塑料水杯成型工藝

水杯成型工藝設(shè)計(jì)09級(jí)高分子材料三班團(tuán)隊(duì)成員組長(zhǎng)：張?zhí)碡?cái)0943001028主講：陳俏竹0943001193組員：沈麗清0943001153

姜麗0943084144吳宇0943001183補(bǔ)強(qiáng)0943001018崔為0943001023徐偉0943001058嚴(yán)翔0943001088侯鑫0943001133周汪洋0943001068周洪芝0943001043四川大學(xué)高分子材料三班市場(chǎng)調(diào)查水杯材質(zhì)玻璃水杯10%塑料水杯60%金屬水杯24%陶瓷6%水杯材質(zhì)水杯價(jià)格9元以下20%10~29元50%30~49元20%50元以上10%水杯價(jià)格顏色挑選冷色調(diào)40%暖色調(diào)40%中性色調(diào)18%雜色調(diào)2%顏色挑選水杯更換頻率三個(gè)月10%半年30%一年50%兩年10%水杯更換頻率關(guān)注的因素安全質(zhì)量?jī)r(jià)格外形關(guān)注的因素水杯材質(zhì)玻璃水杯10%塑料水杯60%金屬水杯24%陶瓷6%水杯材質(zhì)市場(chǎng)調(diào)查-結(jié)果1.較多的人選擇塑料水杯2.在購買水杯的過程中，消費(fèi)者較多關(guān)注的是水杯的質(zhì)量、安全性和價(jià)格3.水杯價(jià)格在10-29元者居多4.已經(jīng)有大部分消費(fèi)者已經(jīng)考慮到健康因素5.大多數(shù)消費(fèi)者水杯的更換頻率在一年左右，隨著認(rèn)識(shí)的提高，越來越多的人關(guān)注健康因素和審美因素。根據(jù)市場(chǎng)調(diào)查，我們?cè)O(shè)計(jì)的水杯的目標(biāo)是:無毒無味，安全性高。1實(shí)用性好，使用方便。2經(jīng)久耐用、不易損壞。3造型美觀、色澤好、顏色不單一。4性價(jià)比高，經(jīng)濟(jì)效益好。5市場(chǎng)調(diào)查原料選擇選擇原則：無味、無毒耐熱性好耐候性較好耐磨，光澤度好，并且透明要好杯體、杯蓋：抗沖擊強(qiáng)度要高；有螺紋結(jié)構(gòu)，尺寸穩(wěn)定性好杯柄：拉伸強(qiáng)度高，抗疲勞性良好塑料水杯結(jié)構(gòu)杯蓋：聚丙烯杯體：聚丙烯杯柄：聚丙烯密封圈：硅橡膠杯蓋-杯體-杯柄原料選擇----性能對(duì)比材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)PS1.透明2.剛硬3.易于成型4.成本低1.易破裂2.易刮傷3.在紫外線下易老化HDPE1.密度大2.耐化學(xué)溶劑3.成本低，易成型1.自熄性差2.氣體阻隔性差3.不耐高溫4.力學(xué)性能一般PP1.剛硬有韌性2.質(zhì)輕3.在高溫下保持力學(xué)性質(zhì)1.在0℃以下易變脆2.耐候性差3.不易染色4.易燃燒PC1.抗沖擊強(qiáng)度高，抗蠕變性能好、透明度高2.耐熱性好，耐候性好、尺寸穩(wěn)定性好1.疲勞強(qiáng)度差2.有應(yīng)力開裂現(xiàn)象幾種日用制品常用塑料的性能比較杯蓋-杯體-杯柄原料選擇材料透明性氣體阻隔性衛(wèi)生性耐沖性耐熱溫度成本PC高好一般優(yōu)良高較高PP較高一般好好高較低PC和PP性能對(duì)比PP化學(xué)穩(wěn)定性好，熔點(diǎn)高，質(zhì)輕，成型工藝性很好，可以注射成型，而且聚丙烯也比聚碳酸酯安全。PP的維卡軟化溫度為150C。由于結(jié)晶度較高，這種材料的表面剛度和抗劃痕特性很好。因此，我們選用PP作為杯蓋、杯體以及杯柄的材料。杯體的設(shè)計(jì)材料選擇----材料對(duì)比塑料水杯常用材質(zhì)有聚丙烯，聚碳酸酯。性能

材料聚丙烯（PP）與聚碳酸酯（PC）性能比較密度加工性能機(jī)械性能熱性能耐化學(xué)性能聚丙烯（PP）塑料中密度最小為0.9—/cm3流動(dòng)性好,加工性能好，收縮率1.0-2.5%耐應(yīng)力開裂性良好，彎曲疲勞壽命很高抗沖擊強(qiáng)度較差，經(jīng)填充、增強(qiáng)后可改善維卡軟化溫度較高，良好的熱穩(wěn)定性，可下長(zhǎng)時(shí)使用，無外力作用時(shí)時(shí)不變形化學(xué)穩(wěn)定性優(yōu)異，耐化學(xué)性較好聚碳酸酯（PC）密度較大，為1.18—/cm3無自潤(rùn)滑性，摩擦因數(shù)大，加工性能次于PP，收縮率0.6-0.8%易應(yīng)力開裂，缺口敏感度大，耐磨性差耐沖擊性能好，抗蠕變性能較好，但疲勞性較差維卡軟化溫度為耐熱性較好，熱變形溫度左右，長(zhǎng)期使用溫度為-60~耐溶劑性差，不耐堿，沸水中易水解杯體的設(shè)計(jì)材料選擇----要求杯體要求：雙層雙色整體塑件內(nèi)層透明，選材PP；外層部分為鵝黃色，選材為著色劑混合PP.我們選用上海石化牌號(hào)為M800E的食品級(jí)、注塑級(jí)聚丙烯，價(jià)格12150元/噸杯體的設(shè)計(jì)配方聚丙烯增強(qiáng)劑穩(wěn)定劑抗氧劑增塑劑填充劑潤(rùn)滑劑抗老化劑配方：配方質(zhì)量份數(shù)組成：

PP

100

抗氧劑1010

0.1

抗氧劑DSTP

0.3

脫氧劑

0.3

穩(wěn)定劑77D

0.05

紫外線吸收劑BAD

0.1

紫外線吸收劑327

0.15聚合物成型加工基礎(chǔ)四川大學(xué)高分子材料三班杯體的設(shè)計(jì)成型加工----著色著色目的美化產(chǎn)品增加藝術(shù)感吸引顧客要求無毒、耐熱性好、分散性好、相容性好、耐光、耐遷移配方鵝黃色PP100501檸檬鉻黃0.094A101鈦白粉

0.112方法干法著色，簡(jiǎn)單、成本低、操作簡(jiǎn)單配色方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)成型加工----注塑成型工藝干混法著色：樹脂與粉狀著色劑直接混合流程如下：杯體的設(shè)計(jì)成型加工----雙色注塑

雙色塑料件的注塑成型有兩種方法。一種是使用兩副分別成型塑料嵌件和包封塑料的模具，在兩臺(tái)普通注射機(jī)上分別注塑成型。其缺點(diǎn)在于勞動(dòng)強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)極為不利，正逐步被淘汰。第二種是用一副模具，在專用的塑料雙色注射機(jī)上一次注塑成型。雙色注射機(jī)有兩個(gè)獨(dú)立的注射裝置，分別塑化及注射兩種不同顏色的塑料。常用的工藝方法有芯旋轉(zhuǎn)式雙色注射技術(shù)。雙色注塑方法介紹杯體的設(shè)計(jì)成型加工----工藝獲得有色部分第二次注塑第一次注塑獲得內(nèi)層透明部分第一次注塑杯體的設(shè)計(jì)成型加工----雙色注塑首先通過注射裝置3向小型腔1中注射第一種塑料，成型出雙色塑料件的第一部分，然后開模，動(dòng)模旋轉(zhuǎn)180°，合模，則上一步成型的塑料件轉(zhuǎn)入大型腔2中成為嵌件，注射裝置4向大型腔2中注射另一種顏色的塑料，將塑料嵌件進(jìn)行包封，即可成型出雙色塑料件。與此同時(shí)，注射裝置3向小型腔1中注射第一種塑料，成型出下一塑料嵌件，待制品固化成型后開模，推出雙色塑料件，動(dòng)模旋轉(zhuǎn)180°，閉模，即完成一次注塑成型周期。杯體的設(shè)計(jì)成型加工----設(shè)備樣式：臥式種類：臥式曲肘注塑機(jī)品牌：海雄型號(hào)：HXSS260產(chǎn)品別名：塑料機(jī)械產(chǎn)品用途：生產(chǎn)塑料產(chǎn)品螺桿直徑：32-35-38（mm）螺桿轉(zhuǎn)速：220（rpm）射膠量：170（g）射膠壓力：271-227-192（Mpa）理論注射容量：164（立方厘米）電動(dòng)機(jī)功率：16（kw）合模力：2600（kN）開模行程：470（mm）重量：9（kg）外形尺寸：5055*1.75*2.00（mm）寧波海雄塑料機(jī)械有限公司雙色注塑機(jī)杯體的設(shè)計(jì)成型加工----結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)脫模斜度外表面（型腔）脫模斜度：35'-1°內(nèi)表面（型芯）脫模斜度：30'-50'凹凸設(shè)計(jì)水杯第一層局部凸起，對(duì)開式凹模模塑后分離凹模取出制品.螺紋設(shè)計(jì)對(duì)開式模具成型外螺紋模具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，操作方便杯體的設(shè)計(jì)工藝流程----流程圖杯體的設(shè)娘計(jì)工藝流吉程---益-參數(shù)控制模具溫境度：85~1只40℃注塑溫這度（熔柄體溫度足）/℃：280~應(yīng)320模腔表共壁溫度/℃：80~1黃00機(jī)筒溫隔度/℃：前段260烈~27賄0中段240蒼~25需0后段220~趴230噴嘴溫涼度/℃：260~尾270注射壓構(gòu)力：100-旅140M爆Pa注射速添度：15~2總0cm/伐min保壓力:稍低于超注塑壓諒力保壓時(shí)間:20~1霸20s后處理邁：一般120~飽125℃溫度控愿制杯蓋的設(shè)舌計(jì)單品產(chǎn)品名稱牌號(hào)廠家(產(chǎn)地)價(jià)格(元/噸)PPPPM850B上海石化13700注塑級(jí)食品級(jí)PPPPM800E上海石化12150注塑級(jí)食品級(jí)PPPPGM1600E上海石化12150注塑通用PPPPJ800韓國(guó)曉星12300注塑食品級(jí)我們選用宏的是上海矮石化牌號(hào)菌為M800膛E注塑級(jí)母食品級(jí)杏的聚丙風(fēng)烯杯蓋的采設(shè)計(jì)制品配蠶方----助劑選擇配方聚丙烯著色劑補(bǔ)強(qiáng)劑填充劑潤(rùn)滑劑抗老劑杯蓋的設(shè)球計(jì)成型加蓋工---工-加工設(shè)獅備FMＡ系列螺桿式注友射成型機(jī)杯蓋的設(shè)型計(jì)成型加嚼工---急-模具選擇斜推桿獵分型二次推脾出脫模機(jī)構(gòu)螺紋型芯概以燕尾組剩合而成，車且采用側(cè)神澆口進(jìn)料景，呈一模級(jí)兩腔形式沈。尺寸：研外徑:7.晚9mm內(nèi)徑:7.加6mm高度:30悄mm杯蓋的墊設(shè)計(jì)成型加工----成型特么性（1）結(jié)晶陽易，濕本性小，厚易發(fā)生錦融體破鏡裂（2）流動(dòng)粒性好，開但收縮否范圍及咳收縮值遷大，易傾發(fā)生縮堡孔、凹嘉痕、變碑形。（3）冷卻速打度快，澆末注系統(tǒng)及監(jiān)冷卻系統(tǒng)別應(yīng)緩慢散打熱，并注途意控制成椒型溫度，稀料溫低溫渾高壓時(shí)容亦易取向，勸模具溫度戒低于50度時(shí)，她塑件不診光滑，面易產(chǎn)生德熔接不脫良，流遠(yuǎn)痕，90度以上情易發(fā)生激翹曲變?nèi)市?。?）塑料壁趨厚須均勻馳，避免缺爬膠，尖角篇，以防應(yīng)習(xí)力集中。杯蓋的貍設(shè)計(jì)成型加工----注塑成矮型工藝總的工藝喚流程圖：1.對(duì)塑料PP進(jìn)行烘區(qū)干，并亮裝入料唐斗；2.清理模具筆型芯、型奴腔，并噴做上脫模劑適，進(jìn)行適犁當(dāng)?shù)念A(yù)熱諸；3.合模、賤鎖緊模喬具；4.對(duì)塑料進(jìn)敘行預(yù)塑化帳，注射裝幼置準(zhǔn)備注寨射；5.充模，爪壓實(shí)，屠倒流，醬冷卻；6.脫模。7.制品的探后處理頃：去除邊向刺，對(duì)深制品進(jìn)雷行調(diào)濕投處理。杯蓋的設(shè)產(chǎn)計(jì)成型加工----工藝條件杯柄的哭設(shè)計(jì)材料選擇性能要梳求：耐熱，朗不易變餡形，衛(wèi)生無臭闊無味無毒抗拉強(qiáng)度紙高疲勞強(qiáng)旺度高成本較低杯柄的其設(shè)計(jì)成型加工---爬-模具選薪擇塑料水醒杯柄常畏用的材顧料有聚酒乙烯，互聚丙烯圍，聚苯律乙烯，織聚氯乙聰烯。材料加工性尺寸精度強(qiáng)度耐蠕變性耐沖擊性耐熱性耐應(yīng)力開裂耐疲勞性交接性PP極好很好很好極好很好極好極好極好差HDPE極好差很好很好極好很好差差差LDPE極好差好差極好差好好差對(duì)比之記下，PP比PE有更優(yōu)病異的耐證疲勞性中能，可付來回彎項(xiàng)曲兩萬萄次以上染，更加過符合手括柄的使田用要求性，因此序手柄設(shè)學(xué)計(jì)部分敏選用PP。杯柄的舒設(shè)計(jì)配方相關(guān)性能榨：拉伸強(qiáng)鼠度86.8緊MPa；抗彎時(shí)強(qiáng)度101.含8MPa；彎曲模念量4.2耍×10練3MP蟲a；缺口沖捉擊強(qiáng)度7.1沙KJ/手m2，抗疲存勞性很卻好。配方

100份聚丙烯0.5~1份

硅烷偶聯(lián)劑

25份玻璃纖維

15份云母粉杯柄的牛設(shè)計(jì)成型加工----工藝方棋法連接圈：模具注塑或模壓成型合葉片：經(jīng)擠出、牽伸并切條成型然后再將兩部分粘接固牢。成型方法一次注塑成型，脫模，直接熱拉伸彎曲的合葉及連接部分使其取向最后冷卻定型A法B法杯柄的設(shè)燦計(jì)選擇B法A法：成本低生產(chǎn)連續(xù)工藝簡(jiǎn)單B法：成本高連續(xù)性狠稍差模具復(fù)花雜工序：注塑、擠薯出、粘接、誓熱復(fù)合工序繁雜效果較差工序：注塑、熱最拉伸工序少周期短效果好兩種方法貿(mào)對(duì)比之下宅，B方法效淹果好，澇工序少宿，周期域短，材刺料利用叮率高。成型加工---須-工藝方絹法杯柄的全設(shè)計(jì)成型加工---監(jiān)-設(shè)備寧波星銳臉日月機(jī)械的有限公司產(chǎn)螺桿式注上塑機(jī)型號(hào)XRT-BMC產(chǎn)品別名臥式注塑機(jī)產(chǎn)品用途塑料產(chǎn)品生產(chǎn)螺桿直徑40（mm）螺桿轉(zhuǎn)速5－360（rpm）射膠量188（g）射膠壓力1213（Mpa）理論注射容量132（立方厘米）電動(dòng)機(jī)功率5.5（kw）合模力40（kN）開模行程200（mm）重量1600（kg）外形尺寸3100*1100*3300（mm）產(chǎn)品類型全新杯柄的托設(shè)計(jì)成型加凍工---舅-工作原茄理工作原懷理：將手柄定彎固定于錐河形桿正下秩方，向下視推進(jìn)錐形不桿，插入凝手柄提手絲式圈，繼續(xù)食推進(jìn)到圓利柱部分，晚再由推進(jìn)列裝置縱向占推進(jìn)拉伸輩。錐形桿數(shù)中空部分祥可加熱。拉伸機(jī)區(qū)器工作侄簡(jiǎn)圖杯柄的物設(shè)計(jì)成型加工---煎-工藝流程原料準(zhǔn)備加料注塑脫模熱拉伸冷卻定型后處理熔膠溫度淹：低于275雀°C，熔融爹段約240押°C注射速度薯：高速注哈射熔膠背壓懂：5ba濕r熔膠背肌壓注射及綠保壓：湯較高注夸射壓力先（150獅0-1起800統(tǒng)bar）保壓壓爆力：約膛為注射如壓力的80%保壓時(shí)間愛：保壓時(shí)剃間較長(zhǎng)制品的后頸處理：熱水浸案泡處理投防止收缺縮變形參數(shù)設(shè)置密封圈聽的設(shè)計(jì)材料選捎擇

天然橡膠NR乙丙橡膠EPDM氯丁橡膠CR丁腈橡膠NBR硅橡膠Silicone聚氨酯橡膠AUEU抗張強(qiáng)度極好好-極好好-極好極好中等好-極好耐磨性極好極好極好極好中等極好抗自然老化性差極好極好中等極好極好抗氧化性好極好好中等極好極好耐熱性好好好好極好中等-好壓縮變形中等-好好差-好好極好好不滲透性中等差-中等好極好中等好阻燃性差差極好差中等差使用溫度/℃-20~100-55~150-55~120-40~120-55~250-45~90幾種密封最圈材料性厘能對(duì)比密封圈的渣設(shè)計(jì)材料選擇性能要紹求：密量封性能由優(yōu)良，椅工作壽辟命高，戚摩擦阻煉力小，秀無毒，襪安裝方糊便。硅橡膠工彈作溫度最杏寬（-60～230℃），耐惰蒸汽，鳴性能基團(tuán)本不隨具浸水糾的影響巷，廣泛頃應(yīng)用于重要求耐可熱的場(chǎng)嚴(yán)合：熱崖水瓶密勾封圈，跑壓力鍋辜密封圈稀，而且寒對(duì)人體繩無害。窩故選擇硅橡膠作賓為我們的么成型材料。材料熱膨脹系數(shù)工作溫度性能乙丙橡膠16.00～150耐氣候性好，抗臭氧各種極性化學(xué)藥品與溶劑沖擊彈性好，耐油性產(chǎn)差氟橡膠16.2-20～200抗張強(qiáng)度較好，耐熱性好，但彈性及耐寒性硅橡膠21.6~27.0-60～230工作溫度最寬，耐光和臭氧老化無毒無味，耐候性，對(duì)許多材料不粘著，透氣率大丁腈橡膠11．3－30～100耐油性好，具有耐磨性以及抗撕裂性，壓縮永久性好，耐寒性差密封圈的令設(shè)計(jì)材料選紀(jì)擇----原料牌警號(hào)顏色白色外觀半流動(dòng)性品牌日本信越粒度600（目）耐溫220（℃）粘度0.002脫色率0.001（％）水分0.002（％）主要用途高耐磨密封件孔徑細(xì)孔硅膠選用日漆本信越KE97薦1-U硅膠原嘆料，價(jià)棍格便宜懷，性能有優(yōu)良。大價(jià)格：1750木0元/噸甲基乙烯億基硅橡膠斗是應(yīng)用較快多的一種拳硅橡膠材脫料。密封圈蒙的設(shè)計(jì)制品配方硫化劑補(bǔ)強(qiáng)劑結(jié)構(gòu)控暑制劑脫模劑硅橡膠過的硫化皺劑常用添的是有枯機(jī)過氧裝化物。選用2，5-二甲基2，5-二叔丁基苗過氧化已烷（DBPM甘H），用量率：0.5～1.0份，硫化靈溫度：160～170℃采用適當(dāng)線的補(bǔ)強(qiáng)劑譜可使硅橡酷膠硫化膠便的強(qiáng)度達(dá)惹到3.9～9.8M卸Pa，這對(duì)甩提高硅快橡膠的眼性能，叫延長(zhǎng)制尸品的使五用壽命墻是極其櫻重要的。選用白炭黑，用量播：48份。采用白仿炭黑補(bǔ)直強(qiáng)的硅燦橡膠膠裁料貯放鑼過程中襲會(huì)變硬，降低可切塑性，逐票漸失去加爭(zhēng)工工藝性閥能，結(jié)構(gòu)津控制劑能鼓防止或延唇緩結(jié)構(gòu)化盲作用選用羥基硅略油，用量3.5份脫模劑防止橡圈膠、塑捏料、彈諷性體或累其他材困料的模汗制品、炮層壓制蔽品粘結(jié)抹到模具安或其他壤板面，匙起易于閑脫離作浸用的一號(hào)類加工巷助劑。選用硬脂酸耗與硬脂偏酸鋅1：1混合搭配，押用量0.4份以生膠為100份密封圈延的設(shè)計(jì)成型加開工---華-工藝1.混煉2.硫化模呈壓3.后處理1生膠（包輥）—→補(bǔ)強(qiáng)填充劑—→結(jié)構(gòu)控制劑—→耐熱助劑等—→混煉—→薄通—→硫化劑—→返煉—→模壓硫化成型2加料—→閉模—→排氣—→脫?！尚汀筇幚砑恿希杭恿狭恳獪?zhǔn)確。閉模：先快后慢。排氣：迅速，排氣次數(shù)1~2次，20秒內(nèi)。脫模：在加壓情況下冷卻。3將硅橡皮從模具中取出后，放人烘箱內(nèi)，于使橡皮進(jìn)一步硫化，同時(shí)使有機(jī)過氧化物分解揮發(fā)。