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1、LOGO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聚合物成型加工基础四川大学高分子材料三班市场调查水杯材质玻璃水杯10%塑料水杯60%金属水杯24%陶瓷6%水杯材质水杯价格9元以下20%1029元50%3049元20%50元以上10%水杯价
2、格颜色挑选冷色调40%暖色调40%中性色调18%杂色调2%颜色挑选水杯更换频 率 三个月10%半年30%一年50%两年10%水杯更换频 率 关注的因素安全质量价格外形关注的因素水杯材质玻璃水杯10%塑料水杯60%金属水杯24%陶瓷6%水杯材质市场调查-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。 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，
3、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市场调查原料选择选择原则：无味、无毒无味、无毒 耐热性好耐热性好 耐候性较好耐候性较好 耐磨，光泽度好，并且透明要好耐磨，光泽度好，并且透明要好杯体、杯盖：抗冲击强度要高；有杯体、杯盖：抗冲击强度要高；有 螺纹结构，尺寸稳定性好螺纹结构，尺寸稳定性好 杯柄：拉伸强度高，抗疲劳性良好杯柄：拉伸强度高，抗疲劳性良好塑料水杯结结构v杯盖：聚丙烯烯 v杯体：聚丙烯烯 v杯柄：聚丙烯烯 v密封圈：硅橡胶杯盖-杯体-杯柄原料选择-性能对比材料优点缺点PS1.透明 2.刚硬 3.易于成型 4.成本低1.易破裂 2.易刮
4、伤 3.在紫外线下易老化HDPE1.密度大 2.耐化学溶剂 3.成本低，易成型1.自熄性差 2.气体阻隔性差 3.不耐高温 4.力学性能一般PP1.刚硬有韧性 2.质轻 3.在高温下保持力学性质1.在0以下易变脆 2.耐候性差 3.不易染色 4.易燃烧PC1.抗冲击强度高，抗蠕变性能好、透 明度高 2.耐热性好，耐候性好、尺寸稳定性 好1.疲劳强度差 2.有应力开裂现象几种日用制品常用塑料的性能比较杯盖-杯体-杯柄原料选择材料透明性气体阻 隔性卫生性耐冲性耐热温 度成本PC高好一般优良高较高PP较高一般好好高较低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，
5、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。杯体的设计材料选择-材料对比塑料水杯常用材质质有聚丙烯烯，聚碳酸酯酯。性能材 料聚丙烯（PP）与聚碳酸酯（PC）性能比较密度加工性能机械性能热性能耐化学 性能聚丙烯 （PP）塑料中密 度最小为 0.9/cm3流动性好, 加工性能 好，收缩 率1.0- 2.5%耐应力 开裂性 良好， 弯曲疲 劳寿命 很高抗冲击强 度较差， 经填充、 增强后可 改善维卡软 化温度 较高，良好的热稳 定性，可下 长时使用， 无外力作用 时时不变形化学稳
6、定性优 异，耐 化学性 较好聚碳酸 酯（PC ）密度较大 ，为1.18 /cm3无自润滑 性，摩擦 因数大， 加工性能 次于PP， 收缩率0.6 -0.8%易应力 开裂， 缺口敏 感度大 ，耐磨 性差耐冲击性 能好，抗 蠕变性能 较好，但 疲劳性较 差维卡软 化温度 为耐热性较好 ，热变形温 度左右，长 期使用温度 为-60耐溶剂 性差， 不耐碱 ，沸水 中易水 解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/吨杯体的设计配方聚丙烯 增强剂 稳定剂
7、 抗氧剂 增塑剂 填充剂 润滑剂抗老化剂剂配方： 配方质质量份数组组成：PP 100抗氧剂剂 1010 0.1抗氧剂剂 DSTP 0.3脱氧剂剂 0.3稳稳定剂剂 77D 0.05紫外线线吸收剂剂 BAD 0.1紫外线线吸收剂剂 327 0.15 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
8、混合流程如下：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。双色注塑方法介绍杯体的设计成型加工-工艺获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杯体的设计成型加工-双色注塑首先通过过注射装置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
9、，动动模旋转转180，合模，则则上一步成型的塑料件转转 入大型腔2中成为为嵌件，注射装置4向大型腔2中注射另一种颜颜色的塑料， 将塑料嵌件进进行包封，即可成型出双色塑料件。与此同时时，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，动动模旋转转180，闭闭模，即完成一次注塑成型周期。杯体的设计成型加工-设备样式 ：卧 式种类：卧式 曲肘 注塑 机品牌 ：海雄型号 ：HXSS2 60产品 别名 ：塑 料 机 械产品用途 ：生产 塑料 产品螺杆 直径 ：32-35 -38（ mm） 螺杆 转速 ：220（ rpm） 射胶 量：170 （g ） 射
10、胶压力 ：271- 227- 192（ Mpa ） 理论 注射 容量 ：164（ 立方 厘米 ） 电动 机功 率：16（ kw） 合模 力：260 0（ kN ） 开模行程 ：470（ mm）重量 ：9（kg ） 外形 尺寸 ：5055* 1.75* 2.00 （mm ） 宁波海雄塑料机械有限公司双色注塑机杯体的设计成型加工-结构设计脱模斜度脱模斜度外表面（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.螺纹设计螺纹设计对开式模具成型外螺纹 模具结构简单，操作方便杯体的设计工艺流程-流程图杯体的设计工艺流程-参
11、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温度控制杯盖的设计单品产品名 称牌号厂家(产地)价格 (元/ 吨)PPPPM850B上海石化13700注塑级 食品 级 PPPPM800E上海石化12150注塑级 食品 级 PPPPGM1600E上海石化12150注塑通用PPPPJ800韩国晓星12300
12、注塑 食品级我们选们选 用的是上海石化牌号为为M800E注塑级级食品级级的聚丙烯烯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杯盖的设计成型加工-成型特性（1）结结晶易，湿性小，易发发生融体破裂 （2）流动动性好，但收缩缩范围围及收缩值缩值 大，易 发发生缩缩孔、凹痕、变变形。 （3）冷却速度快，浇浇注系统统及冷却系统应缓统应缓 慢散热热，并注意控制成
13、型温度，料温低温高压压 时时容易取向，模具温度低于50度时时，塑件不光 滑，易产产生熔接不良，流痕，90度以上易发发生 翘翘曲变变形。 （4）塑料壁厚须须均匀，避免缺胶，尖角，以 防应应力集中。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。杯盖的设计成型加工-工艺条件杯柄的设计材料选择性能要求：耐热热，不易变变形，卫卫生无臭无味无毒抗
14、拉强度高疲劳劳强度高成本较较低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烯，聚丙烯烯，聚苯乙 烯烯，聚氯氯乙烯烯。材料加工性尺寸精度强度耐蠕变性耐冲击性耐热性耐应力开裂耐疲劳性交接性PP极好很好很好极好很好极好极好极好差HDPE极好差很好很好极好很好差差差LDPE极好差好差极好差好好差对比之下，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。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份聚丙烯聚丙烯0.51
15、份硅烷偶联剂 25份玻璃纤维玻璃纤维15份云母粉云母粉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型号 XRT-BMC产品 别名卧式注塑机产品 用途塑料产品生产螺杆 直径40（mm） 螺杆 转速5360（rpm） 射胶 量188（g） 射胶 压力1213（Mpa） 理论 注射 容量132（立方厘米） 电动 机功 率5.5（kw） 合模 力40（kN） 开模 行程200（mm） 重量 1600（kg） 外形 尺寸3100*1100*3300（ mm） 产品 类型全新杯柄
