塑料水杯成型工艺ppt课件.ppt

,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,市场调查,3,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,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,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,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,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,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,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,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,杯体的设计,配方,抗老化剂配方：配方质量份数组成：PP100抗氧剂10100.1抗氧剂DSTP0.3脱氧剂0.3稳定剂77D0.05紫外线吸收剂BAD0.1紫外线吸收剂3270.15,12,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PP100501柠檬铬黄0.094A101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,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,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,杯体的设计,成型加工-工艺,16,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,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,杯体的设计,成型加工-结构设计,19,杯体的设计,工艺流程-流程图,20,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,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,杯盖的设计,制品配方-助剂选择,23,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,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,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,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,杯盖的设计,成型加工-工艺条件,28,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,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，PP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,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。,31,杯柄的设计,成型加工-工艺方法,A法,B法,32,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,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,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,杯柄的设计,成型加工-工艺流程,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,密封圈的设计,材料选择,几种密封圈材料性能对比,37,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（-60230），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,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,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：0.51.0份，硫化温度：160170,采用适当的补强剂可使硅橡胶硫化胶的强度达到3.99.8MPa，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,密封圈的设计,成型加工-工艺,1.混炼,2.硫化模压,3.后处理,温度40以下时间20-40分钟,温度为160170，时间为1030分钟。,温度200250时间24小时,41,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,密封圈的