石蠟穩(wěn)定劑2-羥基二苯甲酮的衍生物1.3瓶蓋的注塑成型工藝1.3.1成型前的準(zhǔn)備1、成型前對(duì)原料的預(yù)處理根據(jù)各種塑料的特性及供料狀態(tài)，一般在成型前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行外觀(guān)（指色澤、粒子大小及均勻性等）和工藝性能（熔體流動(dòng)速率、流動(dòng)性、熱性能及收縮率等）的檢驗(yàn)，使用粉料時(shí)，還應(yīng)注意進(jìn)行染色和造粒。有些塑料，其大分子上含有親水基團(tuán)，容易吸濕，致使含有不同程度的水分。這種水分高過(guò)規(guī)定含量時(shí)，輕則使產(chǎn)品表面出現(xiàn)銀絲、斑紋和氣泡等缺陷；重則引起高分子物在注射時(shí)產(chǎn)生降解，嚴(yán)

10、重影響制品的外觀(guān)和內(nèi)在質(zhì)量，致使各項(xiàng)性能指標(biāo)顯著降低。所以在模塑前應(yīng)對(duì)原料進(jìn)行干燥。2、料筒的清洗在初用某種塑料或某一注射機(jī)之前，或者在生產(chǎn)中需要改變產(chǎn)品、更換原料、調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時(shí)，都需要對(duì)注射機(jī)（主要是料筒）進(jìn)行清洗或拆換。柱塞式注射機(jī)料筒的清洗常比螺桿式注射機(jī)困難，因?yàn)橹搅贤矁?nèi)的存料量較大而又不易對(duì)其轉(zhuǎn)動(dòng)，清洗時(shí)必須拆卸清洗或者采用專(zhuān)用料筒。螺桿式注射機(jī)通常是直接換料清洗。為了節(jié)省時(shí)間和原料，換料清洗應(yīng)采取正確的操作步驟，掌握塑料的熱穩(wěn)定性、成型溫度范圍和各種塑料之間的相容性等技術(shù)資料。3、脫模劑的選用脫模劑是是塑料制件容易從模具中脫出而敷在模具表面的一種助劑。一般注

11、射制件的脫模，主要依賴(lài)于合理的工藝設(shè)計(jì)與正確的模具設(shè)計(jì)。但在生產(chǎn)中為了順利脫模，采用的脫模劑也不少。常用的脫模劑有：硬脂酸鋅，液體石蠟、硅油等，無(wú)論使用哪種脫模劑都應(yīng)適量，過(guò)少起不到應(yīng)有的效果；過(guò)少或涂抹不均則會(huì)影響制件外觀(guān)及強(qiáng)度、對(duì)透明制件更為明顯，用量多時(shí)會(huì)出現(xiàn)毛斑或渾濁現(xiàn)象1。1.3.2原料的塑化注射溫度聚丙烯為非極性的結(jié)晶性高聚物，吸水率很低，約為0.03%-0.04%。注射時(shí)一般不需要干燥，必要時(shí)可在80-100下干燥3-4h。聚丙烯的熔點(diǎn)為160-175，分解溫度為350，成型溫度范圍較寬，約為205-315，其最大結(jié)晶速度的溫度120-130。注射用的聚丙烯的熔融指數(shù)為2-9g/

12、10min,熔體流動(dòng)性較好，在柱塞式或螺桿式注射機(jī)中都能順利成型。一般料筒溫度控制在210-280，噴嘴溫度可比料筒溫度低10-30。生產(chǎn)薄壁制品時(shí)，料筒溫度可提高到280-300；生產(chǎn)厚壁制件時(shí)，為防止熔料在料筒內(nèi)停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)而分解，料筒溫度應(yīng)適當(dāng)降低至200-230，料筒溫度過(guò)低，大分子定向程度增加，制品容易產(chǎn)生翹曲變形。1.3.3塑料熔體注射壓力聚丙烯熔體的流變特性是粘度對(duì)剪切速率的依賴(lài)性比溫度的依賴(lài)性大。因此，在注射充模時(shí)，通過(guò)提高注射壓力或注射速度來(lái)增大熔體的流動(dòng)性比通過(guò)提高溫度更有利。一般注射壓力控制在70-120mpa（柱塞式注射壓力偏高，螺桿式注射壓力偏低）。1.3.4成型模具

13、溫度聚丙烯的結(jié)晶能力較強(qiáng)，提高模具溫度有助于制品結(jié)晶度的增加，甚至能夠提前脫模?；谕焕碛?，制品性能當(dāng)與模具溫度有密切關(guān)系。生產(chǎn)上常采用的模溫，約為70-90，這不僅有利于結(jié)晶，又有利于大分子的松弛，減少分子的定向作用，并可降低內(nèi)應(yīng)力。如模溫過(guò)低，冷卻速度太快，澆口過(guò)早冷凝，不僅結(jié)晶度低、密度小，而且制品內(nèi)應(yīng)力較大，甚至引起充模不滿(mǎn)和制品缺料。1.3.5 制品成型脫模后的處理由于聚丙烯的玻璃化溫度低于室溫，當(dāng)制品在室溫下存放時(shí)常發(fā)生后收縮（制品脫模后所發(fā)生的收縮）現(xiàn)象，原因是聚丙烯在這段時(shí)間內(nèi)仍在結(jié)晶。后收縮量隨制品厚度而定，愈厚后收縮愈大。后收縮總量的90%約在制品脫模后六小時(shí)內(nèi)完成，剩余

14、的10%約發(fā)生在隨后的10天內(nèi)，所以，制品在脫模24小時(shí)后基本可以定型。成型時(shí)，縮短注射和保壓時(shí)間，提高注射和模具溫度都可以減少后收縮。對(duì)尺寸要求較高的制品，應(yīng)進(jìn)行熱處理1。1.3.6聚丙烯的注射成型工藝參數(shù)塑料料筒溫度/噴嘴溫度/模具溫度/注射壓力/mpa保壓壓力/mpa充模保壓時(shí)間/s模內(nèi)冷卻時(shí)間/s后段中段前段pp22024026022070-9070-1207210301.4注射過(guò)程注射模塑的過(guò)程是，將粒狀或粉狀塑料從注射機(jī)的料斗送進(jìn)加熱的料筒，經(jīng)加熱融化呈流動(dòng)狀態(tài)后，由柱塞或螺桿的推動(dòng)，使其通過(guò)料筒前端的噴嘴注入閉合塑模中。充滿(mǎn)塑模的的熔料在受壓的情況下，經(jīng)冷卻（熱塑性塑料）或加熱（

15、熱固性塑料）固化后既可保持注塑模型腔所賦予的形樣。松開(kāi)模具取得制品，在操作上即完成了一個(gè)模塑周期。1.4.1塑化塑化是指塑料在料筒內(nèi)經(jīng)過(guò)加熱達(dá)到流動(dòng)狀態(tài)并具有良好的可塑性的全過(guò)程?？梢哉f(shuō)塑化是注射成型的準(zhǔn)備過(guò)程。在進(jìn)入模腔之前應(yīng)達(dá)到規(guī)定的成型溫度并能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)提供足夠數(shù)量的熔融塑料，熔料各點(diǎn)溫度應(yīng)均勻一致，不發(fā)生或極少發(fā)生熱分解以保證生產(chǎn)的連續(xù)進(jìn)行。1.4.2充模階段這一階段從柱塞或螺桿開(kāi)始向前移動(dòng)起，直至模腔被塑料熔體充滿(mǎn)為止。充模開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)模腔中沒(méi)有壓力，待模腔充滿(mǎn)時(shí)，料流壓力迅速上升而達(dá)到最大值。充模時(shí)間長(zhǎng)，先進(jìn)入模內(nèi)的塑料，受到較多的冷卻，黏度增高。后面的塑料就需要在較高的壓力

16、下才能進(jìn)入塑模。1.4.3壓實(shí)階段這是指自熔體充滿(mǎn)模腔時(shí)起至柱塞或螺桿撤回時(shí)為止的一段時(shí)間。這段時(shí)間內(nèi)，塑料熔體會(huì)因受到冷卻而發(fā)生收縮，但因塑料仍然處于柱塞或螺桿的穩(wěn)壓下，料筒內(nèi)的熔料會(huì)向塑模內(nèi)繼續(xù)流入以補(bǔ)足因收縮而留出的空隙。壓實(shí)階段對(duì)于提高制品的密度、降低收縮和克服制品表面缺陷都有影響。此外，由于塑料還在流動(dòng)，而且溫度又在不斷下降，定向分子容易被凍結(jié)，所以這一階段是大分子定向形成的主要階段。這一階段拖延愈長(zhǎng)時(shí)，分子定向程度也愈大。11.4.4倒流階段這一階段是從柱塞或螺桿后退時(shí)開(kāi)始的，這是模腔內(nèi)的壓力比流道內(nèi)高，因此就會(huì)發(fā)生塑料熔體的倒流，從而使模腔內(nèi)壓力迅速下降，倒流將一直進(jìn)行到澆口處熔

17、料凍結(jié)為止。11.4.5、凍結(jié)后的冷卻階段這一階段是指澆口的塑料完全凍結(jié)時(shí)起到制品從模腔中頂出時(shí)為止。模腔內(nèi)壓力迅速下降，模內(nèi)塑料在這一階段內(nèi)主要是繼續(xù)進(jìn)行冷卻，以便制品在脫模時(shí)具有足夠的剛度而不致發(fā)生扭曲變形。11.4.6成型加工特性（1）結(jié)晶易，濕性小，易發(fā)生融體破裂（2）流動(dòng)性好，但收縮范圍及收縮值大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形。（3）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，料溫低溫高壓時(shí)容易取向，模具溫度低于50度時(shí)，塑件不光滑，易產(chǎn)生熔接不良，流痕，90度以上易發(fā)生翹曲變形。（4）塑料壁厚須均勻，避免缺膠，尖角，以防應(yīng)力集中。嵌件1.4.7瓶蓋生產(chǎn)流程圖：預(yù)熱注射原

18、料裝配儲(chǔ)料罐脫模開(kāi)模保壓固化閉模注 射成品修理加工檢驗(yàn)后處理1.5模具的選擇在杯蓋的設(shè)計(jì)上，其模具主要分為杯蓋和杯蓋扣兩個(gè)部分，所以模具也應(yīng)設(shè)計(jì)兩套模具。1.5.1 型腔數(shù)目的確定型腔數(shù)目的確定，應(yīng)根據(jù)塑件的幾何形狀及尺寸、質(zhì)量要求、批量大小、交貨期長(zhǎng)短、注射機(jī)能力、模具成本等要求來(lái)綜合考慮。通過(guò)綜合考慮各種因素本設(shè)計(jì)決定采用了一模四腔。1.5.2壁厚塑件的壁厚對(duì)其質(zhì)量有很大影響，壁厚過(guò)小難以滿(mǎn)足使用強(qiáng)度和剛度的要求，對(duì)于大型復(fù)雜件難以充滿(mǎn)型腔；壁厚太大，不但浪費(fèi)原材料（一般原材料的成本占塑件成本的50%-70%），而且在塑件內(nèi)部易產(chǎn)生氣泡，外部易產(chǎn)生凹陷等缺陷，同時(shí)還會(huì)增加冷卻時(shí)間（塑件的冷

19、卻時(shí)間大約與塑件壁厚等平方成正比），所以從經(jīng)濟(jì)角度出發(fā)塑件的厚薄是很重要的。另外，同一塑件的壁厚應(yīng)盡量保持均勻一致，以避免造成收縮不一致而導(dǎo)致變形或開(kāi)裂。本設(shè)計(jì)的水杯壁厚為1mm。1.5.3脫模斜度由于制品在冷卻后產(chǎn)生收縮，會(huì)緊緊包住型芯或型腔突出的部分，為了使制件能夠順利從模具中取出或者脫模，必須對(duì)塑件的設(shè)計(jì)提出脫模斜度的要求，要求在塑件設(shè)計(jì)時(shí)或在模具設(shè)計(jì)時(shí)給予充分的考慮，設(shè)計(jì)出脫模斜度。脫模斜度的設(shè)計(jì)與材料的性質(zhì)、制品成型方法、制件的幾何形狀與尺寸、精度要求、磨具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。一般脫模斜度的取值范圍是30130。以下是確定脫模斜度的一些要點(diǎn)：1.制品收縮率達(dá)，形狀復(fù)雜且很不規(guī)則的，其脫

20、模斜度宜取較大值。2.材料性脆、剛性大、玻璃纖維增強(qiáng)的制品，脫模斜度要盡可能大。3.尺寸較大或者尺寸精度要求高德制品，脫模斜度宜取小值。4.塑件上帶有表面花紋時(shí)，每蝕刻深度增加0.02mm，脫模斜度應(yīng)小于1。5.制件內(nèi)表面的脫模斜度應(yīng)大于其外表面的脫模斜度。6.由于塑件內(nèi)測(cè)凸起，脫模是采用強(qiáng)制脫模的方法。1.6計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量，確定注塑機(jī)型號(hào)1.6.1杯蓋該產(chǎn)品為聚丙烯，其密度為0.9g/cm30.91g/cm3，收縮率為1%2.5%，計(jì)算其平均密度為0.905g/cm3.。平均收縮率為1.75%通過(guò)稱(chēng)量，m杯蓋=26.96g，所以杯蓋的體積為v=26.96/0.905=29.8 cm3選

21、用一模四腔結(jié)構(gòu)，所以塑件總體積為4v=119.2cm3，塑件總質(zhì)量為107.84g，澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2-1倍。由于本次采用點(diǎn)澆口，分流道較長(zhǎng)，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.5倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔溶料的總體積為v總=v（1+0.5）=119.2x1.5=178.8cm3由于澆注系統(tǒng)體積與質(zhì)量都不是很大，所以可先初選注塑機(jī)型號(hào)。根據(jù)計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積v總=178.8cm3, 并結(jié)合式v公=v總/0.8，則有：v總/0.8=178.8/0.8=223.5cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，考慮到模具的閉合高度所以選定公

22、稱(chēng)注射量為500cm3,注射機(jī)型號(hào)為xs-zy-500注射機(jī)，其主要參數(shù)見(jiàn)下表。 表2 xs-zy-500注塑機(jī)主要參數(shù)理論注射容積(cm）500螺桿直徑(mm)55注射壓力(mpa)146注射速率(g/s)38塑化能力(kg/h)16.8螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10140鎖模力(kn)3500拉桿空間(mm)500x440移模行程(mm)500模具最大厚度(mm)450模具最小厚度(mm)300鎖模形式液壓-機(jī)械模具定位孔直徑(mm)150噴嘴球半徑(mm)sr018噴嘴口孔徑(mm)31.6.2杯蓋扣通過(guò)稱(chēng)量，m杯蓋=6.75g，所以杯蓋的體積為v=6.75/0.905=7.46cm3選用一

23、模四腔結(jié)構(gòu)，所以 塑件總體積為4v=29.84cm3，塑件總質(zhì)量為27g，澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)驗(yàn)按照塑件體積的0.2-1倍。由于本次采用點(diǎn)澆口，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔溶料的總體積為v總=v（1+0.5）=29.84x1.2=35.8cm3由于澆注系統(tǒng)體積與質(zhì)量都不是很大，所以可先初選注塑機(jī)型號(hào)。根據(jù)計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積v總=35.8cm3, 并結(jié)合式v公=v總/0.8，則有：v總/0.8=35.8/0.8=44.76cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，考慮到模具的閉合高度所以選定公稱(chēng)注射量為100cm3,注射

24、機(jī)型號(hào)為sz60/40注射機(jī)，其主要參數(shù)見(jiàn)下表。表3 sz60/40注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)理論注射容積(cm）100螺桿直徑(mm)35注射壓力(mpa)170注射速率(g/s)95塑化能力(kg/h)40螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)0200鎖模力(kn)800拉桿空間(mm)320320移模行程(mm)305模具最大厚度(mm)300模具最小厚度(mm)170鎖模形式雙曲肘模具定位孔直徑(mm)100噴嘴球半徑(mm)10噴嘴口孔徑(mm)20頂出力(kn)152杯體2.1產(chǎn)品設(shè)計(jì)并繪出產(chǎn)品圖2.2原材料選擇與配方設(shè)計(jì)2.2.1原料選擇本次設(shè)計(jì)所選用塑件材料為聚丙烯（pp）。以下是對(duì)該材料的具體分析。

25、聚丙烯，簡(jiǎn)稱(chēng)pp，是通用塑料中綜合性能非常優(yōu)異的一種材料。近幾年，pp工程塑料化的研究和開(kāi)發(fā)取得很大進(jìn)展，使pp在日常生活用品、汽車(chē)、家電等行業(yè)獲得廣泛的應(yīng)用。根據(jù)聚丙烯的立體構(gòu)型，pp可分為等規(guī)pp和間規(guī)pp，目前工業(yè)上廣泛應(yīng)用的是等規(guī)pp，等規(guī)pp結(jié)晶度高，力學(xué)強(qiáng)度高；間規(guī)pp結(jié)晶度底，具有柔性，抗沖擊性和透明性。2.2.2性能與特點(diǎn)聚丙烯的結(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(qiáng)度較差。聚丙烯最突出的性能就是抗彎曲疲勞性。 聚丙烯具有良好的耐熱性，制品能在100以上溫度進(jìn)行消毒滅菌，在不受外力的條件下，150也不變形。脆化溫度為

26、-35，在低于-35會(huì)發(fā)生脆化，耐寒性不如聚乙烯。 無(wú)毒、無(wú)味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見(jiàn)的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具。因此，我們選用pp作為杯蓋、杯體的材料。2.2.3聚丙烯的成型特性1、成型性好，可采用注塑、擠出及吹塑等成型加工方法；2、吸濕性小，不吸水，成型前可不干燥；3、熔體粘度小，流動(dòng)性好，溢邊值為0.03mm，流動(dòng)性對(duì)壓力敏感，宜采用較高的壓力注射；4、成性收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形等缺陷；5、容

27、易發(fā)生彎曲變形，塑件應(yīng)避免尖角、缺口；6、熱容量大，注射成型模具須設(shè)計(jì)能充分冷卻的冷卻系統(tǒng)；7、模具溫度對(duì)收縮率影響大，冷卻時(shí)間長(zhǎng)，應(yīng)注意控制模具溫度，模溫太低，塑件無(wú)光澤，易產(chǎn)生熔接痕，模溫太高，易產(chǎn)生翹曲變形；8、尺寸穩(wěn)定性好。2.2.4 設(shè)計(jì)注意 耐日光性差，易發(fā)生熱氧老化，用于室外需添加抗氧劑和光穩(wěn)定劑。低溫耐沖壓性差，抗蠕變性和耐磨性也不佳。氧化性酸能促使pp降解，對(duì)脂肪烴、芳烴又不同程度的溶脹，而鹵代烴對(duì)pp 也有破壞作用。避免與銅接觸銅鹽溶液對(duì)其有特殊的破壞作用，因此制品不宜有銅嵌件。pp成性收縮率高，熱膨脹系數(shù)也比較大，制品在熱環(huán)境下受應(yīng)力作用，要防止熱應(yīng)力脆化的發(fā)生。與pe有

28、相似之處，由于非極性的緣故，制品涂飾和粘結(jié)需要表面處理。2.2.5材料收縮率 表1-1 常用塑料的收縮率材料名稱(chēng)聚乙烯聚丙烯聚氯乙烯聚苯乙烯聚碳酸酯尼龍丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物聚甲醛簡(jiǎn)寫(xiě)pepppvcps pc pa abs pom收縮率1.5-3.610-2.50.6-1.50.6-0.80.5-0.80.8-2.50.3-0.81.2-3.02.2.6塑件形狀、尺寸大小的確定 塑料制件的形狀在滿(mǎn)足使用要求的前提下，應(yīng)使其有利于成型，特別是應(yīng)盡量不使用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，因此塑件設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)盡量避免側(cè)向凹凸形狀側(cè)孔。因?yàn)?，?cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)的模具不但提高了模具設(shè)計(jì)的制造成本，而且還會(huì)在分型面上留下

29、飛邊，增加后加工的工作量。某些制件只要適當(dāng)改變其形狀，既能避免使用側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，是模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。此設(shè)計(jì)中的塑料水杯，為圓臺(tái)型，高度為152mm ，水杯外表面為平滑的曲面。上底面與下底面有一定的脫模斜度。（1）壁厚是塑料制件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本要素。壁厚設(shè)計(jì)要考慮兩方面的問(wèn)題，一是壁厚尺寸的確定，二是遵循壁厚均一的設(shè)計(jì)原則。壁厚均一的原則主要從工藝角度以及由工藝導(dǎo)致的質(zhì)量方面的問(wèn)題而提出來(lái)的，均勻的壁厚可使制件在成型過(guò)程中，熔體流動(dòng)性均衡，冷卻均衡。厚度部位在冷卻收縮上的差異，會(huì)產(chǎn)生一定的收縮應(yīng)力，內(nèi)應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致制件在短期內(nèi)或經(jīng)過(guò)較長(zhǎng)的時(shí)期之后發(fā)生翹曲變形。厚度不均時(shí)常采用的三種處置辦法：壁厚交界處的平

30、穩(wěn)過(guò)渡將尖角改為圓角處理厚壁部位減薄該產(chǎn)品圖反映出，此塑料件壁厚為1mm，壁厚均勻，易于成型。（2）杯體直徑的確定 杯體的最小直徑為68mm,最大直徑為78mm。2.2.7配方設(shè)計(jì)抗老化劑配方： 配方質(zhì)量份數(shù)組成： pp 100抗氧劑 10100.1抗氧劑 dstp 0.3脫氧劑 0.3穩(wěn)定劑 77d 0.05紫外線(xiàn)吸收劑 bad 0.1紫外線(xiàn)吸收劑 327 0.15 2.3生產(chǎn)方法選擇與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（繪出工藝過(guò)程方框圖和工藝流程圖）2.3.1生產(chǎn)方法對(duì)于杯體加工，主要采用注塑和吹塑相結(jié)合的加工方法(注射吹塑)。2.3.2工藝過(guò)程由注射機(jī)在高壓下將熔融塑料注入型坯模具內(nèi)形成管狀型坯，開(kāi)模后型坯

31、留在芯模上，通過(guò)機(jī)械裝置將熱型坯置于吹塑模具內(nèi)，合模后由芯模通道引入0.20.7mpa壓縮空氣，使型坯吹脹達(dá)到吹塑模腔的形狀，并在空氣壓力下冷卻定型，脫模后得到制品。2.3.3工藝流程-流程圖原料干燥熔融塑化吹塑冷卻定型脫模 高溫處理冷卻杯體成品2.4 生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定注塑成型工藝參數(shù)表名稱(chēng) 聚丙烯材料 代號(hào)收縮率/%密度/(g/cm3) pp 12.50.900.91設(shè)備類(lèi)型螺桿轉(zhuǎn)速/(r/min)噴嘴形式 螺桿式3080直通式溫度料筒一區(qū)/料筒二區(qū)/料筒三區(qū)/噴嘴/模具/1501701801901902051701904060壓力注塑/mpa保壓/mpa601005060時(shí)間注塑/s保壓

32、/s冷卻/s周期/s15510102015352.5 工藝過(guò)程與操作說(shuō)明擠出吹塑成型是將擠出成型的半熔融狀態(tài)的塑料管坯(型坯),趁熱置于各種形狀的模具中,并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹,使其緊貼于模腔壁上成型,經(jīng)冷卻脫模后得到中空制件的熱成型過(guò)程。它的整個(gè)成型過(guò)程可以分為:型坯形成、型坯吹脹以及冷卻和固化三階段。 2.5.1型坯成型型坯形成是指通過(guò)擠出成型得到半熔融狀態(tài)的塑料管坯(型坯)。隨著中空吹塑制件的幾何形狀越來(lái)越復(fù)雜,設(shè)計(jì)良好的預(yù)成型型坯對(duì)以最小的材料消耗獲得所需求的壁厚分布且結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的制件有著重要的意義,也就是在型坯成型階段通過(guò)采用調(diào)節(jié)型坯的壁厚分布形狀,以使吹塑制品的壁厚分布趨

33、于均勻.2.5.2型坯吹脹 型坯吹脹是指將塑料管坯趁熱置于模具中,并即時(shí)在管坯中通入壓縮空氣將其吹脹，緊貼于模腔壁上成型，這個(gè)階段的成型直接影響制品的外形，壁厚均勻性以及制品的性能，是整個(gè)成型過(guò)程的關(guān)鍵環(huán)節(jié).2.5.3制品冷卻及固化 制品冷卻及固化是指型坯吹脹緊貼模壁后憑借熱擴(kuò)散率較高的模具和壓縮空氣進(jìn)行冷卻，冷卻至一定溫度后開(kāi)模，再在空氣中冷卻的過(guò)程。一般包括外冷卻（制品外表面與模腔間的導(dǎo)熱），內(nèi)冷卻（制品內(nèi)表面與冷卻空氣或其它介質(zhì)間的對(duì)流傳熱）及開(kāi)模后冷卻（制品的內(nèi)外表面與空氣或其它介質(zhì)的自然對(duì)流傳熱）。 制品冷卻及固化階段的實(shí)驗(yàn)研究主要是測(cè)量制品瞬態(tài)溫度、收縮率、翹曲等。2.6生產(chǎn)工藝配

34、套設(shè)備的選擇注塑模是安裝在注射機(jī)上使用的工藝裝備，因此設(shè)計(jì)注射模時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，才能設(shè)計(jì)出符合要求的模具。注射機(jī)規(guī)格的確定主要是根據(jù)制品的大小及型腔的數(shù)目和排列方式，在確定模具結(jié)構(gòu)形式及初步估算外形尺寸的前提下，設(shè)計(jì)人員應(yīng)對(duì)模具所需的注射量、鎖模力、注射壓力、拉桿間距、最大、最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、開(kāi)模距離等進(jìn)行計(jì)算。根據(jù)這些參數(shù)選擇一臺(tái)和模具相匹配的注射機(jī)，倘若用戶(hù)已提供了注射機(jī)的型號(hào)和規(guī)格，設(shè)計(jì)人員必須對(duì)其進(jìn)行校核，若不能滿(mǎn)足要求，則必須自己調(diào)整或與用戶(hù)取得商量調(diào)整。注射機(jī)發(fā)展很快，類(lèi)型不斷增加，注射機(jī)的分類(lèi)方法很多，根據(jù)注射裝置和合模裝置的排列方式不同

35、，可分為臥式注射成型機(jī)、立式注射成型機(jī)、角式注射成型機(jī)和多模注射機(jī)等。（1）臥式注射機(jī) 臥式注射機(jī)是使用最廣泛的注射成型設(shè)備，它的注射裝置和合模裝置的軸線(xiàn)呈一線(xiàn)并水平排列。臥式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是便于操縱和維修，機(jī)器重心低，比較穩(wěn)定，成型后的塑件推出后可利用其重力自動(dòng)落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作。缺點(diǎn)是模具安裝比較困難。（2）立式注射及 它的注射裝置和合模裝置的軸線(xiàn)呈一線(xiàn)并與水平方向垂直排列。立式注射及的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小、模具拆裝方便、安放嵌件便利。缺點(diǎn)是塑件頂出后常需要用手或其他的方法取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作，機(jī)身重心較高。機(jī)器的穩(wěn)定性差。（3）角式注射機(jī) 它的注射裝置和合模裝置的軸線(xiàn)相互垂直排列

36、，其優(yōu)點(diǎn)介于臥、立兩種注射機(jī)之間。（4）多模注射機(jī) 是一種多工位操作的特殊注射機(jī)注射機(jī)型號(hào)標(biāo)準(zhǔn)表示法要有注射量、合模力、注射量與合模力同時(shí)表示等三種方法，本制品采用臥式注射機(jī)。注射機(jī)的選用原則：計(jì)算塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或容量）的0.8倍；模具成型時(shí)需用的注射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力；模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力；模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大、最小閉合高度之間；模具脫模取出塑件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開(kāi)模行程；模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的

37、定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開(kāi)模行程應(yīng)滿(mǎn)足脫件條件。2.6.1計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量該產(chǎn)品為聚丙烯，其密度為0.9g/cm30.91g/cm3，收縮率為1%2.5%，計(jì)算其平均密度為0.905g/cm3.。平均收縮率為1.75%通過(guò)m=v測(cè)出塑件體積： 測(cè)量其質(zhì)量為m=44.75g v=m/=(44.75/0.905) cm3= 49.448cm3因?yàn)檫x用一模四腔結(jié)構(gòu)，所以塑件總體積為4v=198cm3，塑件總質(zhì)量為179g，澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計(jì)之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，但是可以根據(jù)經(jīng)

38、驗(yàn)按照塑件體積的0.2-1倍。由于本次采用中心澆口流道短，因此澆注系統(tǒng)的凝料按塑件體積的0.2倍來(lái)估算，故一次注入模具型腔溶料的總體積為v總=v（1+0.2）=198x1.2=237.6cm3由于澆注系統(tǒng)體積與質(zhì)量都不是很大，所以可先初選注塑機(jī)型號(hào)。2.6.2確定注塑機(jī)型號(hào) 根據(jù)計(jì)算得出一次注入模具型腔的塑料總體積v總=237.6cm3, 并結(jié)合式v公=v總/0.8，則有：v總/0.8=237.6/0.8=297cm3。根據(jù)以上的計(jì)算，考慮到模具的閉合高度所以選定公稱(chēng)注射量為500cm3,注射機(jī)型號(hào)為xs-zy-500臥式注射機(jī)，其主要參數(shù)見(jiàn)下表， 注塑機(jī)主要參數(shù)理論注射容積(cm）500螺桿

39、直徑(mm)55注射壓力(mpa)146注射速率(g/s)38塑化能力(kg/h)16.8螺桿轉(zhuǎn)速(r/min)10140鎖模力(kn)3500拉桿空間(mm)500x440移模行程(mm)500模具最大厚度(mm)450模具最小厚度(mm)300鎖模形式液壓-機(jī)械模具定位孔直徑(mm)150噴嘴球半徑(mm)sr018噴嘴口孔徑(mm)33標(biāo)簽在瓶子上提供必要地信息，最常采用的方式就是貼標(biāo)簽。這是因?yàn)槌似矫嫘螤钔?，在其他形狀上印刷都是較復(fù)雜，費(fèi)用也高?？捎盟芰匣蚣堉谱魃虡?biāo)，紙制商標(biāo)常含有聚合物涂層，防止劃傷或受潮損壞。3.1包裝薄膜原材料選擇ldpe結(jié)晶度較低，為一種乳白色半透明的蠟狀固體

40、樹(shù)脂，無(wú)毒。ldpe成型加工性、柔軟性、抗沖擊韌性、耐低溫性等性能較好，電絕緣性?xún)?yōu)良，吸水性低，化學(xué)穩(wěn)定性好，如對(duì)酸、堿、鹽、有機(jī)溶劑等都較穩(wěn)定；但機(jī)械強(qiáng)度差，耐熱性差，在日光和熱作用下容易老化降解而變色、性能下降或龜裂。但成本較pet很低，且能滿(mǎn)足制品的使用要求，故包裝薄膜原材料選為ldpe。3.2外包裝塑料薄膜根據(jù)生產(chǎn)工藝的不同而有三類(lèi)：流延膜、吹脹膜以及定向膜（即拉伸膜）。吹脹膜強(qiáng)度比流延膜好，熱封性比流延膜差，薄膜的性能同操作參數(shù)關(guān)系大。而定向膜由于拉伸分子發(fā)生定向，提高了結(jié)晶度，因而結(jié)晶型聚合物的定向膜無(wú)熱封性，強(qiáng)度是三種薄膜中最大的。擠吹薄膜的生產(chǎn)工藝流程是:原輔材料開(kāi)包驗(yàn)收配方造

41、粒擠出機(jī)料斗上料擠出機(jī)口模擠出吹脹膜泡風(fēng)環(huán)冷卻人字架夾膜輥牽引電暈處理卷取。上料配方造粒風(fēng)環(huán)冷卻吹脹膜泡擠出卷取夾膜輥牽引電暈處理人字架圖6 外包裝生產(chǎn)流程圖3.3包裝薄膜工藝過(guò)程及操作說(shuō)明包裝薄膜為擠吹薄膜法，其工藝過(guò)程為：先將配方造粒用轉(zhuǎn)鼓式混合機(jī)混合均，勻然后擠出機(jī)料斗上料，擠出機(jī)口模擠出，吹脹膜泡，風(fēng)環(huán)冷卻，在用人字架夾膜輥牽引，電暈處理，最后卷取薄膜。在整個(gè)過(guò)程中需保持?jǐn)D出速率。熱收縮膜作為標(biāo)簽包裝材料具有獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)：節(jié)約森林資源、降低成本、防潮、衛(wèi)生、使用方便；包裝后的商品美觀(guān)，節(jié)約空間，且適于大批量生產(chǎn)等特性，越來(lái)越多地被各種產(chǎn)品所使用。 3.4熱轉(zhuǎn)印商標(biāo)熱轉(zhuǎn)印商標(biāo)可以認(rèn)為是貼商

42、標(biāo)和印商標(biāo)之間的一種交叉方式。用傳統(tǒng)的印刷技術(shù)把商標(biāo)副本反印到專(zhuān)用襯體上，然后把商標(biāo)和容器表面接觸、印刷并加熱。熱量使帶商標(biāo)圖像的油墨粘合到要印刷的物體上，把襯體剝離，使圖像留在容器表面上。3.5濕膠粘合劑商標(biāo)最普通貼商標(biāo)的方法是 把水質(zhì)膠抹到商標(biāo)的后面，再把商標(biāo)商標(biāo)貼到物體上。這種方法對(duì)紙商標(biāo)特別有效，并能快速操作。今天使用的粘結(jié)劑，除去熱熔膠以外，大部分是水質(zhì)的，常常是一種懸浮物形式，含有聚醋酸乙烯或者乙烯-醋酸乙烯共聚物，作為基礎(chǔ)聚合物。用一組滾輪把一定量的粘合劑涂到商標(biāo)上，加壓把商標(biāo)固定到容器上或其他物體上。一般塑料商標(biāo)不適用濕膠粘結(jié)劑，因?yàn)樗鼈兏稍锞徛?。為了適應(yīng)高的生產(chǎn)速度以及商標(biāo)一

43、次到位固定住，快速干燥是很有必要的。熱熔粘合劑冷時(shí)是100%固體，加熱變成液體，它適用于塑料商標(biāo)，不需要干燥就能與容器形成很好的結(jié)合。4塑料提繩4.1市場(chǎng)調(diào)查及本設(shè)計(jì)制品所需原材料的分析根據(jù)網(wǎng)上搜尋和市場(chǎng)調(diào)查，使用塑料水杯及實(shí)惠結(jié)果如下：水杯材質(zhì)玻璃水杯10%塑料水杯60%金屬水杯24%陶瓷6%水杯材質(zhì)水杯價(jià)格9元以下20%1029元50%3049元20%50元以上10%水杯價(jià)格顏色挑選冷色調(diào)40%暖色調(diào)40%中性色調(diào)18%雜色調(diào)2%顏色挑選水杯更換頻率 三個(gè)月10%半年30%一年50%兩年10%水杯更換頻率 關(guān)注的因素安全質(zhì)量?jī)r(jià)格外形關(guān)注的因素水杯材質(zhì)玻璃水杯10%塑料水杯60%金屬水杯24

44、%陶瓷6%水杯材質(zhì)由表可知：1.較多的人選擇塑料水杯2.在購(gòu)買(mǎi)水杯的過(guò)程中，消費(fèi)者較多關(guān)注的是水杯的質(zhì)量、安全性和價(jià)格3.水杯價(jià)格在10-29元者居多4.已經(jīng)有大部分消費(fèi)者已經(jīng)考慮到健康因素5.大多數(shù)消費(fèi)者水杯的更換頻率在一年左右，隨著認(rèn)識(shí)的提高，越來(lái)越多的人關(guān)注健康因素和審美因素。 根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，我們?cè)O(shè)計(jì)的水杯的目標(biāo)是:無(wú)毒無(wú)味，安全性高。實(shí)用性好，使用方便。經(jīng)久耐用、不易損壞。造型美觀(guān)、色澤好、顏色不單一。性?xún)r(jià)比高，經(jīng)濟(jì)效益好。根據(jù)制品的使用性能和制品要求，選擇原材料原則如下：無(wú)味、無(wú)毒，耐熱性好、耐候性較好、耐磨，光澤度好，并且透明要好、杯體、杯蓋：抗沖擊強(qiáng)度要高；有螺紋結(jié)構(gòu)，尺寸穩(wěn)定性

45、好，手拎帶：拉伸強(qiáng)度高，抗疲勞性良好。4.2材料的選擇與性能對(duì)比幾種日用制品常用塑料的性能比較材料 優(yōu)點(diǎn) 缺點(diǎn) ps 1.透明 2.剛硬 3.易于成型 4.成本低 1.易破裂 2.易刮傷 3.在紫外線(xiàn)下易老化 hdpe 1.密度大 2.耐化學(xué)溶劑 3.成本低，易成型 1.自熄性差 2.氣體阻隔性差 3.不耐高溫 4.力學(xué)性能一般 pp 1.剛硬有韌性 2.質(zhì)輕 3.在高溫下保持力學(xué)性質(zhì) 1.在0以下易變脆 2.耐候性差 3.不易染色 4.易燃燒 pc 1.抗沖擊強(qiáng)度高，抗蠕變性能好、透明度高 2.耐熱性好，耐候性好、尺寸穩(wěn)定性好 1.疲勞強(qiáng)度差 2.有應(yīng)力開(kāi)裂現(xiàn)象 根據(jù)以上材料的對(duì)比發(fā)現(xiàn)符合此

46、次設(shè)計(jì)的只有pp和pc，繼續(xù)對(duì)比如下： 材料透明性氣體阻隔性衛(wèi)生性耐沖性耐熱溫度成本pc 高好一般 優(yōu)良高較高pp 較高一般好好高較低 pp化學(xué)穩(wěn)定性好，熔點(diǎn)高，質(zhì)輕，成型工藝性很好，可以注射成型，而且聚丙烯也比聚碳酸酯安全。pp的維卡軟化溫度為150c。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。因此，我們選用pp作為杯蓋、杯體以及杯柄的材料。4.2.1塑件的原材分析甲基排列在分子主鏈的同一側(cè)稱(chēng)等規(guī)聚丙烯，若甲基無(wú)秩序的排列在分子主鏈的兩側(cè)稱(chēng)無(wú)規(guī)聚丙烯，當(dāng)甲基交替排列在分子主鏈的兩側(cè)稱(chēng)間規(guī)聚丙烯。一般工業(yè)生產(chǎn)的聚丙烯樹(shù)脂中，等規(guī)結(jié)構(gòu)含量約為95%，其余為無(wú)規(guī)或間規(guī)聚丙烯。工業(yè)產(chǎn)品以等

47、規(guī)物為主要成分。聚丙烯也包括丙烯與少量乙烯的共聚物在內(nèi)。通常為半透明無(wú)色固體，無(wú)臭無(wú)毒。由于結(jié)構(gòu)規(guī)整而高度結(jié)晶化，故熔點(diǎn)可高達(dá)167。耐熱、耐腐蝕，制品可用蒸汽消毒是其突出優(yōu)點(diǎn)。密度小，是最輕的通用塑料。缺點(diǎn)是耐低溫沖擊性差，較易老化，但可分別通過(guò)改性予以克服。塑件的原材料采用聚丙烯（pp），pp為結(jié)晶型高聚物，常用塑料中pp最輕。通用塑料中，pp的耐熱性最好。pp有良好的耐應(yīng)力開(kāi)裂性，有很高的彎曲疲勞壽命，俗稱(chēng)“百折膠”。 pp產(chǎn)品質(zhì)輕、韌性好、耐化學(xué)性好。pp的缺點(diǎn)：尺寸精度低，剛性不足，耐候性差。它具有后收縮現(xiàn)象，脫模后易老化、變脆、易變形。pp結(jié)晶度,吸濕性小,易發(fā)生融體破裂,長(zhǎng)期與熱

48、金屬接觸易分解；流動(dòng)性好,但收縮范圍及收縮值大,易發(fā)生縮孔、凹痕、變形；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；料溫低溫高壓時(shí)容易取向,模具溫度低于50度時(shí),塑件不光滑,易產(chǎn)生熔接不良,流痕,90度以上易發(fā)生翹曲變形；塑料壁厚須均勻,避免缺膠,尖角,以防應(yīng)力集中。 pp的熔體粘度比較低，因此成型加工流動(dòng)性良好，特別是當(dāng)熔體流動(dòng)速率較高時(shí)熔體粘度更小，適合于大型薄壁制品注塑成型，例如洗衣機(jī)內(nèi)桶。pp的成型收縮率是比較大的，達(dá)到2%以上，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于abs塑料（0.5%）。pp的成型收縮率可以隨著添加其它的材料的種類(lèi)及多少有所變化，這在制作具有配合尺寸的注塑制品時(shí)需認(rèn)真加以考慮。

49、除此之外，聚丙烯（pp）無(wú)毒、無(wú)味，密度小，強(qiáng)度、剛度、硬度耐熱性均優(yōu)于低壓聚乙烯,可在100左右使用。具有良好的電性能和高頻絕緣性不受濕度影響，但低溫時(shí)變脆、不耐磨、易老化。適于制作一般機(jī)械零件、耐腐蝕零件和絕緣零件。常見(jiàn)的酸、堿等有機(jī)溶劑對(duì)它幾乎不起作用，可用于食具。4.2.2塑件的工藝分析1、塑件的使用性能該塑件為樂(lè)扣水杯手拎帶制品，制品表面并不復(fù)雜，其外表只需光潔，無(wú)明顯澆口熔接痕。根據(jù)產(chǎn)品要求，該塑件為小批量制品生產(chǎn)，即采用一膜一腔模具設(shè)計(jì)。2、塑件尺寸精度該塑件的尺寸精度沒(méi)有特殊要求，故采用mt6級(jí)的精度查去公差等級(jí)進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算。3、塑件的表面質(zhì)量該塑件要求表面光潔、無(wú)飛邊毛刺、無(wú)

50、縮孔，無(wú)澆口熔接痕等工藝性能。故在選擇澆口，表面粗糙度時(shí)須注意。 4.2.3通過(guò)產(chǎn)品的使用性能以及美觀(guān)要求進(jìn)行配方設(shè)計(jì)1、增塑劑：為了降低塑料的軟化溫度范圍和提高其加工性，柔韌性和延展性，加入低揮發(fā)性的的物質(zhì)。本設(shè)計(jì)中采用鄰苯二甲酸二辛脂，原因如下：（1）與聚丙烯具有很好的相容性，揮發(fā)性低，耐低溫，最終要的是低毒。（2）成本低，本品具有良好的綜合性能，混合性能好，增塑效率高，揮發(fā)性較低，低溫柔軟性較好，耐水抽出，電氣性能高，耐熱性和耐候性良好。2、穩(wěn)定劑：凡是在成型加工和使用期間為有助于材料性能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中加入的物質(zhì)稱(chēng)穩(wěn)定劑。本設(shè)計(jì)采用2,6-二特丁基-4-甲酚，原因如

51、下：（1）抑制產(chǎn)品氧化和延長(zhǎng)其使用期（2）對(duì)聚合物的穩(wěn)定效果好，相容性好等等3、填充劑：改善塑料成型加工性能，提高制品某些性能，賦予塑料新的性能和降低原材料成本。聚丙烯對(duì)紫外線(xiàn)很敏感，加入氧化鋅硫代丙酸二月桂脂，炭黑式類(lèi)似的乳白填料等可以改善其耐老化性能，本次設(shè)計(jì)加入硫酸鈣（石膏）。4、著色劑：本設(shè)計(jì)因?yàn)槭菢?lè)扣水杯的手拎設(shè)計(jì)，除具有好的表面性能以外，還有具有鮮艷的外觀(guān)，給人以視覺(jué)感美。本次采用有機(jī)多環(huán)化合物特殊光學(xué)色料。5、潤(rùn)滑劑：因?yàn)楸局破芬缶哂泄饣谋砻妫篮玫耐庥^(guān)尺寸故加入石蠟為潤(rùn)滑劑。4.2.4為了提高生產(chǎn)效率本次設(shè)計(jì)采用粉料進(jìn)行加工成型。1、根據(jù)生產(chǎn)制品的數(shù)量，通過(guò)準(zhǔn)確的計(jì)量將成型

52、加工所用的原材料聚丙烯、增塑劑、穩(wěn)定劑、填充劑、著色劑和潤(rùn)滑劑。2、在制備粉料之前必須對(duì)以上所用的原材料和各助劑進(jìn)行原料的預(yù)處理（包括干燥，雜質(zhì)的去除和預(yù)熱等）3、粉料的制備，將聚合物、增塑劑=穩(wěn)定劑等依次加入混合設(shè)備（密煉機(jī)）中，在制定的溫度下混合，制備粉料。4、將制備好的粉料在正確的加工設(shè)備下進(jìn)行加工成型。4.3成型工藝的確定根據(jù)塑料制件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、尺寸精度要求、產(chǎn)量，確定成型方法為注射成型。選擇原因如下：根據(jù)塑件外形尺寸，表面要求。成型周期短，能一次成型外形尺寸復(fù)雜，精確的制品對(duì)成型塑件的適應(yīng)性強(qiáng)，生產(chǎn)效率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。是一種比較經(jīng)濟(jì)而先進(jìn)的成型技術(shù)，節(jié)省成本。4.3.1成型設(shè)備的選擇1、手拎帶尺寸圖如下，根據(jù)此圖求出制品的體積