塑料方凳注射成型 课程设计.docVIP

高分子材料成型加工 设计说明书 起止日期： 年 月 日 至 年 月日学生姓名 班级 成绩 指导教师(签字) 年 月 日 第一章 制品基本条件的确定 2 1.1制品基本参数的确定 2 1.2制品的成本估计 2 第二章 方凳结构设计 2 第三章 选材及配方设计 4 3.1基材和性能分析 4 3.2 配方设计 4 第四章 注射量计算及注射机的初步确定 5 4.1 注射量的计算 5 4.2 注射机的初步确定 6 第五章 浇注系统设计计算 7 第六章 成型零件工作尺寸及模具设计 8 6.1型芯的设计 8 6.2型腔的设计 9 第七章 模具加热与冷却系统设计与校核 13 7.1加热系统设计与校核 13 7.2冷却系统设计与校核 13 第八章 注射压力、锁模力和安装尺寸校核及注射机的选定 16 8.1注射压力的校核 16 8.2锁模力的校核 16 8.3 安装尺寸与工艺的设计与校核 17 8.4 注射机的确定 18 第九章 成型工艺条件 18 第十章成本及利润核算 19 10.1 方凳的成本 19 10.2每天的利润 19 第十一章 课程设计总结 20 第一章 制品基本条件的确定 1.1制品基本参数的确定 该制品为塑料方凳，作为可以承受成人体重的凳子，现在人一般在80Kg以下，则需要方凳能承受的载荷条件要达到784N； 塑料方凳的主要用于湖南等南方城市一带，要能承受40℃的高温和—10℃的低温； 塑料凳子要能耐磨，硬度也要高，设计洛氏硬度70；弯曲强度45MPa； 凳子成型收缩率要低，这样才不至于变形，收缩率0.7%； 凳子要持久耐用则不能存在应力集中，缺口冲击强度55 J.m-2；同时，凳子的韧性必须好，这样才能不至于太脆而易损坏，则需断裂伸长率100-200%。 1.2制品的成本估计 为了获得更大的利润，必须控制单张凳子的成本在7元左右。 第二章 方凳结构设计 根据现在人得平均身高和体型特征，可设计方凳的高度为500mm，上表面宽度为300mm，腿的侧边和上边缘分别为70mm，中部加强横档为50mm。 设计的方凳示意图和效果图如图1(a)所示；图1中的（b）图为凳子底部加强筋的示意图，有了这些加强筋，力学性能就更好，则能承受784N的力。 （a） (b) 图1 第三章 选材及配方设计 3.1基材和性能分析 根据以上制品的用途及所需达到的性能，决定选用聚丙烯作为基体树脂来做这个塑料方凳。聚丙烯是一种高结晶度的聚合物，由于C-O键的键长比C-键短，因而聚丙烯轴方向的填充密度大，由于侧甲基的位阻效应，成螺旋结构。 聚丙烯韧性好，耐热性好，可在100℃以上温度上工作，但低温下耐冲击强度不高。 下表为基体树脂聚丙烯的主要性能指标。 表1 聚丙烯的主要性能指标 密度() 0.90 弯曲强度/MPa 50 结晶率/（%） 0.94-0.96 热变形温度(1.82MPa/℃﹚ 112.5-126.6 吸水率24h长时期（%） 0.01-0.03 剪切强度/MPa 54-67 洛氏硬度/MPa R80—R110 拉伸强度/MPa 29 拉伸强度/MPa 60-70 压缩强度（屈服）/MPa 112.5-126.6 断裂伸长率（%） 200 缺口冲击强度/（） 0.5 3.2 配方设计 由于聚丙烯价格很高，达到6875元一顿，为了降低成本，需加入一些其他的助剂来满足要求，但加入助剂就会降低聚丙烯的力学强度。 GF和LCP的配合使用时得其增强效果更好，它们的作用是改善制品的力学性能，使制品强度达到预期的效果； PP的成型收缩率很大，为了达到要求的0.7%，也为了降低成本，需加入碳酸钙，但会使PP的韧性下降； POE由于加入了填料及增强材料，需加入增韧剂来改善PP的韧性； PP的在—10℃时耐冲击强度低，而且各项性能指标均不好，则需加入耐寒剂EPDM； 由于凳子会经常用来做，则需很好的耐磨性，而PP本身是质地比较软的树脂，则需加入耐磨剂来改善性能，石墨和配合使用是很好的耐磨增强剂； PP—g—MAH是相容剂，因为PP和POE以及EPDM同时使用时相容性达不到，而PP—g—MAH做相容剂时能使得这三者达到很好的相容性； KH-550是作为的偶联剂，因为是无机物，而树脂等式有机物，加入偶联剂能增进无机物和有机物之间的粘合性能； 由于PP的结晶度很高，熔融流动性不强，需加入润滑剂来改善它的流动性，HSt润滑剂兼有内，外润滑的作用，除了改善流动性，能增加塑料表面的润滑性； PP的抗紫外光老化性能较差，而塑料方凳很多时候会用在一些餐馆摆出的户外摊位上，所以必须加入紫外光吸收剂来增强制品的抗紫外光老化性能； 钛白粉，群青，酞菁蓝组合的使用是使得制品的颜色是深蓝色，这是种接近自然的颜色，用的很广。 由上述这些分析可