保温杯盖优化设计及加工

南昌航空大学成人高等学历教育毕业论文PAGE一.绪论（一）研究背景随着中国在机械工业生产方面的逐渐进步,不断创新机床设备已成为技术革新中的重大目标，越来越多新的自动化产品不断出现，将会对现代机械制造领域产生非常大的影响。就机械本身而言，也是在随着机械制造领域的不断发展而不断地革新与进步。

技术是产品形态发展的前导，在材料和工艺方面的一些创新和改革，必将改变产品在结构和形态方面的巨大变化。材料，加工工艺，结构，产品形象的紧密联系，则说明其中任何一环的改变，都会引发材料整体的蝴蝶效应，所以必须谨慎且认真地运用各种新兴的技术或者工艺不过为追求产品的实用性，可以合理的使用这些技术，去发展我们的工业，不但提高了工艺加工水平，还带来了人们对产品日益上升的要求。多品种和对中小批生产成为机械生产，已经逐步成为各个加工工厂的大体方向。随着越来越多的人加入这种生产方向或者生产模式，这种发展趋势，必然已经开始对机床自动化产生很大的影响，这将深远的影响我国机械自动化的发展。（二）研究意义盖子的由来是远古时期人们将物体给遮住的意思，后来慢慢的演变成生活中不可缺失的部分，到现在盖子已经复变进入人们的生活，像家中的日常用品锅盖，等等...而保温成了人们的话题追求，普通的保温盖只能防止杂物掉入以外却不能保温，而又常常想急着用温水、喝热水的时候用不上，因为普通的盖子由于密封性不强，导致温水冷却过快，所以人们为了更好的保温，由此保温盖出现了，使用现在技术工艺，已经可以将沸水保温至几小时或者几十个小时了。也大大改善了的日常需求，可以说改善了人们喝水的生活方式。二.保温杯盖的设计（一）传统保温盖设计方案1.传统保温杯设计工艺分析传统保温盖的制作主要制作工艺为手工，大多使用木头为原材料，而木头作为原材料基本只是防止杂物掉入或者小蚊子掉入。使用木头材料均为粗糙，封密性往往是效果差。一般由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器,顶部有盖,密封严实,真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热,以达到保温的目的。保温杯是从保温瓶发展而来的，保温原理与保温瓶一样，只是人们为了方便把瓶做成杯。而热力的传播有三种途径：辐射、对流和传递。保温杯内银色的杯胆能反射热水的辐射，杯胆和杯身的真空能阻断热力的传递，而不易传递热量的瓶子能阻止热对流。现在的保温瓶，还应用了磁化水原理，就是在瓶底和瓶盖加上磁铁，使水被磁化。磁化水有神奇的功效。

保温瓶(或保温杯)，它的壁是由双层玻璃构成，且双层玻璃中间为真空(真空不导热，即：通过真空把热水和外界隔绝，则热水就不易变冷了，达到了保温的目的)，而且，它的盖子一般用导热性较差的(如木块，空心塑料等)

保温杯中间为双层玻璃瓶胆.两层之间抽成真空状态。2.传统保温杯设计主要缺陷以往的工业制造由于缺少先进的工艺流程，各项工作的开展基本上是借助于制造工作人员的经验来完成的，需要员工有比较高的操作技能，这就需要员工经过专门的业务深造以及专业技术的积累。但是，因手工制造有着自身的缺陷，尽管工人的工作经验很丰富，但是手工制造的效率以及经验都没有办法和机器制造进行比较。将先进的智能技术应用于智能制造系统中，能够比纯机器制造更加高效。（二）保温杯优化设计方案1.保温杯盖优化设计工艺

随着社会工业的发展，传统的工艺设计已经不能适应如今飞速发展的时代。热的不良导体，可以减慢物体热量的散失。根据热传递的原理设计制作保温盖。根据热传递的原理设计保温杯的活动过程。经历研究哪种保温方式保温效果好。比如不锈钢、塑胶盖组合等材料，具备良好的刚性和保温性，更加适合现代社会的应用。经过分析对比，不锈钢有利于环保卫生，和隐患水问题，无异味，无有害物质析出保持水质纯净，对人体健康无害。还具有耐磨损，表面美观清洁光亮长久耐用，热膨胀性能和保温性能极好，不锈钢材料具有热胀冷缩缓慢的特点，保温性能好。采用不锈钢材料加工制作。2.保温杯盖设计的优点材质上：保温杯盖的材质使用的是不锈钢，而不锈钢主要优点是耐腐蚀或耐高温，一般的耐酸性介质不容易将其腐蚀，而且耐热性能好，抗高温氧化。目前，它是人们最受欢迎的材料之一，安全无毒。时代的进步，经济的发展，越来越多的家庭都在使用不锈钢电饭锅，菜锅。工业上，也出现了越来越多的不锈钢产品，现在不锈钢已经发展成为一个合金大家族，品种不下数百种。例如它适用于恶劣环境（湿、酸碱等户内外环境）下使用的一些公共环境硬件设施等。加工上：保温盖结构不是很复杂。如下图2-1所示。图中所示为轴测图。外盖为直径Φ60mm的圆柱体，总体高为40mm。内盖是直径Φ40mm，高为15mm的圆柱体。外盖内壁是锁紧螺纹。盖子里面底部设计一个硅胶圈，硅胶圈的作用是密封保温杯口，尽最大可能减少热量流失。总体来讲结构比较简单，减少了设计和加工周期，节约时间和经济成本。2-1保温杯盖轴测图三.保温杯盖的加工（一）保温杯盖表面、内壁及内盖的加工首先准备直径Φ65mm,高45mm的毛坯圆棒料。制件成品总高为40mm,将毛坯料多留出5mm的余量用于车床工作台的紧固。将毛坯料安装在数控车床工作台上，夹紧以后将编辑好的程序接入设备，启动数控车床首先铣出保温盖的表面、内壁及内盖。（二）保温杯盖螺纹及底端的加工将保温盖的表面、内壁及内盖加工完毕以后，工件在车床工作台上不要动，换刀准备铣螺纹。根据设计的螺纹深度、螺距等写好加工程序，启动车床加工保温盖的螺纹。（三）保温杯盖顶端的加工保温盖的螺纹做好以后，将制件从车床上拆卸下来。将工件另一端夹紧在车床工作台上面，夹紧深度10mm,多夹一部分能使工件在飞速转动时保持平稳不摆动，这样加工出来的精度就会更高，工件的质量也就更好。将工件最后多余的部分车掉以后，整个制件的加工也就完成了。（四）保温杯盖附图结束语保温杯被越来越多的人所喜爱，它也成为了人们健康饮水的生活习惯之一。人们使用保温杯都是先将自来水或其他水源高温消毒杀掉水中的细菌之后饮用，所以非常健康。尤其是到了冬天的时候，保温杯里的水还可以帮助人们抵御寒冷。在过去延伸到20年以前，人们流行使用一种保温水壶，壶嘴使用木塞堵住。这种水壶的保温时长通常是在12小时左右。水壶体积比较大，不便携带，一般人们买来都是放置在家里。而且水壶加工工艺比较复杂，壶里面有一层玻璃，晃动的话容易碎。现如今社会飞速发展，如今保温杯的崛起，传统水壶几乎销声匿迹、无人问津了。而且如今保温杯的款式多种多样，五花八门。保温杯生产的质量和效率也越来越高。特别是机械自动化的飞速发展，保温杯的设计和加工工艺也突飞猛进，达到了质的变化，将保温杯推入了新的时代，更能满足人们的需求。参考文献孟少龙，机械加工工艺手册第一卷[M]，北京：机械工业出版社，1991.李洪，机械加工工艺师手册[M]，北京;机械加工出版社，1990.乔庆和，吴军主编.数控技术.北京：北京航空航天大学出版社，2011.刘红军.数控车床编程与实操作实训教程[M].上海：上海交通大学出版社，2014.毕妍，科技创新与应用：经济型数控机床改造的优化方案研究[J].科技创新与应用，2014：:2.致谢通过一段时间的勤奋工作，终于完成了课程设计。回顾过去差不多5年的时间，有自己艰辛的汗水和完成的微笑，确实是值得回忆的。在毕业之前对学校所学知识进行了一次全面回顾，同时寻找解决所学知识的不足之处，