塑料水杯成型工艺--课件

,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,ppt课件,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,水杯成型工艺设计,09级高分子材料三班,水杯成型工艺设计09级高分子材料三班,团队成员,组长：张添财,0943001028,主讲：陈俏竹,0943001193,组员：沈丽清,0943001153,姜 丽,0943084144,吴 宇,0943001183,补 强,0943001018,崔 为,0943001023,徐 伟,0943001058,严 翔,0943001088,侯 鑫,0943001133,周汪洋,0943001068,周洪芝,0943001043,2,ppt课件,团队成员组长：张添财 09430010282ppt课件,市场调查,3,ppt课件,市场调查3ppt课件,市场调查,-,结果,1.,较多的人选择塑料水杯,2.,在购买水杯的过程中，消费者较多关注的是水杯的质量、安全性和价格,3.,水杯价格在10-29元者居多,4.,已经有大部分消费者已经考虑到健康因素,5.,大多数消费者水杯的更换频率在一年左右，随着认识的提高，越来越多的人关注健康因素和审美因素。,4,ppt课件,市场调查-结果1.较多的人选择塑料水杯4ppt课件,根据市场调查，我们设计的水杯的目标是:,无毒无味，安全性高。,1,实用性好，使用方便。,2,经久耐用、不易损坏。,3,造型美观、色泽好、颜色不单一。,4,性价比高，经济效益好。,5,市场调查,5,ppt课件,根据市场调查，我们设计的水杯的目标是:无毒无味，安全性高。1,原料选择,选择原则：,无味、无毒,耐热性好,耐候性较好,耐磨，光泽度好，并且透明要好,杯体、杯盖：抗冲击强度要高；有螺纹结构，尺寸稳定性好,杯柄：拉伸强度高，抗疲劳性良好,6,ppt课件,原料选择选择原则：6ppt课件,塑料水杯结构,杯盖：聚丙烯,杯体：聚丙烯,杯柄：聚丙烯,密封圈：硅橡胶,7,ppt课件,塑料水杯结构杯盖：聚丙烯7ppt课件,杯盖,-,杯体,-,杯柄,原料选择,-,性能对比,几种日用制品常用塑料的性能比较,8,ppt课件,杯盖-杯体-杯柄原料选择-性能对比几种日用制品常用塑料,杯盖,-,杯体,-,杯柄,原料选择,PC,和,PP,性能对比,PP,化学稳定性好，熔点高，质轻，成型工艺性很好，可以注射成型，而且聚丙烯也比聚碳酸酯安全。,PP,的维卡软化温度为,150C,。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好,。因此，我们选用,PP,作为杯盖、杯体以及杯柄的材料。,9,ppt课件,杯盖-杯体-杯柄原料选择PC和PP性能对比 PP化学,杯体的设计,材料选择,-,材料对比,塑料水杯常用材质有聚丙烯，聚碳酸酯。,10,ppt课件,杯体的设计材料选择-材料对比塑料水杯常用材质有聚丙烯，,杯体的设计,材料选择,-,要求,杯体要求：,双层双色整体塑件,内层透明，选材,PP,；,外层部分为鹅黄色，选材为着色剂混合,PP.,我们选用上海石化牌号为,M800E,的,食品级、注塑级,聚丙烯,，价格,12150,元,/,吨,11,ppt课件,杯体的设计材料选择-要求杯体要求：我们选用上海石化牌号,杯体的设计,配方,抗老化剂配方：,配方质量份数组成：,PP,100,抗氧剂,1010,0.1,抗氧剂,DSTP,0.3,脱氧剂,0.3,稳定剂,77D,0.05,紫外线吸收剂,BAD,0.1,紫外线吸收剂,327,0.15,12,ppt课件,杯体的设计配方抗老化剂配方：配方质量份数组成：PP,聚合物成型加工基础,四川大学高分子材料三班,杯体的设计,成型加工,-,着色,着色,目的,美化产品,增加艺术感,吸引顾客,要求,无毒、耐热性好、分散性好、相容性好、耐光、耐迁移,配方,鹅黄色,PP 100,501,柠檬铬黄,0.094,A101,钛白粉,0.112,方法,干法着色,，简单、,成本低、操作简单,配色方便、机动性强,13,ppt课件,聚合物成型加工基础四川大学高分子材料三班杯体的设计成型加工-,成型加工,-,注塑成型工艺,干混法着色：,树脂与粉状着色剂直接混合,流程如下：,14,ppt课件,成型加工-注塑成型工艺干混法着色：树脂与粉状着色剂直接,杯体的设计,成型加工,-,双色注塑,双色塑料件的注塑成型有两种方法。一种是使用两副分别成型塑料嵌件和包封塑料的模具，在两台普通注射机上分别注塑成型,。,其缺点在于劳动强度大，生产效率低，对工业化生产极为不利，正逐步被淘汰。第二种是用一副模具，在专用的塑料双色注射机上一次注塑成型。双色注射机有两个独立的注射装置，分别塑化及注射两种不同颜色的塑料。常用的工艺方法有,芯旋转式双色注射技术,。,双色注塑方法介绍,15,ppt课件,杯体的设计成型加工-双色注塑 双色塑料件的注塑成型,杯体的设计,成型加工,-,工艺,获得有色部分,第二次注塑,第一次注塑获得内层透明部分,第一次注塑,16,ppt课件,杯体的设计成型加工-工艺获得有色部分第二次注塑第一次注,杯体的设计,成型加工,-,双色注塑,首先通过注射装置,3,向小型腔,1,中注射第一种塑料，成型出双色塑料件的第一部分，然后开模，动模旋转,180,，合模，则上一步成型的塑料件转入大型腔,2,中成为嵌件，注射装置,4,向大型腔,2,中注射另一种颜色的塑料，将塑料嵌件进行包封，即可成型出双色塑料件。与此同时，注射装置,3,向小型腔,1,中注射第一种塑料，成型出下一塑料嵌件，待制品固化成型后开模，推出双色塑料件，动模旋转,180,，闭模，即完成一次注塑成型周期,。,17,ppt课件,杯体的设计成型加工-双色注塑首先通过注射装置3向小型腔,杯体的设计,成型加工,-,设备,宁波海雄塑料机械有限公司双色注塑机,18,ppt课件,杯体的设计成型加工-设备宁波海雄塑料机械有限公司双色注,杯体的设计,成型加工,-,结构设计,脱模斜度,外表面（型腔）脱模斜度：,35-1,内表面（型芯）脱模斜度：,30-50,凹凸设计,水杯第一层局部凸起，对开式凹模模塑后分离凹模取出制品,.,螺纹设计,对开式模具成型外螺纹,模具结构简单，操作方便,19,ppt课件,杯体的设计成型加工-结构设计脱模斜度外表面（型腔）脱模,杯体的设计,工艺流程,-,流程图,20,ppt课件,杯体的设计工艺流程-流程图20ppt课件,杯体的设计,工艺流程,-,参数控制,模具温度：,85140,注塑温度（熔体温度）,/,：,280320,模腔表壁温度,/,：,80100,机筒温度,/, ：,前段,260270,中段,240250,后段,220230,喷嘴温度,/,：,260270,注射压力：,100-140MPa,注射速度：,1520cm/min,保压力,:,稍低于注塑压力,保压时间,:,20120s,后处理：,一般,120125,温度控制,21,ppt课件,杯体的设计工艺流程-参数控制模具温度：85140注,杯盖的设计,我们选用的是上海石化牌号为,M800E,注塑级食品级的聚丙烯,22,ppt课件,杯盖的设计我们选用的是上海石化牌号为M800E注塑级食品级的,杯盖的设计,制品配方,-,助剂选择,配方,聚丙烯,着色剂,补强剂,填充剂,润滑剂,抗老剂,23,ppt课件,杯盖的设计制品配方-助剂选择配方聚丙烯着色剂补强剂填充,杯盖的设计,成型加工,-,加工设备,FM,系列,螺杆式注射成型机,24,ppt课件,杯盖的设计成型加工-加工设备FM系列螺杆式注射成型机,杯盖的设计,成型加工,-,模具选择,斜推杆分型,二次推出脱模,机构,螺纹型芯以燕尾组合而成，且采用侧浇口进料，呈一模两腔形式。,尺寸：外径,:7.9mm,内径,:7.6mm,高度,:30mm,25,ppt课件,杯盖的设计成型加工-模具选择斜推杆分型二次推出脱模机构,杯盖的设计,成型加工,-,成型特性,（,1,）结晶易，湿性小，易发生融体破裂,（,2,）流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔、凹痕、变形。,（,3,）冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于,50,度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，,90,度以上易发生翘曲变形。,（,4,）塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。,26,ppt课件,杯盖的设计成型加工-成型特性（1）结晶易，湿性小，易发,杯盖的设计,成型加工,-,注塑成型工艺,总的工艺流程图,：,1.,对塑料,PP,进行烘干，并装入料斗；,2.,清理模具型芯、型腔，并喷上脱模剂，进行适当的预热；,3.,合模、锁紧模具；,4.,对塑料进行预塑化，注射装置准备注射；,5.,充模，压实，倒流，冷却；,6.,脱模。,7.,制品的后处理：,去除边刺，对制品进行调湿处理。,27,ppt课件,杯盖的设计成型加工-注塑成型工艺总的工艺流程图：1.对,杯盖的设计,成型加工,-,工艺条件,28,ppt课件,杯盖的设计成型加工-工艺条件28ppt课件,杯柄的设计,材料选择,性能要求：,耐热，不易变形，,卫生无臭无味无毒,抗拉强度高,疲劳强度高,成本较低,29,ppt课件,杯柄的设计材料选择性能要求：29ppt课件,杯柄的设计,成型加工,-,模具选择,塑料水杯柄常用的材料有聚乙烯，聚丙烯，聚苯乙烯，聚氯乙烯。,对比之下，,P,P,比,PE,有更优异的耐疲劳性能，可来回弯曲两万次以上，更加符合手柄的使用要求，因此手柄设计部分选用,PP,。,30,ppt课件,杯柄的设计成型加工-模具选择塑料水杯柄常用的材料有聚乙,杯柄的设计,配方,相关性能：拉伸强度,86.8MPa,；抗弯强度,101.8MPa,；弯曲模量,4.2103MPa,；缺口冲击强度,7.1KJ/ m2,，抗疲劳性很好。,配方,100,份,聚丙烯,0.51,份,硅烷偶联剂,25,份,玻璃纤维,15,份,云母粉,31,ppt课件,杯柄的设计配方相关性能：拉伸强度86.8MPa；抗弯强度10,杯柄的设计,成型加工,-,工艺方法,连接圈：模具注塑或模压成型,合叶片：经挤出、牵伸并切条成型,然后再将两部分粘接固牢。,成型方法,一次注塑成型，脱模，直接热拉伸弯曲的合叶及连接部分使其取向最后冷却定型,A,法,B,法,32,ppt课件,杯柄的设计成型加工-工艺方法连接圈：模具注塑或模压成型,杯柄的设计,选择,B,法,A,法：,成本低,生产连续,工艺简单,B,法：,成本高,连续性稍差,模具复杂,工序：,注塑、挤出、,粘接、热复合,工序繁杂,效果较差,工序：,注塑、热拉伸,工序少,周期短,效果好,两种方法对比之下，,B,方法效果好，工序少，周期短，材料利用率高。,成型加工,-,工艺方法,33,ppt课件,杯柄的设计选择B法A法：B法：工序：工序：两种方法对比之下，,杯柄的设计,成型加工,-,设备,宁波星锐日月机械有限公司螺杆式注塑机,34,ppt课件,杯柄的设计成型加工-设备宁波星锐日月机械有限公司螺杆式,杯柄的设计,成型加工,-,工作原理,工作原理：,将手柄定固定于锥形杆正下方，向下推进锥形杆，插入手柄提手圈，继续推进到圆柱部分，再由推进装置纵向推进拉伸。锥形杆中空部分可加热。,拉伸机器工作简图,35,ppt课件,杯柄的设计成型加工-工作原理工作原理：拉伸机器工作简图,杯柄的设计,成型加工,-,工艺流程,原料准备,加料,注塑,脱模,热拉伸,冷却定型,后处理,熔胶温度：低于,275C,，熔融段约,240C,注射速度：高速注射,熔胶背压：,5bar,熔胶背压,注射及保压：较高注射压力（,1500-1800bar,）,保压压力：约为注射压力的,80%,保压时间：保压时间较长,制品的后处理：,热水浸泡处理防止收缩变形,参数设置,36,ppt课件,杯柄的设计成型加工-工艺流程原料准备 加料 注塑,密封圈的设计,材料选择,几种密封圈材料性能对比,37,ppt课件,密封圈的设计材料选择几种密封圈材料性能对比37ppt课件,密封圈的设计,材料选择,性能要求：密封性能优良，工作寿命高，摩擦阻力小，无毒，安装方便。,硅橡胶工作温度最宽（,-60,230,），耐蒸汽，性能基本不随 浸水的影响，广泛应用于要求耐热的场合：热水瓶密封圈，压力锅密封圈，而且对人体无害。故选择,硅橡胶作为我们的成型材料,。,38,ppt课件,密封圈的设计材料选择性能要求：密封性能优良，工作寿命高，摩擦,密封圈的设计,材料选择,-,原料牌号,选用日本信越,KE971-U,硅胶原料，价格便宜，性能优良。价格：,17500,元,/,吨,甲基乙烯基硅橡胶是应用较多的一种硅橡胶材料。,39,ppt课件,密封圈的设计材料选择-原料牌号 甲基乙烯基硅橡胶是应用,密封圈的设计,制品配方,硫化剂,补强剂,结构控制剂,脱模剂,硅橡胶的硫化剂常用的是有机过氧化物,。,选用,2,，,5-,二甲基,2,，,5-,二叔丁基过氧化已,烷,（,DBPMH,），用量：,0.5,1.0,份，硫化温度：,160,170,采用适当的补强剂可使硅橡胶硫化胶的强度达到,3.9,9.8MPa,，这对提高硅橡胶的性能，延长制品的使用寿命是极其重要的,。,选用,白炭黑,，用量：,48,份,。,采用白炭黑补强的硅橡胶胶料贮放过程中会,变硬,，降低可塑性，逐渐失去加工工艺性能，结构控制剂能防止或延缓结构化作用选用,羟基硅油,，用量,3.5,份,脱模剂,防止橡胶、塑料、弹性体或其他材料的模制品、层压制品粘结到模具或其他板面，起易于脱离作用的一类加工助剂,。,选用,硬脂酸与硬脂酸锌,1,：,1,混合,搭配，用量,0.4,份,以,生胶为,100,份,40,ppt课件,密封圈的设计制品配方硫化剂补强剂结构控制剂脱模剂硅橡胶的硫化,密封圈的设计,成型加工,-,工艺,1.,混炼,2.,硫化模压,3.,后处理,1,生胶（包辊）补强填充剂结构控制剂耐热助剂等混炼薄通硫化剂返炼模压硫化成型,2,加料闭模排气脱模成型后处理,加料：加料量要准确。闭模：先快后慢。排气：迅速，排气次数,12,次，,20,秒内。脱模：在加压情况下冷却,。,3,将硅橡皮从模具中取出后，放人烘箱内，于使橡皮进一步硫化，同时使有机过氧化物分解挥发。最后要修边，因为从模具里脱出来的硅胶产品会连带一些无用的毛边，需要去除，此工序完全由手工完成。,温度,40,以下,时间,20-40,分钟,温度为,160,170,，时间为,10,30,分钟。,温度,200,250,时间,24,小时,41,ppt课件,密封圈的设计成型加工-工艺 1.混炼,密封圈的设计,成型设备,-,模压机,模压机参数,东莞市利鑫机械有限公司平板硫化机,LX-S03,42,ppt课件,密封圈的设计成型设备-模压机模压机参数东莞市利鑫机械有,密封圈的设计,成型加工,-,模具选择,俯视图：,侧视图,：,尺寸：内径：,7.2mm,外径：,7.6mm,厚度：,2mm,43,ppt课件,密封圈的设计成型加工-模具选择俯视图：,成本估算,总共成本为：,4.3825,元,杯盖重,40g,聚碳酸酯,12150,元,/,吨,密封圈重,5g,甲基乙烯基硅橡胶,17500,元,/,吨,杯体重,70g,聚丙烯,12150,元,/,吨,杯柄重,20g,聚丙烯,10900,元吨,设备折旧费：,0.1,劳务费：,0.5,能耗：,0.2,各种添加剂：,1,其他费用：,0.5,44,ppt课件,成本估算总共成本为：4.3825元 杯盖重40g设,Thank You !,Thank You !,