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1、摘要台灯是学生日常生活中必不可少的一件学习工具，此次设计的台灯底座只是众多产品当中的一个。设计过程中按照国家在机械设计方面有关标准，在零件制造、产品装配、标准件选择等均严格按照标准执行。本设计所涉及的技术资料有：机械设计；塑料成型工艺；有色金属材料成型工艺等等。本文主要是对台灯底座注塑模的设计进行描述。首先，本文将概述台灯底座塑件设计的结构特点，材料的选用，塑料的性能,并且阐述选择这种原料的原因。其次，本文将讲述台灯底座的模具结构设计。再次，本文将讲述台灯底座的模具设计计算。最后，本文将简单讲述模具的试模与修模. 关键词：PP,底座，注射模 AbstractThe desk lamp is i
2、n the student daily life an essential study tool, this design desk lamp foundation is only in the middle of multitudinous product one. In design process according to country in machine design aspect related standard, in components manufacture, product assembly, standard letter choice and so on stric
3、tly according to standard execution. This design involves the technical data includes: Machine design; Plastic formation craft; Non-ferrous metal material formation crafts and so on. This article mainly is carries on the description to the desk lamp foundation note mold design. First, this article w
4、ill outline the desk lamp foundation to model a design the unique feature, material selection, the plastic performance, and elaborated will choose this raw material the reason. Next, this article will narrate the desk lamp foundation mold structural design. This article will once more narrate the de
5、sk lamp foundation mold design calculation. Finally, this article will be simple narrates the mold experimental mold with to repair the mold.Key words: PP,Chain, Injection mould, Cavity目 录1.前言12.塑件的工艺分析22.1.塑件的使用性能22.2.塑件的尺寸精度22.3.塑件表面质量22.4.塑件的塑件的结构及成型工艺性分析22.4.1结构分析22.4.2成型工艺分析22.5.原材料的工艺性22.5.1注射
6、成型过程22.5.2PP的性能分析32.5.3聚丙烯的改性42.5.4PP成型塑件的主要缺陷及消除措施63.成型设备的选择及校核63.1注塑机的初选63.1.1计算塑件的体积63.1.2计算塑件的质量63.1.3选用注射机63.2注塑机的终选73.2.1型腔数量的校核83.2.2注射量校核83.2.3锁模力的校核83.2.4最大注射压力校核83.2.5安装尺寸的校核93.2.6开模行程和推出机构的校核93.2.7模架尺寸与注射机拉杆内间距校核94.分型面的确定105.浇注系统的确定115.1主流道尺寸设计125.3冷料穴的设计125.4浇口的设计126.排气结构设计137.温度调节系统设计13
7、7.1加热系统137.2冷却系统 138.模架的确定和标准件的选用169.合模导向机构的设计169.1导向机构的总体设计169.2导柱的设计169.3导套设计2110.模具相关的计算1710.1成型零件的尺寸及公差计算1711.塑件模塑成型工艺参数的确定1911.1PP的注射工艺参数1912.模具的试模与修模2012.1成型缺陷2012.2模具验修项目23结论24参考文献26致谢26 71. 前言学生用台灯的主要特点就是尽量不占用太多位置，其中一个就是台灯底座的占地面积。要求其能支撑起整个灯架和灯罩。在材料选择方面选用PP塑料，它具有下列优点。1. 优异的介电和电绝缘性能：作为台灯的组成之一首
8、先要满足的就是要有很好的介电性能和电绝缘性，对学生而言更为重要。2. 表面有良好的光泽：对制品的外观有很重的影响。2. 塑件的工艺分析2.1. 塑件的使用性能该塑件为结构件，主要用于连接固件。因此，结构件的力学性能应较好，有足够的硬度以保证使用性能，如抗拉强度、抗应力开裂性、弹性模量都要求较好。2.2. 塑件的尺寸精度由于该塑件的尺寸都无特殊的要求，尺寸公差按上级SJ1372-78规定8级精度查取公差。2.3. 塑件表面质量该塑件表面质量要求表面光泽，其表面粗糙为Ra =1.6，尽量避免出现缺料、溢料、飞边、凹陷、气孔、翘曲与收缩等缺陷。2.4. 塑件的塑件的结构及成型工艺性分析2.4.1 结
9、构分析1. 由于此台灯底座塑料件表面要承受一定的压力，与弹性支架之间要有良好的结合，具有一定的强度。 2. 塑件的壁厚：塑件的壁厚对质量影响很大。当壁厚过小时，成型时流动阻力大，大型复杂制品难以充满型腔。塑件壁厚的最小尺寸应满足以下几方面要求：首先是使用要求，即具有足够的强度和刚度，脱模时能经受住脱模机构的冲击和震动，装配时能承受紧固力。塑料制品的最小壁厚随着塑料品种牌号和制品大小不同而异。壁厚过大，不但造成浪费，而且冷却时间会增加，使生产效率大大降低。另外也影响产品的质量，厚壁塑件易产生气泡、缩孔、翘曲等缺陷。聚丙烯的常用壁厚为2mm。塑件壁厚一般在16mm范围内，塑件属于中小型塑件。3.
10、精度等级：由于该塑件的尺寸都无特殊的要求，尺寸公差按上级SJ1372-78规定8级精度查取公差。2.4.2 成型工艺分析1. 结晶料，熔点较低，热稳定性好，料温100160C、滞留时间超过10min即分解。较易吸湿，需预热干燥，含水量不得超过0.3%。2. 流动性好，易溢料。用螺杆式注射机时螺杆应带上回环。 3. 成形收缩范围和收缩率大，方向性明显，易发生缩孔、凹痕、变形等。4. 注射压力按注射机类型、料温、塑件形状尺寸、模具浇注系统选定，成形周期按塑件壁厚选定。树脂黏度小时，注射、冷却时间应取长，注射压力应取高，并用白油作脱模剂。5. 增大流道和浇口尺寸可减少缩孔、凹痕。2.5. 原材料的工
11、艺性2.5.1 注射成型过程1. 成型前的准备对PP的色泽、细度和均匀度等进行检验。吸湿性小，仅有0.010.03，成型加工前不需要对粒料进行干燥。2. 注射过程塑料在注塑机料筒内经过加热、塑化达到流动状态厚，由模具的浇注系统进入模具型腔成型，其过程可以分为充模、压实、保压、倒流和冷却5个阶段。2.5.2 PP的性能分析1. 工艺特性：聚丙烯可以采用注塑、挤出、吹塑、发泡等工艺，其中最常用的就是注塑与挤出，而所设计的模具是注塑模具。2. 聚丙烯成型加工性能特点： 吸湿性小，仅有0.010.03，成型加工前不需要对粒料进行干燥。 适用于多种成型方法。 熔体粘度小，易成型出薄壁长流程制品，不需要采
12、用很高的成型压力。 具有结晶性，收缩率绝对值及其范围都较大，在13范围内，具有较明显的后收缩性。工艺参数对制品结晶度有较大影响，对制品性能和尺寸变化也有较大的影响。 熔体具有较明显的非牛顿性，粘度对剪切速率和温度都比较敏感。 熔体弹性大，冷却凝固速度快，制品易产生内应力。 受热时容易氧化降解，应尽量减少受热时间，并尽量避免受热时与氧接触。3. PP的各种性能 力学性能： PP的力学性能与分子量和结晶度有关。分子量低、结晶度高、球晶尺寸大时，制品的刚性大而韧性低。PP的力学性能较好，其拉伸强度超过PE和PS，并且受温度影响不大。PP的低温抗冲击性能差，并与结晶度，球晶尺寸和分子量等因素有关；PP
13、制品对缺口敏感；PP有突出的抗弯曲疲劳性能； PP抗蠕变性能较好。 热学性能：PP的耐热性良好； PP的耐低温性不好；PP的线膨胀系数为塑料中较大的，热导率中等。 电学性能：PP为非极性聚合物，电绝缘性优良，耐电弧性好。PP电性能受湿度、温度和频率影响小，可用作海底电缆的绝缘材料。 环境性能：PP具有良好的耐化学腐蚀性；PP耐应力开裂性较好； PP耐候性不好4. PP的主要性能指标PP的主要性能指标见表2-1。表2-1 PP的主要性能指标塑料名称聚丙烯密度0.900.91收缩率s1.03.0熔点t/170176热变形温度t/102115抗拉屈服强度MPa37抗弯强度MPa67.5拉伸弹性模量M
14、Pa冲击韧度78硬度HB8.65体积电阻系数击穿强度30比体积1.101.05吸水率0.010.832.5.3 聚丙烯的改性由于聚丙烯的耐磨性不够高，成形收缩率较大，低温呈脆性，热变形温度亦较低等缺点。因此对聚丙烯进行改性，可改善聚丙烯的物理、化学、加工性能。聚丙烯材料中通常都要添加抗氧剂，且在树脂生产过程中造粒加入。其它各种添加剂如光稳定剂，着色剂，填充剂，增强剂，阻燃剂等，它们有的已在树脂造粒时加入，构成了不同的树脂牌号，因而选择适当牌号树脂即可满足某种使用要求；有的则在制品成型前根据需要添加。为了达到长期的抗氧稳定性，通常使用链终止剂和过氧化物分解剂增效混合物。由于聚丙烯的加工温度较聚乙
15、烯高，抗氧化性较差，所以对着色剂的要求应更高一些。长期在户外使用的聚丙烯制品应加有光稳定剂填充剂和增强剂由其本身的物理结构及其在复合材料中所起的作用来区别。按照传统的观念，塑料材料中使用填充剂的首要目的是增加容量，降低材料成本，故又称增量剂。增强剂掺入塑料后，可与树脂牢固粘合，显著提高材料的力学强度。聚丙烯的填充材料包括碳酸钙，云母，木屑，滑石粉和玻璃纤维增强材料等。改性的方法：1. 氯化聚丙烯：氯化聚丙烯的制法与氯化聚乙烯相似，将聚丙烯溶于四氯化碳或氯苯之类的溶剂中，加入少量引发剂（如偶氮二异丁腈）在常压和60温度通入氯气进行氯化，氯化完成后减压蒸馏并水洗，即制得氯化聚丙烯。等规聚丙烯，无规聚丙烯（丙烯/乙烯）共聚物都可进行
