塑料碗注射模设计样本谁有?

2011  届本科毕业设计（论文）开题报告  1.设计背景或研究意义  市场竞争的日趋激烈，使得产品的功能日趋多元化，产品的生命周期不断缩短，塑料产品结构日趋多样化和复杂化，客户对产品质量的要求也越来越高。这在一定程度上决定了模具设计和注射成型过程的复杂性，有些注射成型问题连有经验的模具设计师和注射工艺师都很难把握。而传统的注射模设计首先考虑的是模具结构本身的需要，之后考虑的才是注射制品的需要。模具试模周期过长、试模成本过高严重影响了企业的竞争力。从塑料模的设计、制造、模具的材料以及成型技术等方面，塑料成型技术的发展趋势如下：CAD/CAE/CAM技术的快速发展和推广应用各种模具新材料的研制和使用；模具的标准化；塑料制件的微型化、超大型化和精密化。模具CAD/CAE/CAM系统是计算机辅助某一种类型模具的设计、计算、分析、绘图以及数控加工自动编成等的有机集成，可以大大缩短产品研究周期、模具设计和加工周期，提高产品设计的准确性，降低产品开发和模具成本。在模具材料方面，专用塑料模具钢品种少、规格不全，质量尚不稳定。因此，对塑料熔体的注射成型过程的计算机模拟对优化产品结构设计、模具设计以及注射成型工艺具有非常重要的指导意义。我国塑料模的发展极其迅速。塑料模的设计技术、制造技术、CAD技术、CAPP技术，以有相当规模的开发和应用。我国在塑料模设计技术上，与发达国家和地区的差距，参见下表。可见我国在塑料模设计的计算机辅助技术上的落后。在塑料之间的生产中，高质量的模具设计、先进的模具制造设备、合理的加工工艺、优质的模具材料和现代化的成型设备等是成型优质塑件的重要条件。    本题目来自实际的工业生产，具有一定的实用价值。在塑料制品的普及应用的现代社会中，塑料碗也成为我们日常生活中的常见用品，塑料碗的注塑生产中成品的质量和生产效率主要取决于模具的质量，而在传统的塑料碗模具制造中一般是模具设计然后试模、在分析缺陷修改模具，而模具设计和注射成型过程中模具设计师和注射工艺师都很难把握，这样模具的设计周期和成本都降低了企业的竞争力。在设计中应用模CAD/CAE技术能很好解决这些不足，本题首先通过分析塑料碗的性能要求与成型工艺，确定塑件选用材料，采用注塑方法成型，运用专业模具设计软件PRO/E对该塑件设计出一套完整的注塑模具,  再利用Moldflow  完成模具充型过程的模拟和仿真，确定和改善工艺参数，优化塑料模设计。由此可以缩短塑料碗的研究周期、模具设计和加工周期，提高产品设计的准确性，降低成本。

本次设计以生活中常用的塑料碗为依据，对它的生产用品注塑模进行设计，其中对模具结构包括了塑件的分析，注射机选择、确定及校核，注射模具的内部结构设计（分型面的选择、浇注系统的设计、成型零件的设计、温度调节系统的设计）等等。  模具的浇注系统采用了热流道板后,不仅在很大程度上缩短了成型周期,节约了大量的塑料原料,减少了再生料,而且完全实现了自动化生产控制过程。,但随着产品批尽管模具的成本在一次性投资中较高量的增大,模具的综合效益越来越显示出明显的优势。尤其对具有一定精度要求的产品在质量上有很大的提高。
  1  塑件的工艺分析  
1.1  塑件材料的工艺性分析  
      塑件的材料为PP，即聚丙烯，属于热塑性塑料。PP是一种半结晶性材料。它比PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1%～4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。PP的流动率MFR范围在1～40。低MFR的PP材料抗冲击特性较好但延展强度较低。对于相同MFR的材料，共聚物型的强度比均聚物型的要高。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8%  ～  2.5%  。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。然而，它对芳香烃（如苯）溶剂、氯化烃（四氯化碳）溶剂等没有抵抗力。  PP塑料成本低,易成型,且无味无毒,(PP塑料还有一种叫食品级的,本身就是做食品用的容器的)。
1.2  塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析  
1.2.1  塑件的结构分析  
该塑件是塑料碗,其材料为透明PP塑料。碗的壁厚为2mm,口部直径为150mm，最大高度为65mm，外部最大轮廓直径为154mm，深度为60mm，碗底在72mm处最大厚度5mm，主流道球面半径SR为7.2mm。  
1.2.2  塑件的尺寸精度分析  影响模具精度的主要问题是所用塑料的收缩量，由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8%  ～  2.5%，应用于不同的塑料加工过程都相当稳定。塑料碗的尺寸未注公差，尺寸精度查表取MT5（塑料成型模具  表2-1-3）。  从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为5mm，最小处为2mm，壁厚差为3mm，较均匀，有利于零件的成型。  
1.2.3  塑件表面质量分析  该塑件的表面除要求没有熔接痕、气痕、飞边、毛刺等生产缺陷，内部不得有导电物质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。  综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。  
1.3  初步确定注射机型号  注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。在设计前要了解生产制品可供选用的注射机规格、型号及与模具设计有关的技术参数，并估算制品及浇注系统凝料的总体积和质量，在此基础上初步确定所选注射机的型号及规格。
1.2  塑件的结构和尺寸精度及表面质量分析  
1.2.1  塑件的结构分析  该塑件是塑料碗,其材料为透明PP塑料。碗的壁厚为2mm,口部直径为150mm，最大高度为65mm，外部最大轮廓直径为154mm，深度为60mm，碗底在72mm处最大厚度5mm，主流道球面半径SR为7.2mm。  
1.2.2  塑件的尺寸精度分析  影响模具精度的主要问题是所用塑料的收缩量，由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8%  ～  2.5%，应用于不同的塑料加工过程都相当稳定。塑料碗的尺寸未注公差，尺寸精度查表取MT5（塑料成型模具  表2-1-3）。  从塑件的壁厚上来看，壁厚最大处为5mm，最小处为2mm，壁厚差为3mm，较均匀，有利于零件的成型。  1.2.3  塑件表面质量分析  该塑件的表面除要求没有熔接痕、气痕、飞边、毛刺等生产缺陷，内部不得有导电物质外，没有特别的表面质量要求，故比较容易实现。  综上分析可以看出，注射时在工艺参数控制得较好的情况下，零件的成型要求可以得到保证。  
1.3  初步确定注射机型号  
注射机规格的确定主要是根据塑料制品的大小及生产批量。在设计前要了解生产制品可供选用的注射机规格、型号及与模具设计有关的技术参数，并估算制品及浇注系统凝料的总体积和质量，在此基础上初步确定所选注射机的型号及规格。  
1.3.1计算塑件的体积、重量和注射量  按照塑料件图所示尺寸（圆角部位简化）近似算得塑件体积：
  查设计资料可知，PP塑件的密度为0.90～0.91g/cm3  取0.90  g/  cm3  ，算得塑件质量  为：  Ms=0.90×352684×103=32g  
型腔数量的确定：  对于从产品顶部中心进料的形式而言,如采用一模一腔,模具可用直接浇口进料,模架可选用大浇口系列,模具结构将会非常简单。但塑件成型后,浇口处需进行二次加工,并对外观质量造成一定的影响。产品外观质量要求模具需采用点浇口结构,这种结构不仅使产品浇口处的痕迹较小,而且还可实现自动化生产控制过程,加上产品批量及尺寸精度的要求,  再考虑到模具的制造成本，初步确定型腔数为2，即一模两腔。  由于流道凝料的质量未知，根据经验，可以按照该塑件质量的60％来进行计算，因此注射量为：  M=  2Ms+m  =2×32+32×60％=83.2g  
查表设计资料得PP塑料成型时的注射压力p=120MPa。注射机的注射压力须满足：  ≥120Mpa。

塑料碗最常用的、最好的材料就是密胺，也就是闹得沸沸扬扬的“3聚_氰_胺”。  密胺的特性和功能百度上有完善的资料，这儿不贴出了。  当然还有聚丙烯、聚乙烯也可以做，但是需要改性处理，在功能上比密胺差多了，所以很少采用。