《课程设计(二)》
课程设计报告
设计题目：
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专 业：
学 号：
姓 名：
指导教师：
二00九年 六 月 十三 日
目 录
1．设计的目的和意义…………………………………………………3
2塑料件的设计
．冰箱的市场现状……………………………………………………3 3．设计方案和内容……………………………………………………3
4．总结…………………………………………………………………8
1.设计的目的和意义
在冰箱已日益走入人们的日常生活而成为必不可少的家用电器的进程中，人们对冰箱的性能也提出了更高的要求，从而需要冰箱业高端技术的发展，对于生产厂家来说则需要开发出更高性能，更廉价的产品，因此需对冰箱邻部件材料的选择及加工方法上有所改进。本课程的设计即是出于此目的，利用高分子材料优良的加工、使用性能和低成本的特点，选择合适的高分子材料和加工方法来迎合人们的需求。
2．冰箱的市场现状
由美国次贷危机引发的全球金融危机的影响正在由虚拟经济向实体经济蔓延，由发达国家向世界新兴经济体蔓延，也给中国冰箱行业未来的生存与发胀带来巨大的变数，可以看出冰箱企业面对市场的种种压力都竭尽所能地在危机中寻生机。
但冰箱与人们的生活是息息相关的，是不可或缺的家用电器，其市场还是有较大潜力的。随着生活水平的提高，人们对冰箱的需求从以前单纯地为延长食物的保质期，逐渐发展到对冰箱的保鲜、节能、大容量、多门等因素的追求，因此一些多功能、技术含量高的冰箱受到了众多消费者的青睐。从而市场高端产品成为市场关注的焦点。
3．设计方案和内容
3.1 冰箱门外壳的制造
性能要求：
强度较高,有一定抗冲击能力,表面光洁度好,化学稳定性.阻燃性好,具有一定的抗菌能力。
材料选择：
可供选择的材料有ABS和PP.
性能对比：
PP： 是一种半结晶的热塑性塑料， 具有较高的耐冲击性，机械性质强韧，抗多种有机溶剂和酸碱腐蚀。 PP熔点高达167℃，耐热，制品可用蒸气消毒是其特点。
ABS：有综合的优良性能和较好的加工工艺性，可采用多种成型方法。有良好的抗蠕变性能,优于PP，有较好的冲击韧性。:热变形温度较高，有良好的耐寒性。但其价格昂贵，所以本次设计用了PP.
配方：
物料 | 用量 | 作用 |
聚丙烯 | 100 | 原料 |
碳酸钙 | 10 | 填料 |
抗氧剂CA | 0.05 | 抗氧 |
钛白 | 2-3 | 着 |
抗静电剂 | 0.6 | 抗静电 |
| | |
加工方法：
由于PP制品存在扭曲变形、缩痕及刚性较差等缺陷， 采用气辅注射成型加工。 利用气体辅助注射成型工艺加工制品无缩痕的优点，采用气体辅助注射成型技术进行加工，保证了制品无缩痕，同时制品的整体刚性也得到了保证。
加工过程中发现，当实体加强筋充入氮气后形成了中空截面，在高压状态下的充填氮气
兼具保压作用，使局部保压压力增大，从而可消除表面缩痕现象。同时可使注塑时的保压压力减小，这对抑制制品的变形有很大的益处。下图为制品的横断面
成型工艺:
A．加料
B．塑化 要求：在入模腔之前，达到规定的温度在规定的时间内提供足够数量的熔料
C注射 充模阶段：快慢（定向）
水溶性酚醛树脂压实阶段：（定向，补料）
倒流阶段：（冻结）
冻结后的冷却阶段（残余压力）正：脱模困难；负：隔痕，真空气泡
D冷却 冷却不均匀→内应力（结晶，定向，收缩不均）构象不均衡
E脱模
结论
为了降低冰箱生产成本,采用价格较低的PP替代价格较高的ABS,通过改进制品的设计、完善模具设计方案和采用先进的气体辅助注射成型技术制造的PP冰箱台面框,完全可以达到制品的技术要求,与ABS制品无明显差异,并且其件重只有ABS制品的80% ,成本下降了35%。目前, PP在冰箱上得到了广泛应用。
3．2 冰箱门内板的制造
性能要求:
抗菌,化学稳定性好,质轻,阻然,低温冲击性能好,耐高温,加工性能好.
材料选择:
聚氨酯,聚丙烯,ABS
材料选择分析:
聚丙烯前面已讨论过。制品可用蒸气消毒是其特点。
聚氨酯:最主要的用途是生产泡沫塑料和弹性体，主要用于绝热制冷设备,且价格偏贵.
ABS: 有机械强度高、低温冲击性能好、易成型、带光泽和耐热温度较高的特点.性能优于PP,考虑到冰箱门内板的重要性及其所处的环境的特殊性，故仍然选择了价格相对较高的ABS.
配方：
物料 | 用量 | 作用 |
ABS | 100 | 原料 |
丁二烯 | 10 | 增韧剂 |
抗氧剂1010 | 0.6 | 抗氧 |
钛白 | 2-3 | 着 |
抗静电剂 | 0.6 | 抗静电 |
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加工成型方法:挤出成型
工艺流程图
加料
智能蓝牙遥控器预热和干燥
粒状或粉状热塑性塑料→ →挤出成型装置图：
3.3 冰箱抽屉的制造
性能要求：无毒,易于加工成型,较好的热稳定性,耐低温性能,化学稳定性好.
材料选择分析：
可用材料:PS,ABS
材料性能对比：
ABS前面已分析。 有综合的优良性能和较好的加工工艺性,热变形温度较高,有良好的耐寒性.对冰箱抽屉的性能要求能满足，但其价格昂贵,android退出应用所以本次设计考虑使用PS.
PS为无定形聚合物，流动性好，吸水率低（小于00.2%），是一种易于成型加工的透明塑料。其制品透光率达88-92%，着力强，硬度高。但PS制品脆性大，无毒。 PS具有非常好的几何稳定性、热稳定性、光学透过特性、电绝缘特性以及很微小的吸湿倾向。它能够抵抗水、稀释的无机酸，但能够被强氧化酸如浓硫酸所腐蚀，并且能够在一些有机溶剂中膨胀变形。PS的工艺特点：PS熔点为166℃，加工温度一般在185-215℃为宜，熔化温度舞台烟火180~280℃，对于阻燃型材料其上限为250℃，分解温度约为290℃，故其加工温度范围较宽。
配方:
种类 | 配方 | 配比 |
树脂 | 蝽卵PS | 100 |
增塑剂 | 邻苯二甲酸二乙酯 | 2 |
着剂 | 酚青蓝 | 6.2 |
填料 | 实心玻璃 | 10 |
| | |
成型方法:就生产成本来说采用旋转模塑
工艺流程：
小结：
无论从力学性能还是加工性能来看PS都是冰箱抽屉比较理想的加工材料，并且使用旋转模塑的成型方法，操作简单，生产效率高，再加上原料及加工成本的考虑，对于冰箱抽屉的制造选用了以上的原料及成型方法。
4．总结
总之，以上设计方案从冰箱邻部件制造的各个方面考虑，包括其原料性能，成本，加工方法等使冰箱在拥有最大的使用性能的同时有最小的成本开销。冰箱门外壳从成本考虑选用
了PP做原料，由于PP制品存在扭曲变形、缩痕及刚性较差等缺陷, 采用气辅注射成型加工；箱门内壳则由于其特殊的环境而选用了价格相对较昂贵但性能相对好的ABS,采用了挤出成型的方法；而最后冰箱抽屉则用了适合其使用性能的PS，采用了操作较简单的旋转模塑的方法。
在整个设计中每一部分材料和成型方法的选择都有其突出优点，从而给予了最终制品好的使用性能，廉价的成本，也就是我们最终想要达到的效果。
参考文献：
[1] 徐珂.冰箱邻件注射成型过程的仿真分析及研究[J].河南机电高等专科学校学报,2008,(04)
[2] 杨安民，万河山.冰箱ABS内衬开裂的影响因素及对策[J].模具制造，2002,(08)
[3] 马振溪，张玉丽，范福权全，刘涛.冰箱门壳成型设备及模具的研制[J].制造业设计技术，2000,(11)
[4] 李成海，庞俊忠.冰箱门内壳吸塑模设计[J].模具技术，2000,(05)
[5] 张立境，聚丙烯在冰箱上的应用[J].工程塑料应用，2006,(09)
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