塑料杯模具设计

第二章塑料成型制品的分析

2.1塑料成型制品的分析

1.制品的设计要求

此次设计的制品是塑料杯的模具设计，形状较为复杂，未注公差均按MT5计算，要求塑件表面外观光滑无飞边，质量较好。

2.制品的生产批量

本制品为大批量生产，为缩短生产周期，提高生产效率，制品使用一模四腔及全自动化生产，利用模具的顶出机构将模具顶出型腔。为提高生产效率，制品在模具中直接成型。

3.制品的质量和体积

3ABS密度：??1.02~1.05g/cm(取

1.04g/cm3)

3塑件体积：V?76.32cm

塑件质量：ｍ=79.37g

2件成型投影面积：42.32cm

图2.1 产品制件图

4.塑件的结构特点

塑件壁厚均为3mm，结构较复杂，尺寸适中，属薄壁壳体塑料。塑件侧向有手柄，因此模具需要设计侧分型与抽芯机构，根据塑料产品特征，选用浇注系统为侧浇口，采用侧浇口基本不影响塑件外观。

2.2

1.ABS塑料的材料特性

ABS塑料价格便宜，原料易得，是目前产量最大、应用范围最广的工程塑料

之一。它是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯三种单体共聚而成的混合物。正是这三种组分的各自特性，使ABS具有良好的综合力学性能。其中丙烯腈使ABS具有良好的耐化学腐蚀性、丁二烯使ABS坚韧，苯乙烯使ABS有良好的加工性和染色性能。ABS塑料为无毒，无味，呈微黄色，成型的塑件有较好的光泽、不透明，密度为1.02～1.05g/cm3，为非结晶型塑料。

ABS既有极好的抗冲击强度（且在低温下也不迅速下降），又有良好的机械强度和一定的耐磨性、耐寒性、耐油性、耐水性、化学稳定性和电气性能。按ABS的三种组分的比例不同，可分为超高冲击型、高冲击型、中冲击型、低冲击型和耐热型等。它的耐热性不高，连续工作温度为70℃左右，热变形温度约为93℃。耐气候性差，在紫外线作用下ABS易变硬发脆。但是它的化学性能较好，水、无机盐、碱、酸类对ABS几乎无影响。ABS不溶于大部分醇类及烃类溶剂，但与烃长期接触会软化溶胀，在酮、醛、酯、氯代烃中会溶解或形成乳浊液。ABS表面受冰醋酸、植物油等化学药品的侵蚀时会引起应力开裂。

2.聚乙烯塑料的成型特性

ABS为非结晶性原料，易吸水，使成型塑件表面出现斑痕、云纹等缺陷。因此在成型加工前应进行干燥处理；ABS在升温时其结晶能力高，模具的温度对塑件的结晶状况有较大的影响。模温高，熔体冷却慢，塑件结晶度高，强度也就高；聚乙烯分子联链柔性好，键间作用力小，熔体粘性低，流动性极好，因此成型时无需太高压力就能成型出薄壁长流程制品。它的制件质地较软，且易脱模，因此当塑件有浅侧凹槽时可以强力脱模。但其软化温度范围较小，且熔体易氧化，因此在成型加工中应尽可能避免熔体与氧发生接触，以免降低塑件质量；聚乙烯的收缩率范围大，收缩值大，方向性明显，LDPE收缩率为1.22%左右，HDPE收缩率在1.5%左右。因此容易变形翘曲，模具冷却条件对收缩率的影响很大，故应该控制好模具温度，保持冷却均匀、稳定；聚乙烯的熔点不高，但比热容较大，因此塑化时仍需要消耗较多的热量，故要求塑化装置要有较大的加热功率，以便

提高生产效率。聚乙烯熔体的冷却速度较慢，因此必须充分冷却，模具应该有较好的冷却系统。它的热稳定性较好，一般在300度以下无明显的分解现象，对质量没什么影响。

3.ABS塑料的成型工艺参数

表3.1 ABS的成型工艺参数

参数 密度平p 收缩率S 取值范围 1.02～1.05g/cm3 0.4%～0.7% 喷嘴 250~260 260~270 温度/℃ 料筒 260~290 230~260 模具 压力MPa 注射 保压 注射 时间/s 冷却 总计 20～40 50~100 保压 100～120 80~130 40～50 3～5 20～50 选取数值 1.04g/cm3 0.5% 250 265 280 250 110 80 45 4 30 25 60

第四章 注射机的选用及校核

4.1注射机的初选

注射机常用的选择方法：

使用现有设备或据每次成型塑件满足最大注射量、锁模力、经济性等要求选择合适的注射机。

本次设计的模具适用于卧式螺杆注射机，初选为XS-ZY-250型注射机，其主要参数如下：

额定注射量----------------------250cm3 注射压力-------------------------130MPa 锁模力----------------------------1800KN 最大成型面积-------------------500c㎡ 最大开模行程-------------------500mm 最大模具厚度-------------------350mm 最小模具厚度--------------------200mm