毕业论文（2013届）题目：姓名：学号： 08070**** 系部：数控技术系班级： 08高职数控*班指导教师：2013年4月塑料水杯的加工方法摘要：此次毕业设计塑料水杯过程中分析了塑料水杯零件的塑料工艺，介绍了塑料PP的成形工艺特点，采取了最佳的成型方案，同时，详细地分析了模具结构与计算。
最后还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核. 着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。
其中模具结构的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道选择和浇口位置的确定，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，温度调节系统的设计,模架的选用,模具的装配等。
关键词：塑料水杯 PP 注射模模具结构一、塑件品种的选择及其性能1.零件图，如图1所示：图12.材料的选用及性能分析经过对水杯的用性能进行分析，最终选定PP作为制件的材料。
PP是一种由丙烯聚合而制得的热塑性树脂，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。
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。
性质极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3，加工性质毋须预热干燥。
PC优点1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性。
PC缺点1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化。
3.材料的工艺性分析(1)、收缩性塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性。
，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%。
收缩性的计算公式为：S实=a-b/b，S计=c-b/c。
（S实：实际收缩率 S计：计算收缩率 a：塑件在成型温度时的单向尺寸 b：塑件在室温下的单向尺寸 c：塑件在室温下的单向尺寸），经查PP的相关性可知，PP在其厚度为2mm时其收缩率为1.5-2%(0.15-0.20),为避免其它因素对收缩率的影响，我们选取一个相对平均值0.018作为制件的计算收缩率。
(2)、流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。
流动性能较好，溢边值为0.03mm左右.(3)、吸湿性吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。
PP不吸水也不易粘附水分,但均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性(4)、结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。
PP为半结晶性的材料，模具的温度也会对其结晶性产生影响。
(5)、热敏性对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。
这种性能称为热敏性。
另外，塑料熔体发生热分解或热降解时，会释放出一些挥发性气体，这些气体一般具有腐蚀性，或有毒，不管是对人，还是模具都会造成一定的影响。
PP对温度敏感。
(6)、腐蚀性均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗酸碱腐蚀性。
如表1PP的加工工艺表表1二、分析塑件的结构工艺性1．塑料件的尺寸精度分析按塑件的尺寸MT精度要求,未标注公差为自由，按PP材料模塑件公差等级（GB/T 14486-1993）选取一般精度要求MT5。
其主要尺寸公差如下:（单位均为mm）成型零件的外形尺寸：10002.1+- 204.0+- 5044.0+- 8802.1+- 34000,3+- 104.0+- 9002.1+- 60084.0+-成型零件的内型尺寸：5064.00+- 5774.00+- 8600.10+-2.塑料件的使用性能分析塑件的外表面光亮耐磨，平整，需要有良好的力学性能,要有适合的配合精度、强度和弹性，不容易产生的变形，整体无变形即可。
3.塑料件的表面质量分析该塑件结构简单，要求外型美观，表面光滑，没有斑点及熔接痕现象，塑件完成后内外表面没有可见缺陷。
4.塑料件的结构分析该制件结构简单，壁厚为2mm ，杯底的总厚度为4mm ，中心部分比四周薄，厚为2mm ，这种结构有利于杯子摆放的稳定性。
杯子四周杯壁为圆弧过度。
三、成型设备的型号与规格 1.成型条件的确定PP 的成型条件查塑料模具设计手册如下： 密 度：0.9-0.91g/mm ³ 预热温度：80-90℃ 预热时间：1-2h料筒温度：后段 160-180 中段 180-200 前段 200-220 模具温度：80-90℃ 注射时间：20-60s 高压时间：0-3s 冷却时间：20-90s 总 周 期：50-160s2.塑件的重量计数(1)、对制件的体积进行计算 在P/roe 中完成三维图，利用P/roe 对制件的本积进行计算，计算所为:V=5.8677565e+04 mm 3 ,其中 e=1 04=10000 所以水杯的体积为:V=10058.68mm ³（2）、对制的重量计算由公式W=ρV可计算出制件的重量,V=1005.87mm³ρ=0.9-0.91g/mm³取0.9g/mm³W=ρV=0.9 ×103 ×10058.68=9.05g（3）、锁模力的计算F M=（NA1+A2）P型式中， F M ——模具所需要的锁模力（N）N ——初步选定的型腔数量A1 ——单个塑件在分型面上的投影面积（mm2）A2 ——流道凝料在分型面上的投影面积（mm2）P型——塑料熔体对型腔的平均压力(MPa)其中，A2 按分型面上投影面积A1 的0.2～0.5倍。
取中间值0.3，利用Pro/E进行注塑件投影面积分析（一模一腔一起分析），A1 投影面积为：6357.21A2取A1的0.3倍,在通用塑料生产中,小型模具通常械腔内塑料压力取20~40MP,在此我们对P的值取30MP。
F M=（NA1+A2）P型=(6357.21+0.3×6357.21)×30=247931.19MP=24.793t（4）、注射机的选择1.注射机的选取：V=4×41+4cm3=10058.68cm3 Q=0.90*168=152g因此，注射机的额定注射量应>152/0.8=190g锁模力的计算：胀型力=制品投影面积A⨯型腔压强P投影面积=π⨯35⨯35mm2型腔压强P=15MPa胀型力=150KN锁模力≥胀型力÷0.8=187500N所以初步选择： JM100C型注射机JM100C 型注射机的主要参数如表2所示。
表22.注塑机参数校核（1）影响成型零件尺寸的因素①成型收缩 塑件成型后的收缩率与多种因素有关。
在计算工作尺寸时，通常按平均收缩率计算：%1002/min max ×)+S =(S S （4-1）式中，S ——塑件的平均收缩率； max S ——塑件的最大收缩率； min S ——塑件的最小收缩率。
②模具成形零件的制造公差 它直接影响塑件的尺寸公差，成形零件的精度高，则塑件的精度也高。
模具设计时，成形零件的制造公差z δ可选塑件公差Δ的1/3—1/14，或选IT7级左右精度，表面粗糙度a R 为0.8—0.4μm 。
（2）塑件制品分析①产品要求：从对本产品进行的工艺分析中可以得知，所设计的塑件材料为PC/ABS ，材料收缩率为：0.005，精度要求高，故一次注塑一个。
②计算制品的体积重量：材料采用PC/ABS ，其密度为1.12，收缩率为0.5%。
塑件的体积:35353.3628mm V = 塑件的密度: ρ=1.12g/3cm 塑件的重量: M =ρV =5.996g3.最大注塑量校核注塑机的最大注塑量应大于制品的质量或体积（包括流道及浇口凝料和飞边），通常注塑机的实际注塑量最好是注塑机的最大注塑量的80%。
所以选用的注塑机最大注塑量应满足：0.8 V 机 ≥ V 塑＋V 浇式中 V 机 ————注塑机的最大注塑量，180cm 3 V 塑————塑件的体积，该产品V 塑＝45cm 3 V 浇————浇注系统体积，该产品V 浇＝4cm 3 故 V 机≥180cm 34.锁模力校核 F 锁≥pA式中 p ————熔融型料在型腔内的压力，该产品A ————塑件和浇注系统在分型面上的投影面之和，经计算A=π*35*35mm 2F 锁————注塑机的额定锁模力。
故 F 锁＞pA=20Mpa ×π*35*35 mm 3= =96N 选定的注塑机的压力为100N ，故满足要求。
5.模具与注塑机安装部分相关尺寸校核该模具的外形尺寸为: 400400mm mm ⨯,KM100-C 型注射机模板最大安装尺寸为410580~⨯⨯（180400）,故能满足模具的安装要求。
由于KM100-C 型注射机所允许模具的最小厚度为min 200H mm =,最大厚度max 300H mm =,即模具闭合高度满足min max H H H ≤≤闭的安装条件。
所以, KM100-C 型注射机满足模具安装要求。
6.开模行程校核注塑机的最大行程与模具厚度有关（如全液压合模机构的注塑机），故注塑机的开模行程应满足下式：S 机————注塑机最大开模行程，230mm; H 1———顶出距离，100mm ；H 2————包括浇注系统在内的塑件高度，120; S 机－(H 模－H min ) ≥H 1＋H 2＋(5～10)7.型腔壁厚、底板厚度校核由侧壁厚计算公式：1)c t r =681)43c t mm mm=⨯=由底板计算公式：d t =四、塑料模具设计1.模具设计与与制造可行性的分析该塑料制件结构简单，精度要求为自由等级MT5级，最小壁厚为2mm，由于PP的最小成型壁厚，可注塑成型。