,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,Company Logo,*,单击此处编辑母版标题样式,LOGO,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,塑料水杯成型工艺,塑料水杯成型工艺,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,团队成员组长：张添财 0943001028聚合物成型加工基,2,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,市场调查水杯材质玻璃水杯10%塑料水杯60%金属水杯24%陶,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。,市场调查-结果1.较多的人选择塑料水杯,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,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。1,5,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,原料选择选择原则：,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,塑料水杯结构杯盖：聚丙烯,7,杯盖,-,杯体,-,杯柄,原料选择,-,性能对比,材料,优点,缺点,PS,1.,透明,2.,刚硬,3.,易于成型,4.,成本低,1.,易破裂,2.,易刮伤,3.,在紫外线下易老化,HDPE,1.,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,PP,1.,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,PC,1.,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-性能对比材料优点缺点PS1.,8,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，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,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。,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,/cm,3,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,化学稳定性优异，耐化学性较好,聚碳酸酯（,PC,）,密度较大，为,1.18,/cm,3,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-材料对比塑料水杯常用材质有聚丙烯，,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,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,11,杯体的设计,配方,聚丙烯,增强剂,稳定剂,抗氧剂,增塑剂,填充剂,润滑剂,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,杯体的设计配方聚丙烯增强剂稳定剂抗氧剂增塑剂填充剂润滑剂抗老,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,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,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-,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：,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,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,杯体的设计成型加工-双色注塑 双色塑料件的注塑成型,15,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,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,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,。,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,17,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：,HXSS260,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：,2600,（,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-设备样式：卧式种类：卧式曲肘注塑机,18,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,杯体的设计成型加工-结构设计脱模斜度外表面（型腔）脱模,19,杯体的设计,工艺流程,-,流程图,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,杯体的设计工艺流程-参数控制模具温度：85140注,21,杯盖的设计,单品,产品名称,牌号,厂家,(,产地,),价格,(,元,/,吨,),PP,PP,M850B,上海石化,13700,注塑级 食品级,PP,PP,M800E,上海石化,12150,注塑级 食品级,PP,PP,GM1600E,上海石化,12150,注塑通用,PP,PP,J800,韩国晓星,12300,注塑 食品级,我们选用的是上海石化牌号为,M800E,注塑级食品级的聚丙烯,杯盖的设计单品产品名称牌号厂家(产地)价格(元/吨)PPP,22,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,杯盖的设计制品配方-助剂选择配方聚丙烯着色剂补强剂填充,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,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,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,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。,杯盖的设计成型加工-成型特性（1）结晶易，湿性小，易发,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。,杯盖的设计成型加工-注塑成型工艺总的工艺流程图：1.对,27,杯盖的设计,成型加工,-,工艺条件,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,杯柄的