塑料地板课程设计说明书

湘潭大学课程设计说明书题目：塑料地板学院：机械工程学院专业：材料成型及控制工程学号：2010501227姓名：张存园指导教师：李应明老师完成日期：2014年3月6日目录第一章产品工艺分析……………………………………………………………11.1塑件表面工艺性分析………………………………………………………11.2塑件原材料性能分析…………………………………………………………11.2.1结构性能分析…………………………………………………………11.2.2用途及特点……………………………………………………………21.2.3ABS塑料表面预处理…………………………………………………31.2.4ABS主要技术指标……………………………………………………4第二章工艺方案分析及成型工艺参数的确定…………………………………52.1方案分析及选择……………………………………………………………52.2工艺参数的确定…………………………………………………………….6第三章选择设备……………………………………………………………………73.1塑料底板的体积和质量算…………………………………………………73.2注塑机选择…………………………………………………………………7第四章分型面、排气方式及型腔数目的确定……………………………………84.1分型面的设计…………………………………………………………………84.2型腔数目及布局………………………………………………………………94.2.1型腔数目对塑料制件的影响………………………………………………94.2.2型腔数目的确定……………………………………………………………94.2.3型腔排列形式………………………………………………………………104.3排气系统的设计………………………………………………………………104.3.1排气系统对塑件的影响……………………………………………………104.3.2排气系统的方法……………………………………………………………104.3.3排气槽位置…………………………………………………………………11第五章浇注系统设计………………………………………………………………115.1浇注系统的分析………………………………………………………………115.2浇注系统的设计………………………………………………………………115.3横浇道及浇口的设计…………………………………………………………125.4冷料井的设计…………………………………………………………………13第六章成型零件结构设计…………………………………………………………136.1型腔、型芯工作尺寸计算……………………………………………………136.2模架的选择………………………………………………………………………16第七章模具其它结构设计……………………………………………………………177.1导向和定位机构设计……………………………………………………………177.2脱模机构设计……………………………………………………………………187.3温度调节系统设计………………………………………………………………19第八章磨具设计中的力学校核………………………………………………………208.1型腔壁厚的校核…………………………………………………………………208.2型芯支撑板厚度的校核……………………………………………………………20第九章注塑机有关参数的校核……………………………………………………………209.1注塑机有关工艺参数的校核………………………………………………………209.1.1锁模力与注射压力的校核………………………………………………………209.1.2注射量的校核…………………………………………………………………219.2.3模具厚度H与注射机闭和高度………………………………………………21第十章模具选材和加工制造…………………………………………………………2110．1成型零件材料选用及加工工艺……………………………………………2110．2其他零件的选材和加工……………………………………………………22第十一章试模…………………………………………………………………………22致谢……………………………………………………………………………………23主要参考文献……………………………………………………………………………241第一章产品工艺分析1.1塑件表面工艺性分析随着国家经济和工业快速发展，金属材料制品在人们的日常生活中非常常见，但是塑料产品从20世纪70年代迅速发展起来，到80年代已进入实用化。各种塑料成型工艺的成熟为日益丰富的生活塑料产品奠定了基础，在计算机辅助软件磨具设计，对模具结构和产品的分析更加促进了塑料制品在生活的使用。技术日趋成熟。满足了制品质量轻，比强度比刚度高，化学性能稳定（耐腐性），绝缘性能好，还有消声吸振性好的各种要求，而且塑料产品在以模具为工具的基础上成型性能易于其他材料，可以成型结构复杂，表面质量要求高的产品。随着原材料的日趋丰富，塑料产品不仅用于人们的日常生活品，还用于机器的结构件，工程塑料制件，这是传统模具设计方法的一次突破，同时对减少甚至避免模具返修报废、提高制品质量和降低成本等，都有着重大的技术经济意义。ABS塑料是由丙烯腈、丁二烯、苯乙烯所组成的三元共聚物。它具有苯乙烯热塑性塑料的机械加工性、丁二烯的橡胶韧性、丙烯腈的耐化学腐蚀性。三者的含量配比可根据产品需要进行调整。塑料压制成型后表面状态对外观质量有很大的影响。要求成型后的表面平整光滑，均匀一致，不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、斑点、气泡和明显的熔接线。对于本此设计的塑料底板来说，表面的光洁度，光亮度的要求并不高，但是底板的在使用过程中要平整，均匀一致，不应有划伤、飞边、毛刺、凹坑、气泡、有较高的平面度，上下面的平行度，底板上的孔与孔之间的位置精度有较高的要求，除此之外，对于平板式的底板来说，在生产过程中要严格控制成型是的塑化温度，注射速度，喷嘴温度，模具的温度，注射压力及保压时间等工艺参数，尽量减小塑件变形翘曲的变形量，满足塑件使用的质量要求。1.2塑件原材料性能分析1．2．1结构性能特性该塑件材料选用ABS（丙烯腈—丁二烯—苯乙烯共聚物）。ABS(Acrylonitrile-Butadiene-Styrene)俗称超不碎胶，是一种高强度改性PS，由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种组元以一定的比例共聚而成，化学结构式为：2三元结构的ABS兼具各组分的多种固有特性：丙烯腈能使制品有较高的强度和表面硬度，提高耐化学腐蚀性和耐热性；丁二烯使聚合物有一定的柔顺性，使制件在低温下具有一定的韧性和弹性、较高的冲击强度而不易脆折；苯乙烯使分子链保持刚性，使材质坚硬、带光泽，保留了良好的电性能和热流动性，易于加工成型和染色。ABS工程塑料一般是不透明的，外观呈浅象牙色、无毒、无味，属于无定形塑料、兼有韧、硬、刚的特性，粘度适中，它的熔体流动性和温度、压力都有关系，其中压力的影响要大一些，燃烧缓慢，燃烧后塑料软化、烧焦，发出特殊的肉桂气味，但无熔融滴落现象，属于减敏性塑料。（1）ABS塑料的主要优点：综合性能比较好：机械强度高；抗冲击能力强，低温时也不会迅速下降；缺口敏感性较好；抗蠕变性好，温度升高时也不会迅速下降；有一定的表面硬度，抗抓伤；耐磨性好，摩擦系数低；电气性能好，受温度、湿度、频率变化影响小；耐低温达-40℃；耐酸、碱、盐、油、水；可以用涂漆、印刷、电镀等方法对制品进行表面装饰；较小的收缩率，较宽的成型工艺范围。（2）ABS塑料的主要缺点：热变形温度较低，可燃，不耐有机溶剂，会被溶胀，也会被极性溶剂所溶解；耐候性较差，特别是耐紫外线性能不好；耐热性不够好。普通ABS的热变形温度仅为95℃~98℃。综上所述，ABS是一类较理想的工程塑料，为各行业所广为采用。航空、造船、机械、电气、纺织、汽车、建筑等制造业都将ABS作为首选非金属材料1.2.2用途及特点ABS树脂的最大应用领域是汽车、电子电器和建材。汽车领域的使用包括汽车仪表板、车身外板、内装饰板、方向盘、隔音板、门锁、保险杠、通风管等很多部件。在电器方面则广泛应用于电冰箱、电视机、洗衣机、空调器、计算机、复印机等电子电器中。建材方面，ABS管材、ABS卫生洁具、ABS装饰板广泛应用于建材工业。此外ABS还广泛的应用于包装、家具、体育和娱乐用品、机械和仪表工业中。特点：1、综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好;2、有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别;3、流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好;34、用途：ABS比重为1.03~1.07g/cm³，适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件;5、同PVC（聚氯乙烯）一样在屈折处会出现白化现象;6、有良好的耐化学腐蚀及表面硬度，有良好的加工性和染色性能;7、ABS耐热性不高，连续工作温度为70ºC左右，热变形温度为93ºC左右，且耐气候性差，在紫外线作用下易发脆;8、ABS在升温时粘度增高，所以成型压力高，故塑件上的脱模斜度宜稍大；9、ABS易吸水，成型加工前应进行干燥处理；10、ABS易产生熔接痕，模具设计时应注意尽量少浇注系统对料流的阻力；11、在正常的成型条件下，壁厚、熔料温度对收缩率影响极小。成型特性：1.无定形料,流动性中等,吸湿大,必须充分干燥,表面要求光泽的塑件须长时间预热干燥80-度,2小时.2.宜取高料温,高模温,但料温过高易分解(分解温度为270度).对精度较高的塑件,模温宜取50-60度,对高光泽.耐热塑件,模温宜取60-80度.3、如需解决夹水纹，需提高材料的流动性，采取高料温、高模温，或者改变入水位等方法。4、如成形耐热级或阻燃级材料，生产3-7天后模具表面会残存塑料分解物，导致模具表面发亮，需对模具及时进行清理，同时模具表面需增加排气位置。1．2.3ABS塑料表面预处理为了提高涂料在塑料表面的附着力和改善塑料外观，涂装前必须对塑料表面进行预处理。（1）退火塑料成型时易形成内应力，涂装后应力集中处易开裂。可采用退火处理或整面处理，消除应力。退火处理是把ABS塑料成型件加热到热变形温度以下，即红外线灯、烘箱70℃，保温2~4h。为了减少设备投资，可采用整面处理来改善表面状况。（2）除油ABS塑料件表面常沾有油污、手汗和脱模剂，它会使涂料附着力变差，涂层产生龟裂、起泡和脱落。涂装前应进行除油处理。对ABS塑料件通常用汽油或酒精清洗，然后进行化学除油。化学除油后应彻底清洗工件表面残留碱液，并用纯水最后清洗干净，晾干或烘干。4（3）除电和除尘塑料制品是绝缘体，表面电阻一般在1013Ω左右，易产生静电。带电后容易吸附空气中的细小灰尘而附着于表面。因静电吸附的灰尘用一般吹气法除去十分困难，采用高压离子化空气流同时除电除尘的效果较好1.2.4ABS主要技术指标：表2-1电气性能表面电阻率（Ω）1.2×1013体积电阻率（Ω·m）6.9×1014击穿电压（KV/mm）\介电常数（106Hz）3.04介电损耗角正切（106Hz）0.007耐电弧性(s)50~85表2-2热物理性能密度(g/cm³)1.03~1．07比热容(J·kg-1K-1)1255~1674导热系数(W·m-1·K-1×10-2)13.8~31.2线膨胀系数(10-5K-1)5.8~8.6滞流温度(°C)130表2-3力学性能屈服强度（MPa）50抗拉强度(MPa)38断裂伸长率(﹪)35拉伸弹性模量(GPa)1.8抗弯强度(MPa)80弯曲弹性模量(GPa)1.4抗压强度(MPa)53抗剪强度(MPa)24弹性模量（E）200GPa泊松比（）0.277冲击韧度(简支梁式)无缺口261布氏硬度9.7R121缺口115表2-4工艺参数融化温度210~280℃成型温度200~240℃注射速度中高速度注射压力60~100MPa计算收缩率0.3%~0.8%干燥80~90℃2~3小时模具温度50~80螺杆转速30r/min第二章工