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1、塑料储物箱的设计目录1塑料储物箱的特点31.1 塑料储物箱的简介31.2 塑料储物箱及其使用围 31.3 塑料储物箱的使用环境及性能要求32塑件设计原那么43原材料选择43.1 选择依据53.2 材料配方53.2.1 聚合物树脂63.2.2 增塑剂63.2.3 稳定剂73.2.4 填充剂93.2.5 着色剂色料103.2.6 润滑剂113.2.7 防静电剂 114成型方法134.1 注塑成型工艺过程134.2 聚丙烯塑料注塑135模具构造156制品工艺性分析156.1 制品尺寸 156.2 构造166.3 脱模斜度拔模斜度176.4 塑件的壁厚186.5 加强筋及及增强措施186.6 支承面和
2、凸台206.7 圆角设计207失效分析217.1 塑料制品的失效形式217.2 影响塑料制品失效的因素227.3 塑料的力学特性237.3.1 静载荷下的形变行为 237.3.2 动态载荷分析238参考文献2411、塑料储物箱的特点1.1 塑料储物箱的简介储物箱主要用于运输、冷藏、超市、五金、储物蔬菜、水果 家用、周转、整理文件、衣物、玩具等。给人们日常工作生活带 来方便，它在现实生活中是广泛应用的一种塑料产品。1.2 塑料储物箱及其使用围塑料储物箱通常也称塑料整理箱、塑料储物盒、塑料整理盒、塑料收 纳箱。塑料储物箱的使用围主要是：1 .食品加工中的储存、周转、清洗。2 .化学工业中的酸洗、脱
3、脂。3 .酿造、蔬菜加工行业中的发酵、腌制、储存。4 .药品、食品、化学行业中的拌料、兑制。5 .五金、电子、工具、零件业的储存、中转、酸性。6 .纺织、印染业中的漂、洗、染。1.3塑料储物箱的使用环境及性能要求塑料储物箱通常在常温下使用，不宜暴晒，也不宜跌落，塑料 储物箱也具备环保、能耐酸耐碱、耐油污、无毒无味、清洁方便、堆放整齐、便于管理、承载强度大、可套叠、节省空间、重量轻、耐腐蚀等特点！塑料储物箱应该具有良好的化学性能，能够耐酸、耐碱、 耐腐蚀，并且具有较好的耐热性能以及韧性好、抗压强度高、缓冲防 震、抗弯曲变形和较好的尺寸稳定性等良好的力学性能，止匕外，塑料 储物箱还应该具备防水、防
4、潮、防静电以及造型美观等使用要求。2、塑件设计原那么2.1 满足使用要求和外观要求2.2 在保证塑件的使用性能、物理、化学、介电性能与力学性能等的前提下，尽量选用价格低廉和成形性能较好的塑料，并力求构造简单、 壁厚均匀、成形方便。2.3 在设计塑件时应考虑其模具的总体构造， 使模具型腔易于设计制 造，模具抽芯和推出机构简单，尽量简化模具构造。2.4 在设计塑件时，应考虑原料的成形工艺性，如流动性、收缩性等, 塑件形状便于成型加工。3、原材料选择塑料储物箱是采用高密度聚乙烯 HDPE或者聚丙烯PP生产制造 的，平安无毒，但是根据塑料储物箱的使用要求以及本钱考虑在此选 用聚丙烯PP作为塑料储物箱的
5、材料。3.1 选择依据聚丙烯的强度、刚度和硬度都比拟高，光泽性也好，还具有优良 的抗弯曲疲劳性，具制品在常温下可弯折一百万次而不损坏。 聚丙烯 也是一种非极性的聚合物，具有优异的电绝缘性能，在塑料材料中属 于较高水平，而且具有良好的耐热性，可在 100c以上使用，是绝好 的保温材料。同时聚丙烯也是非极性结晶型的烷炫类聚合物，具有很高的耐化学药品性。该塑料储物箱选用燕山石化公司的牌号为 K1505的聚丙烯，其主 要性能指标如表1所示：熔体流密度拉伸屈断裂伸弯曲模悬臂梁热变形洛氏硬适用加动速阁ASTM服强度长率量冲击强温度度工方法类别ASTMD1505ASTMASTMASTM度ASTM1ASTMD
6、1238g/cmD638/D638/D790AASTMD648,D785/Rg/10min)3)MPa%/GpaD256/(J/m)66PsiC0.905均聚物5.038.62001.7932125103注塑表13.2 材料配方塑料都是由聚合物和助剂两类物质组成的，其中聚合物是主要成分，助剂那么是为使复合物或其制品具有某种特性而参加的一些物 质。常用的塑料助剂种类有很多，主要有增塑剂、稳定剂、加工助剂、 冲击改性剂、填充剂、增强剂、着色剂、润滑剂、防静电剂、阻燃剂、 防霉剂等20多类。加至塑料中的助剂是随制品的不同要求而定的， 并不是各类都需要，参加的各类助剂必须以相互发挥为要那么， 切忌 彼
7、此抑制。3.2.1 聚合物树脂聚合物是塑料的主要成分，所以它决定了制品的根本性能。在塑 料制品中，聚合物应成为均一的连续相，其作用在于将各种助剂粘结 成一个整体，从而具有一定的物理力学性能。由聚合物与助剂配制成 复合物需要有良好的成型工艺性能，例如，在成型过程中，一般应在 一定的温度、压力下具有可塑性（连续流动的行为。对于该塑料储物 箱，选用聚丙烯PP作为其聚合物树脂，聚丙烯树脂为白色蜡状物 固体，密度很低，只有0.905g/cm3,聚丙烯树脂具有综合性能良好，原 料来源丰富，生产工艺简单，而且价格低廉等特点。在此聚丙烯PP的用量为100份质量分数。3.2.2 增塑剂为降低塑料的软化温度围和提
8、高其加工性，柔韧性或延展性，参加的低挥发性物质称为增塑剂，而这种作用那么称为增塑作用。 增塑剂通常是一类对热和化学试剂都很稳定的有机物，大多是挥发性低的液体，少数那么是熔点较低的固体，而且至少在一定围能与聚合物相 容。经过增塑的聚合物，具软化点、玻璃温度、脆性、硬度、拉伸强 度、弹性模量均下降，目前工业上大量应用增塑剂的聚合物只有聚氯 乙烯、醋酸纤维、硝酸纤维等少数几种，由于聚丙烯本身较为柔软， 故不需要使用增塑剂。3.2.3 稳定剂凡在成型加工和使用期间为有助于材料能保持原始值或接近原始值而在塑料配方中参加的物质称为稳定剂， 在塑料中参加稳定剂是制 止或抑制聚合物因受外界因素光、热、氧、细菌
9、以至长期存放等 引起的破坏作用，稳定剂可分为热稳定剂、光稳定剂紫外线抗御剂， 紫外线促灭剂、光屏蔽剂及抗氧剂。由于聚丙烯的耐候性差，叔碳 原子上的氢易氧化，对紫外线很敏感，在紫外线作用下易降解，所以要在其中参加紫外线抗御剂，紫外线抗御剂的作用有两种：1先于聚合物吸收入射的紫外线而放出无破坏性的长波能或热能，从而使聚合物减缓或免除降解。2移除聚合物吸收的光能，使其储的光能达 不到光降解所需要的水平。目前工业上用的以前一种居多，后一种很 少，仅限于某些重金属络合物。常用的紫外线抗御剂有以下几类：12一羟基二苯甲酮的衍生物。22连二氮杂苗的衍生物。(3)取代的丙烯酸酯类。(4)芳酯类，包括水酸芳酯类
10、和间苯二酚的酯类。(5)含银络合物，主要是硫代双酚，氨荒酸和腐酸的镇盐或银络合 物。对于聚丙烯类的聚烯炫，建议采用的紫外线抗御剂是 2一羟基二苯甲 酮的衍生物，且用量为0.2%质量分数。聚丙烯受热时容易氧化降解，在高温下对氧特别敏感，为防止加 工中发生热降解，一般在树脂合成中参加抗氧剂。抗氧剂加至塑料中， 就可以制止或推后聚合物在正常或较高温度下的氧化，按照抗氧剂是 抗氧作用可分为两类：1自由基或增长链的终止剂。属于这一类的 主要物质的化合酚和芳基仲胺类，这些化合物都具有不稳定的氢原 子，借此可以与自由基或增长链发生作用， 从而免除自由基或增长链 从聚合物中夺取氢原子的作用。这样，聚合物的氧化
11、降解就被停顿， 其反响如下：ROO*+AH - ROOH+A*RO*+AH - ROH+A*HO*+AH - H2O+A*A*+ROO -稳定化合物2A*-稳定化合物R*+AH RH+A*其中最后一个反响是比拟不重要的， 其次，A*虽是自由基，但是比拟 稳定，几乎没有与氧发生作用或从聚合物分子中夺得氢原子的能力， 因此也就不会引起氧化降解作用中的引发和传递。2氢过氧化物的 分解剂。属于这一类的主要物质有亚磷酸酯类和各种类型的含硫化合物如金属硫化物、硫代二羟酸酯、硫撑二丙烯酸酯类。这些物质 都能使氢过氧化物分解非自由基型的稳定化合物， 从而防止因氢过氧 化物分解成自由基而引起的一系列降解，分解的
12、简单形式可表示为： ROOH+PD -非自由基型的稳定化合物；上述两类抗氧剂的作用是相 辅相成的，所以通常都是两种兼用。目前使用的前一类抗氧剂主要有：1.1.1 6一二特丁基一4一甲酚、2, 2一双3一甲基一4一羟基苯基丙 烷双酚C、双酚A、1, 1, 3一三2一甲基一4一羟基丁烷CA、 四33, 5二特丁基一4一羟基苯基丙酸季戊四醇酯1010、 3, 5一二特丁基一4一羟基苯丙酸 1076、N苯基N环己基对苯二 胺防老剂4010等。而后一类那么有：硫代二丙酸二十八酯DSTP）、硫代丙二酸二月桂酸DLTP、亚磷酸三苯酯TPP、亚 磷酸三壬基苯酯等。对于聚丙烯塑料来说，应参加防氧能力强的 抗氧剂
13、，如兼用相对分子质量和挥发度低的酚类和硫撑二丙烯酸酯 类。两者的用量均为0.010.05%质量分数。3.2.4 填充剂填充剂一般都是粉末状物质，而且对聚合物都呈惰性。配制塑料时参加填充剂的目的是改善塑料的成型加工性能， 提高制品的某些性能，赋予塑料新的性能和或降低本钱。填充剂的参加并不是单纯 的混合，而是彼此之间存有次价力。这种次价力虽然很弱，但是具有加和性，因此当聚合物相对分子质量较大时，其总力显得可观，从而 改变了聚合物分子的构象平衡和松弛时间， 还可以使聚合物的结晶倾 向和溶解度降低以及提高玻璃化温度和硬度等，止匕外，填充剂的参加 量一般为塑料组成的40%以下。对于塑料储物箱，根据其使用
14、性能和 要求，在此选用的填充剂有重质型碳酸钙，用量为 10%质量分数， 滑石粉，用量为10%质量分数，粘土，用量为3.5%质量分数， 二氧化硅白炭黑，用量为1.5%质量分数，中空微球，用量为 0.5%质量分数。3.2.5 着色剂色料给予塑料以色彩或特殊光学性能或使之具有易于识别等功能的 材料称为着色剂。参加色料不仅能使制品鲜艳、美观，有时也能改善 制品的耐候性。在成型加工中对色料的一般是要求性能稳定、 不分解、 易扩散、耐光和耐候性优良、不发生从制品部移向外表的泅色现象如 渗霜、渗出或渗移以至移向与其接触的其他物品的迁移现象。选用 色料时，除应熟悉具体品种的性能外，还应着重考虑以下三点。1塑料在配制和成型过程中的具体情况：各种塑料在配制和成型过程中 所遇外界条件是各不一样的，因此，必须根据具体情况进展选择。在 聚丙烯中，一般不能参加含铜、锌、钻、镒等元素的色料以免其促进 降解反响，止匕外，所用的色料对聚合物及其它助剂有无不良影响，是 否增加成型加工的困难等也应注意。2色料的用量：聚合物与色料 的比率不仅决定色调的浓淡深浅，而且这一比率只能高至一定数值， 否那么就得
