塑料水杯成型工艺

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%10~29元50%30~49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-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，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，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—/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：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----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----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工艺流程----流程图杯体的设娘计工艺流吉程---益-参数控制模具温境度：85~1只40℃注塑温这度（熔柄体温度足）/℃：280~应320模腔表共壁温度/℃：80~1黄00机筒温隔度/℃：前段260烈~27贿0中段240苍~25需0后段220~趴230喷嘴温凉度/℃：260~尾270注射压构力：100-旅140M爆Pa注射速添度：15~2总0cm/伐min保压力:稍低于超注塑压谅力保压时间:20~1霸20s后处理迈：一般120~饱125℃温度控愿制杯盖的设舌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注塑食品级我们选用宏的是上海矮石化牌号菌为M800膛E注塑级母食品级杏的聚丙风烯杯盖的采设计制品配蚕方----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球计成型加盖工---工-加工设狮备FMＡ系列螺杆式注友射成型机杯盖的设型计成型加嚼工---急-模具选择斜推杆猎分型二次推脾出脱模机构螺纹型芯概以燕尾组剩合而成，车且采用侧神浇口进料景，呈一模级两腔形式沈。尺寸：研外径:7.晚9mm内径:7.加6mm高度:30悄mm杯盖的垫设计成型加工----成型特么性（1）结晶阳易，湿本性小，厚易发生锦融体破镜裂（2）流动粒性好，开但收缩否范围及咳收缩值迁大，易倾发生缩堡孔、凹嘉痕、变碑形。（3）冷却速打度快，浇末注系统及监冷却系统别应缓慢散打热，并注途意控制成椒型温度，稀料温低温浑高压时容亦易取向，劝模具温度戒低于50度时，她塑件不诊光滑，面易产生德熔接不脱良，流远痕，90度以上情易发生激翘曲变仁形。（4）塑料壁趋厚须均匀驰，避免缺爬胶，尖角篇，以防应习力集中。杯盖的狸设计成型加工----注塑成矮型工艺总的工艺唤流程图：1.对塑料PP进行烘区干，并亮装入料唐斗；2.清理模具笔型芯、型奴腔，并喷做上脱模剂适，进行适犁当的预热诸；3.合模、贱锁紧模乔具；4.对塑料进叙行预塑化帐，注射装幼置准备注寨射；5.充模，爪压实，屠倒流，酱冷却；6.脱模。7.制品的探后处理顷：去除边向刺，对深制品进雷行调湿投处理。杯盖的设产计成型加工----工艺条件杯柄的哭设计材料选择性能要梳求：耐热，朗不易变馅形，卫生无臭阔无味无毒抗拉强度纸高疲劳强旺度高成本较低杯柄的其设计成型加工---爬-模具选薪择塑料水醒杯柄常畏用的材顾料有聚酒乙烯，互聚丙烯围，聚苯律乙烯，织聚氯乙聪烯。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记下，PP比PE有更优病异的耐证疲劳性中能，可付来回弯项曲两万萄次以上染，更加过符合手括柄的使田用要求性，因此序手柄设学计部分敏选用PP。杯柄的舒设计配方相关性能榨：拉伸强鼠度86.8紧MPa；抗弯时强度101.含8MPa；弯曲模念量4.2耍×10练3MP虫a；缺口冲捉击强度7.1沙KJ/手m2，抗疲存劳性很却好。配方

100份聚丙烯0.5~1份

硅烷偶联剂

25份玻璃纤维

15份云母粉杯柄的牛设计成型加工----工艺方棋法连接圈：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法杯柄的设灿计选择B法A法：成本低生产连续工艺简单B法：成本高连续性狠稍差模具复花杂工序：注塑、挤薯出、粘接、誓热复合工序繁杂效果较差工序：注塑、热最拉伸工序少周期短效果好两种方法贸对比之下宅，B方法效淹果好，涝工序少宿，周期域短，材刺料利用叮率高。成型加工---须-工艺方绢法杯柄的全设计成型加工---监-设备宁波星锐脸日月机械的有限公司产螺杆式注上塑机型号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5－360（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）产品类型全新杯柄的托设计成型加冻工---舅-工作原茄理工作原怀理：将手柄定弯固定于锥河形杆正下秩方，向下视推进锥形不杆，插入凝手柄提手丝式圈，继续食推进到圆利柱部分，晚再由推进列装置纵向占推进拉伸辈。锥形杆数中空部分祥可加热。拉伸机区器工作侄简图杯柄的物设计成型加工---煎-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淹：低于275雀°C，熔融爹段约240押°C注射速度薯：高速注哈射熔胶背压懂：5ba湿r熔胶背肌压注射及绿保压：汤较高注夸射压力先（150狮0-1起800统bar）保压压爆力：约膛为注射如压力的80%保压时间爱：保压时剃间较长制品的后颈处理：热水浸案泡处理投防止收缺缩变形参数设置密封圈听的设计材料选捎择

天然橡胶NR乙丙橡胶EPDM氯丁橡胶CR丁腈橡胶NBR硅橡胶Silicone聚氨酯橡胶AUEU抗张强度极好好-极好好-极好极好中等好-极好耐磨性极好极好极好极好中等极好抗自然老化性差极好极好中等极好极好抗氧化性好极好好中等极好极好耐热性好好好好极好中等-好压缩变形中等-好好差-好好极好好不渗透性中等差-中等好极好中等好阻燃性差差极好差中等差使用温度/℃-20~100-55~150-55~120-40~120-55~250-45~90几种密封最圈材料性厘能对比密封圈的渣设计材料选择性能要绍求：密量封性能由优良，椅工作寿辟命高，戚摩擦阻炼力小，秀无毒，袜安装方糊便。硅橡胶工弹作温度最杏宽（-60～230℃），耐惰蒸汽，鸣性能基团本不随具浸水纠的影响巷，广泛顷应用于重要求耐可热的场严合：热崖水瓶密勾封圈，跑压力锅辜密封圈稀，而且寒对人体绳无害。窝故选择硅橡胶作宾为我们的么成型材料。材料热膨胀系数工作温度性能乙丙橡胶16.00～150耐气候性好，抗臭氧各种极性化学药品与溶剂冲击弹性好，耐油性产差氟橡胶16.2-20～200抗张强度较好，耐热性好，但弹性及耐寒性硅橡胶21.6~27.0-60～230工作温度最宽，耐光和臭氧老化无毒无味，耐候性，对许多材料不粘着，透气率大丁腈橡胶11．3－30～100耐油性好，具有耐磨性以及抗撕裂性，压缩永久性好，耐寒性差密封圈的令设计材料选纪择----原料牌警号颜色白色外观半流动性品牌日本信越粒度600（目）耐温220（℃）粘度0.002脱色率0.001（％）水分0.002（％）主要用途高耐磨密封件孔径细孔硅胶选用日漆本信越KE97荐1-U硅胶原叹料，价棍格便宜怀，性能有优良。大价格：1750木0元/吨甲基乙烯亿基硅橡胶斗是应用较快多的一种拳硅橡胶材脱料。密封圈蒙的设计制品配方硫化剂补强剂结构控暑制剂脱模剂硅橡胶过的硫化皱剂常用添的是有枯机过氧装化物。选用2，5-二甲基2，5-二叔丁基苗过氧化已烷（DBPM甘H），用量率：0.5～1.0份，硫化灵温度：160～170℃采用适当线的补强剂谱可使硅橡酷胶硫化胶便的强度达惹到3.9～9.8M卸Pa，这对甩提高硅快橡胶的眼性能，叫延长制尸品的使五用寿命墙是极其樱重要的。选用白炭黑，用量播：48份。采用白仿炭黑补直强的硅灿橡胶胶裁料贮放锣过程中袭会变硬，降低可切塑性，逐票渐失去加争工工艺性阀能，结构津控制剂能鼓防止或延唇缓结构化盲作用选用羟基硅略油，用量3.5份脱模剂防止橡圈胶、塑捏料、弹讽性体或累其他材困料的模汗制品、炮层压制蔽品粘结抹到模具安或其他壤板面，匙起易于闲脱离作浸用的一号类加工巷助剂。选用硬脂酸耗与硬脂偏酸锌1：1混合搭配，押用量0.4份以生胶为100份密封圈延的设计成型加开工---华-工艺1.混炼2.硫化模呈压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1~2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。