塑料水杯的成型工艺过程
水杯调研报告书
高分子
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1、塑料水杯的发展现状
塑料水杯由当初的一次性水杯到如今的绿色环保塑料杯各式各样的塑料杯出现在我们的生活中，在此期间，塑料水杯的造型也由原来的单调造型到如今的造型丰富多彩美观大方，体现了工艺与艺术的结合。到如今，除了它的基本使用功能，塑料杯生产还要考虑健康、无毒、美观等。
塑料水杯通常分一次性的和可以重复使用的两大类。由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一半价格都很便宜。而对于一次性的塑料水杯一半都是采用的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。该塑料不能装热水。耐热至70℃。而对于可以重复使用的水杯一半采用耐高温无毒的高性能塑料如一般市场上常卖的都PP塑料杯，这种树脂本身来讲是不含有害物质，使用起来比较安全。在市场上也有很好的销售。
时代的发展人们开始追求个性化与人性化，因塑料水杯多变的造型、鲜艳的颜色、不怕摔打的特性，受到许多人喜爱。随着塑料水杯材料的不断进步，随着无毒无害环保材料的推广。塑料水杯在近五年还是有长足发展。
常见塑料水杯主要包括杯盖、杯体、密封圈和手柄四个部件。下面主要根据原材料选择、配方设计和加工工艺等方面介绍各杯体的成型过程。
1、选择聚合物及助剂的原因
PP是聚丙烯，PC是聚碳酸酯。
首先，从理论上讲二者都是无毒的，但是从耐老化和耐候性方面讲，PP更适合做水杯。其次从合成方法上讲，PC一般是用双酚A型方法合成的，分子内含有苯环，虽然PC本身耐热性很好，但是作为高分子材料，其内部仍然含有一些低分子物质，这些物质在受热见光的情况下，会挥发分解，并且大多是致癌的。
因此通常情况下PP水杯更安全。但是为什么市面上有很多PC水杯呢？这是因为，PC 的透明性更好，更有玻璃的质感，所以商家为了取悦消费者也会生产PC的水杯。
（1）pp聚丙烯材料有催化剂，分子质量调节剂做成水杯的话加颜料。透明剂最好不能加无机盐的透明剂。
使用特性：耐130℃高温，透明度差，可重复使用。
强度刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。但低温时变脆，不耐磨、易老化。
PP在加工时要添加金属钝化剂和抗氧剂助剂，这些助剂对人的身体没有好处。但是与其他塑料相比，PP是无毒的，添加的助剂对人的危害最小，加上PP可以在110℃以下的水里进行沸煮消毒。
危害分析：是唯一可放入微波炉盛装食品加热的塑料容器，清洁后可重复使用。特别提醒：一些微波炉餐盒的盒体用05PP制成，盖却用不耐高温的06PS制成，决不可以与
盒体一并放入微波炉加温食品。
（2）pc聚碳酸酯的，，一般含有少量双酚A，但是PC的硬度透明度耐温都很好。
使用特性：可重复使用，但避免使用破损或老化的容器
聚碳酸酯树酯是一种耐热、耐寒、具有良好机械性能的热塑性工程塑料。
由于具有无味、耐油、不易污染的特点，因此，聚碳酸酯树脂主要用于制造和加工食品的横具(如饼干、功克力模具等)、婴儿奶瓶、食品加工PC聚碳酸酯:是一种新型的热塑性塑料，透明的度达90%，被誉为是透明金属。它刚硬而具有韧性，具有较高的冲击强度，高度的尺寸稳定性和范围很宽的使用温度、良好的耐热性和无毒性。PC的热性能优异，可在-100℃-130℃之间长期使用，脆化温度在-100℃以下。运用广泛,其中：医疗器材：可作医疗用途的杯、筒、瓶以及牙科器械、药品容器和手术器械，甚至还可用作人工肾、人工肺等人工脏器
日用方面作奶瓶、餐具、玩具和模型等。
从材料来说，用PC应该更好一些，PC的价格也比PP较高。
机械等有抗冲击和一定透明度要求的食品容器和食品加工设备等。
卫生问题：聚碳酸酯树脂本身无毒，但双酚A与碳酸二苯酯进行酯交换时有中间体—苯酚产生。苯酚不仅具有一定的毒性，而且还会产生异嗅，影响食品的感官性状。聚碳酸酯树脂在50%和100%的乙二醇溶中浸泡30天其重量和抗张强度均有明显下降。因此，按照GB13116-9 1《食品容器、包装材料用聚碳酸酯成型品卫生标准》的规定，食品容器、包装材料用聚碳酸酯树脂和成型品中游离苯酚含量均应控制在0.05mg/l以下，而且不宜接触高浓度乙醇溶液
危害分析：因有少量双酚A在生产PC产品时没有彻底转化为PC的塑料结构，则可能会释出而进入食物或饮品中。所残留的双酚A随温度升高而加速加量释放。因此不能盛热水。如果容器有破损必须停止使用，以防止细菌污染。
（3）PET聚酯，耐温不够，做凉水杯子可以。耐温也就70度。
PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）
产品用途：纯净水、矿泉水、碳酸饮料的饮料瓶。
使用特性：不能装热水。耐热至70℃。只能一次性使用。
酸乙二醇酯(俗称聚酯)具有高强韧性、高阻气体、高透明性等良好的物理机械性能，并且耐酸、耐碱、耐溶剂和耐热(薄膜)。因此，聚对苯二甲酸乙二醇酯主要用于制作薄膜(作为复合食品包装袋的原料)、饮料瓶、油瓶及其他调味品瓶。
聚对苯二甲酸乙二醇脂树脂无毒，由于聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂在自缩聚过程中要使用锑(一般为三氧化二锑或醋酸锑)作催化剂，所以，树脂中可能有锑的残留。锑为中等急性毒性的金属，对心肌有损害作用。国外也有使用锗作催化剂。因此，按照GB1314-91《食品容器及包装材料用聚对苯二甲酸乙二酯成型品卫生标准》的规定，食
品容器、包装材料用聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂和成型品中锑的含量应分别控制在1.5mg/kg和0.05mg/l以下。
危害分析：盛装高温液体或加热瓶体会变形，可熔出有害物质。连续使用10个月后，可能释放出致癌物，对人体具有毒性。用完后必须废弃，不要再用来作水杯，或做储物容器盛装酸性溶液或油脂等液体。
2、基本配方
控制聚合物分子量的物质，实质上是链转移剂。链转移常数和分子量调节剂用量是控制分子量的重要因素，过氧化二苯甲酰、二特丁基过氧化物、过氧化二叔丁烷、过氧化二异丙苯等。分子量调节剂可以直接添加,也可以制成母粒后,以母粒的形式添加。)，润滑剂（常用的润滑剂有硬脂酸、硬脂酸丁酯、油酰胺、乙撑双硬脂酰胺等。
很多石蜡类物质可作为润滑剂，如天然石蜡，液体石蜡(白油)，微晶石蜡等，但作用却各有差别。天然石蜡多用做外部润滑，可作为多种塑料的润滑剂、脱模剂，一般用量0.2~1phr，但其相容性、热稳定性和分散性不是很好，用量不能过大，最好与内润滑剂并用；而白油多用做PVC、PS的内润滑剂，润滑性能好、热稳定性也很好，一般用量0.5phr。它们均为无毒品，能用于食品包装。另有一种微晶石蜡：在塑料加工中它也被用作润滑剂，用量1~2Phr，热稳定性和润滑性比普通石蜡好。
低分子量的聚合物也广泛地用做润滑剂，如聚乙烯蜡、低分子量聚丙烯，其内、外润滑性都较好，且无毒。聚乙烯蜡适用于PVC等材料挤塑、压延加工，用量一般是0.1~1phr，可提高加工效率，防止薄膜粘连，改善填料或颜料的分散性，相容性和透明性不是很好；不规整结构低分子量聚丙烯可作为硬质PVC，PE的润滑剂，性能优良，能改善其它助剂的分散性，用量在0.05~0.5phr。），抗氧剂（按化学结构可分为酚类、胺类、含磷化合物、含硫化合物和有机金属盐等5大类。根据不同的作用机理,酚类和胺类又称为主抗氧剂，含磷和硫的化合物又称为辅抗氧剂。），透明剂(塑料透明剂通常被称为成核剂，a晶型成核透明剂此产品的特点旨在改善制品透明性、表面光泽、刚性和弯曲模量等。该系列产品适用于PP片材、饮料杯、仪表外壳等吹塑、注塑和挤出成型制品。
塑料加工中应用成核透明剂通常有两种方式：一种是将成核透明剂加入到树
脂中直接混炼或挤塑成型；另一种可用成核透明剂与树脂、其它助剂混炼成一定含量的透明母粒，然后再与普通聚烯烃掺混使用以达到透明效果。
塑料透明剂产品应用：在相应材料中添加本品0.2～0.4%，即可达到理想的增透效果。该成核透明剂的加入可使材料的力学性能提高。适用于制造透明塑料制品，在透明聚丙烯片材及透明聚丙烯管上也被广泛使用。不仅可以与聚丙烯干混直接使用，而且了可以先制成2.5～5％的母粒后使用。
3、工艺流程及其选择的原因
不同吹塑方法，由于原料、加工要求、产量及其成本的差异，在加工不同产品中具有不同的优势。
这里从宏观角度介绍吹塑的特点。中空制品的吹塑包括三个主要方法：挤出吹塑：主要用于未被支撑的型坯加工；注射吹塑：主要用于由金属型芯支撑的型坯加工；拉伸吹塑：包括挤出一拉伸一吹塑、注射一拉伸一吹塑两种方法，可加工双轴取向的制品，极大地降低生产成本和改进制品性能。此外，还有多层吹塑、压制吹塑、蘸涂吹塑、发泡吹塑、三维吹塑等。但吹塑制品的75 ％用挤出吹塑成型，24 ％用注射吹塑成型，1 ％用其它吹塑成型；在所有的吹塑产品中，75 ％属于双向拉伸产品。挤出吹塑的优点是生产效率高，设备成本低，模具和机械的选择范围广，挤出吹塑是塑料中空制件生产的主要成型方法之一，适于PE、PP、PVC、热塑性工程塑料、热塑性弹性体等聚合物及各种共混物，主要用于成型包装容器，储存罐与大桶，还可成型用于汽车工业等工业制件。挤出吹塑成型跟其他的塑料中空成型一样，其主要优点是生产的产品成本低，工艺简单，效益高，但其突出缺点是制品壁厚尺寸及均匀性不易控制。
挤出吹塑成型是将挤出成型的半熔融状态的塑料管坯(型坯),趁热置于各种形状的模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀,使其紧贴于模腔壁上成型,经冷却脱模后得到中空制件的热成型过程。它的整个成型过程可以分为:型坯形成、型坯吹胀以及冷却和固化三阶段。
（1）.型坯成型
型坯形成是指通过挤出成型得到半熔融状态的塑料管坯(型坯)。随着中空吹塑制件的几何形状越来越复杂,设计良好的预成型型坯对以最小的材料消耗获得所需求的壁厚
分布且结构稳定的制件有着重要的意义,也就是在型坯成型阶段通过采用调节型坯的壁厚分布形状,以使吹塑制品的壁厚分布趋于均匀.
（2）.型坯吹胀
型坯吹胀是指将塑料管坯趁热置于模具中,并即时在管坯中通入压缩空气将其吹胀，紧贴于模腔壁上成型，这个阶段的成型直接影响制品的外形，壁厚均匀性以及制品的性能，是整个成型过程的关键环节.
（3）.制品冷却及固化
制品冷却及固化是指型坯吹胀紧贴模壁后凭借热扩散率较高的模具和压缩空气进行冷却，冷却至一定温度后开模，再在空气中冷却的过程。一般包括外冷却（制品外表面与模腔间的导热），内冷却（制品内表面与冷却空气或其它介质间的对流传热）及开模后冷却（制品的内外表面与空气或其它介质的自然对流传热）。
制品冷却及固化阶段的实验研究主要是测量制品瞬态温度、收缩率、翘曲等。
4、成本分析
产品牌号区域价格（元｜吨）
PC 110 台湾 22000
PC 1520 美国 9800
PC G2510 日本 30000
pp H550 美国 7100
pp R701 美国 7900
pp 2370Y 韩国 6800
pp J340 韩国 7300
PP报价与其级别和地区有关，如下表：
单位：元/吨
PP根据其颗粒种类、颜色等报价也有区别：
PP一级透明颗粒，黑色PP粒料注塑：6000 元/吨左右
PP透明颗粒，用于注塑，挤出，拉丝：10500-11000 元/吨
PP一级白色颗粒白色，颗粒料：8700-9300元/吨
PP一级蓝色再生料蓝色，颗粒料：7500-8500 元/吨
PP无纺布杂色颗粒杂色，颗粒料：9700-9900元/吨
PP黑色颗粒吸塑级，黑色，颗粒：6500-6800 元/吨
由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一般价格都很便宜。通过对各种塑料的成型工艺的学习和资料的整理，像我对塑料水杯的造型设计，无论是杯子的大小或杯子各部分的尺寸，都与其相应的成型工艺有着密切的关系。只有设计好杯子的尺寸才能选择制作相应的进行加工成型。总之，多姿多彩的塑料水杯以其优良的综合性能，合理的价格和有利于环境而产品日益扩大，前景最为看好。
当然根据不同地区报价会有不同。
5、参考文献
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快速成型工艺比较
快速成形典型工艺比较 关键词及简称 光固化成形（简称：SLA或AURO）光敏树脂为原料 熔融挤压成形（简称：FDM或MEM）ABS丝为原料 分层实体成形（简称：LOM或SSM）纸为原料 粉末烧结成形（简称：SLS或SLS）蜡粉为原料 光固化成形 光固化成形是最早出现的快速成形工艺。其原理是基于液态光敏树脂的光聚合原理工作的。这种液态材料在一定波长(x=325nm)和强度(w=30mw)的紫外光的照射下能迅速发生光聚合反应, 分子量急剧增大, 材料也就从液态转变成固态。图1光固化工艺原理图 图1 工艺过程为：液槽中盛满液态光固化树脂，激光束在偏转镜作用下, 能在液体表面上扫描, 扫描的轨迹及激光的有无均由计算机控制, 光点扫描到的地方, 液体就固化。成型开始时，工作平台在液面下一个确定的深度，液面始终处于激光的焦平面，聚焦后的光斑在液
面上按计算机的指令逐点扫描即逐点固化。当一层扫描完成后，未被照射的地方仍是液态树脂。然后升降台带动平台下降一层高度，已成型的层面上又布满一层树脂，刮平器将粘度较大的树脂液面刮平，然后再进行下一层的扫描，新固化的一层牢固地粘在前一层上，如此重复直到整个零件制造完毕, 得到一个三维实体原型。 光固化工艺的设备做出的零件其优点是精度较高、表面效果好，零件制作完成后需要少量打磨，将层层的堆积痕迹去除。光固化工艺制作的零件打磨工作量相对其他工艺设备制作的零件的打磨量是最小的；其缺点是强度低无弹性，无法进行装配。光固化工艺设备的原材料很贵，种类不多。光固化设备的零件制作完成后，还需要在紫外光的固化箱中二次固化，用以保证零件的强度。液漕内的光敏树脂经过半年到一年的时间就要过期，所以要有大量的原型服务以保证液漕内的树脂被及时用完，否则新旧树脂混在一起会导致零件的强度下降、外形变形。如需要更换不同牌号的材料就需要将一个液漕的光敏树脂全部更换，工作量大树脂浪费很多。三十几万的紫外激光器只能用1万小时，使用一年后激光器更换需要二次投入三十几万的费用。 熔融挤压成形 熔融挤压成形工艺是利用热塑性材料的热熔性、粘结性，在计算机控制下层层堆积成型。熔融挤压成形工艺原理是材料先抽成丝状，通过送丝机构送进喷头，在喷头内被加热熔化，喷头沿零件截面轮廓和填充轨迹运动，同时将熔化的材料挤出，材料迅速固化，并与周围的材料粘结，层层堆积成型。图2熔融挤压工艺原理图
塑料水杯模具设计
塑料水杯模具设计 指导教师： 学生姓名： 专业班级： 学生学号： 年月日
目录 摘要............................. 错误！未定义书签。目录........................................ - 2 - 第一章塑料的工艺分析.............. 错误！未定义书签。第二章注射机的选用................ 错误！未定义书签。2．1注射机类型的选择 ..................... 错误！未定义书签。2．2注射部分的选择 ...................... 错误！未定义书签。2．3合模部分的选用 ...................... 错误！未定义书签。第三章模具详细设计................ 错误！未定义书签。 3.1成型部分............................... 错误！未定义书签。 3.1.1分型面的确定......................... 错误！未定义书签。 3.1.2型腔数的确定......................... 错误！未定义书签。 3.1.3成型零件............................. 错误！未定义书签。 3.2浇注系统............................... 错误！未定义书签。 3.2.1浇注套（浇口套） .................... 错误！未定义书签。 3.2.2点浇口............................... 错误！未定义书签。 3.2.3冷料穴设计........................... 错误！未定义书签。 3.3脱模系统零件........................... 错误！未定义书签。 3.4冷却及加热结构......................... 错误！未定义书签。 3.5结构零件............................... 错误！未定义书签。 3.6导向零件............................... 错误！未定义书签。 3.7紧固零件............................... 错误！未定义书签。第四章抽芯机构设计................. 错误！未定义书签。 4.1机动侧向分型面与抽芯机构 ............. 错误！未定义书签。 4.2液压与气动侧向分型面 ................. 错误！未定义书签。 4.3手动侧向分型面与抽芯机构 ............. 错误！未定义书签。
电视机生产工艺流程设计
第1章工艺文件 一、工艺工作： 1、工艺工作的重要性 一个工业企业如果没有工艺工作，没有一个合理的工艺工作程序，就很难想像会搞出高质量、高水平的产品来，企业的管理必然混乱。工艺工作在电子工业中占有重要位置。 工艺文件在电子企业部门必备的一种技术资料。他是加工、装配检验的技术依据，是生产路线、计划、调度、原材料准备、劳动力组织、定额管理、工模具管理、、质量管理等的主要依据和前提。只有建立一套完整的、合理而行之有效的工艺工作程序和工艺文件体系，才能保证实现企业的优质、高效、低消耗的安全生产，才能使企业获得最佳的经济效益。 2、工艺工作的程序 在工业企业中，最基础的工作是产品的生产和生产技术管理工作。在一个企业中，把原材料制成零件，把零件组装成部件、整件，是一项很复杂的工作，必须通过一种计划的形式来组织和指导。为了使生产活动有秩序按计划进行，各企业应有一个符合本企业客观规律的工作程序。 典型的工艺工作程序框图如附录： 3、工艺工作程序的说明： a.工艺性调研和访问用户由主管工艺人员参加新产品的设计调研和老用户访问工作，了解国内外同类产品的性能指标一用户对该产品的意见和要求. b.参加新产品设计方案的讨论和老产品改进设计方案的讨论针对产品的结构、性能、精度的特点和企业的计算水平、设备条件等进行工艺分析，提出改进产品的意见. c.审查产品设计的工艺性由有关工艺人员对产品设计图样进行工艺性审查，提出工艺性审查意见书. d.编织工艺方案工艺方案是工艺计算准备工作的重要指导性文件，由主管工艺人员负责编写. 编制工艺方案的一句是：1产品图纸（技术条件）和产品标准及其他有关技术文件. 2 有关领导和科室的意见 3产品的生产批量和周期 4有关工艺资料，如企业的设备条件、工人计算等级和技术水平等. 5企业现有工艺技术水平和国内外同类产品的新工艺新技术成就. 工艺方案的一般内容是：1.根据产品的生产特性、生产类型，规定工艺文件的种类，并规定工装系数 2专用设备、工装的量刃刀的购置、改进和意见. 3提出关键工艺实验项目的新工艺、新材料在本产品上的实施意见，进行必要的技术经济分析. 4提出外购件和外协件项目 5根据产品的企业具体情况，提出生产组织和设备的调
水杯的调查报告
产品设计材料的调查报告 学生姓名 指导老师 学院 专业 学号
目录 ?调查目的 ?要解决的问题 ?产品市场分析 ?设计材料介绍 ?三种不同材料的产品分析?总结
水杯设计的主要材质调查 ? 调查目的：了解一贯使用的杯子，是否具备人性化的功能，产品在外形与实用方面是否达到了更好的效果。同时，水杯市场发展分析是一个科学系统的工作，直接影响着发展战略的规划、产品营销方案的设计、企业投资方略的制定以及未来发展方向的确定。 ? 要解决的问题：杯子需要选取的材料，尽可能的设计减少成本。更加合理化的满足企业以及消费者的需求。从专业的角度对水杯市场进行全面细致的剖析。这样，才能让企业时刻保持清晰的发展思路，不会因繁琐的信息迷失，在日益激烈的市场竞争中立于不败之地。同时，让消费者得到一个安心、舒心、省心家庭必备水杯。 ? 产品市场分析：随着时代的发展人们开始追求个性化与人性化，因此人们的审美观念、生活方式等等都发生了深刻的变化，这对产品的设计要求又有提高了。因此水杯的设计发展空间还是很大的。 ?设计材料介绍：设计材料的选择随着现代科技的进步越来越广泛，从原来的石头，陶，木材，青铜，铁器，然后再到近代材料科技巨大的进步，出现许多新生的材料，如玻璃陶瓷，不锈钢，塑料等。现代设计的材料运用在水杯这个行业已经完全集中在后来的这几种材料上。 ?三种不同材料的产品分析： 一、玻璃陶瓷水杯
1.产品市场分析 伴随着人类社会的发展，产品设计理念的不断提升，现代设计在资源利用、节约能源、环境协调、有益健康等方面提出了前所未有的新要求。玻璃作为最重要的设计材料之一，如何满足现代设计的新要求，这不仅是玻璃科研生产领域同仁不断探索的课题，更是设计师、施工者关注的问题。玻璃的节能设计、生态建筑对玻璃的要求成为现代设计与产品的内在联系，是玻璃材料未来发展所关注的核心。 2.材料分析 玻璃陶瓷又称微晶玻璃，是经过高温融化、成型、热处理而制成的一类晶相与玻璃相结合的复合材料。具有机械强度高、热膨胀性能可调、耐热冲击、耐化学腐蚀、低介电损耗等优越性能，同时玻璃陶瓷具有清洁卫生、美观、透明、化学稳定性高、不透气、易于密封、保持盛装物品性质不变、可以多次周转使用、原料丰富、价格低廉等一系列优点。但是玻璃陶瓷的主要缺点是机械强度低、易破损和盛装单位物品的重量大。再加上玻璃陶瓷的制造工艺复杂，技术要求高，高质量玻璃陶瓷生产工艺及控制技术基本上被国外所垄断，国内玻璃陶瓷生产工艺存在质量品质差、成品率低等问题。 3.成型工艺 玻璃陶瓷水杯的成型方式多种多样，比如失蜡浇铸法、吹制法、压制法等等，这
几种常见快速成型工艺优缺点比较
几种常见快速成型工艺优缺点比较 FDM 丝状材料选择性熔覆（FusedDepositionModeling）快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材加热溶化的成型方法，简称FDM。 丝状材料选择性熔覆的原理室，加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作X-Y平面运动。热塑性丝状材料（如直径为1.78mm的塑料丝）由供丝机构送至喷头，并在喷头中加热和溶化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层"画出"截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料选用，如ABS塑料、浇铸用蜡、人造橡胶等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，小型系统可用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。但仍需对整个截面进行扫描涂覆，成型时间长。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。由于甲基丙烯酸ABS（MABS）材料具有较好的化学稳定性，可采用加码射线消毒，特别适用于医用。但成型精度相对较低，不适合于制作结构过分复杂的零件。 FDM快速原型技术的优点是： 1、制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的危险。 2、工艺干净、简单、易于材作且不产生垃圾。 3、可快速构建瓶状或中空零件。 4、原材料以卷轴丝的形式提供，易于搬运和快速更换。 5、原材料费用低，一般零件均低于20美元。 6、可选用多种材料，如可染色的ABS和医用ABS、浇铸用蜡和人造橡胶。
FDM快速原型技术的缺点是： 1、精度较低，难以构建结构复杂的零件。 2、垂直方向强度小。 3、速度较慢，不适合构建大型零件。 SLA 敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography）原理的一种工艺，简称SLA，也是最早出现的、技术最成熟和应用最广泛的快速原型技术。 在树脂液槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的塑料薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的塑料薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢固的粘结在前一层上，如此重复不已，知道整个产品成型完毕。最后升降台升出液体树脂表面，即可取出工件，进行清洗和表面光洁处理。 光敏树脂选择性固化快速原型技术适合于制作中小形工件，能直接得到塑料产品。主要用于概念模型的原型制作，或用来做装配检验和工艺规划。它还能代替腊模制作浇铸模具，以及作为金属喷涂模、环氧树脂模和其他软模的母模，使目前较为成熟的快速原型工艺。 SLA快速原型技术的优点是： 1、系统工作稳定。系统一旦开始工作，构建零件的全过程完全自动运行，无需专人看管，直到整个工艺过程结束。 2、尺寸精度较高，可确保工件的尺寸精度在0.1mm以内。 3、表面质量较好，工件的最上层表面很光滑，侧面可能有台阶不平及不同层面间的曲面不平。
塑料水杯的加工方法设计报告
毕业论文 （2013届） 题目： 姓名： 学号： 08070**** 系部：数控技术系 班级： 08高职数控*班 指导教师： 2013年4月
塑料水杯的加工方法 摘要：此次毕业设计塑料水杯过程中分析了塑料水杯零件的塑料工艺，介绍了塑料PP的成形工艺特点，采取了最佳的成型方案，同时，详细地分析了模具结构与计算。最后还对模具的成型零件进行了加工工艺的分析和设备的校核. 着重说明了一副注射模的一般流程，即注射成型的分析、注射机的选择及相关参数校核、模具的结构设计、注射模具设计的有关计的设计既是重点又是难点，主要包括成型位置的及分型面的选算、模具总体尺寸的确定与结构草图的绘制、模具结构总装图和零件工作图的绘制、全面审核投产制造等。其中模具结构的选择，模具型腔数的确定及型腔的排列和流道选择和浇口位置的确定，模具工作零件的结构设计，推出机构的设计，温度调节系统的设计,模架的选用,模具的装配等。 关键词：塑料水杯 PP 注射模模具结构 一、塑件品种的选择及其性能 1.零件图，如图1所示： 图1 2.材料的选用及性能分析 经过对水杯的用性能进行分析，最终选定PP作为制件的材料。 PP是一种由丙烯聚合而制得的热塑性树脂，是一种半结晶性材料。它比
PE要更坚硬并且有更高的熔点。由于均聚物型的PP温度高于0℃以上时非常脆，因此许多商业的PP材料是加入1~4%乙烯的无规则共聚物或更高比率乙烯含量的钳段式共聚物。共聚物型的PP材料有较低的热扭曲温度（100℃）、低透明度、低光泽度、低刚性，但是有更强的抗冲击强度。PP的强度随着乙烯含量的增加而增大。PP的维卡软化温度为150℃。由于结晶度较高，这种材料的表面刚度和抗划痕特性很好。PP不存在环境应力开裂问题。通常，采用加入玻璃纤维、金属添加剂或热塑橡胶的方法对PP进行改性。由于结晶，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性。性质极轻之塑料，密度仅为0.9g/cm3，加工性质毋须预热干燥。PC优点1、易染色2、耐湿性佳3、耐化性佳4、高铰链特性5、耐冲击性。PC缺点1、复杂之异形押出不易2、易被紫外线分解3、不易接合4、易氧化。 3.材料的工艺性分析 (1)、收缩性塑件从模具中取出冷却到室温后，塑件的各部分尺寸都比原来塑模中的尺寸有所缩小，这种性能称为收缩性。，PP的收缩率相当高，一般为1.8~2.5%。并且收缩率的方向均匀性比PE-HD等材料要好得多。加入30%的玻璃添加剂可以使收缩率降到0.7%。收缩性的计算公式为：S实=a-b/b，S计=c-b/c。（S实：实际收缩率 S计：计算收缩率 a：塑件在成型温度时的单向尺寸 b：塑件在室温下的单向尺寸 c：塑件在室温下的单向尺寸），经查PP的相关性可知，PP在其厚度为2mm时其收缩率为1.5-2%(0.15-0.20),为避免其它因素对收缩率的影响，我们选取一个相对平均值0.018作为制件的计算收缩率。 (2)、流动性塑料在一定温度与压力下填充型腔的能力称为流动性。流动性能较好，溢边值为0.03mm左右. (3)、吸湿性吸湿性是指塑料对水分的亲疏程度。PP不吸水也不易粘附水分,但均聚物型和共聚物型的PP材料都具有优良的抗吸湿性 (4)、结晶性所谓结晶现象即为塑料由熔融状态到冷凝时，分子由独立移动，完全处于无次序状态，变成分子停止自由运动，按略微固定的位置，并有一个使分子排列成为正规模型的倾向的一种现象。PP为半结晶性的材料，模具的温度也会对其结晶性产生影响。 (5)、热敏性对热较为敏感，在高温下受热时间较长或进料口截面过小，剪切作用大时，料温增高易出现变色、降解、分解的倾向。这种性能称为热敏性。
塑料水杯注塑模具设计
水杯模具设计 专业：机械设计制造及其自动化学生：陈洪振 指导教师：高征兵 完成日期：2012年5月22日 扬州大学广陵学院
摘要 近年来，我国的模具发展迅速，尤其是塑料模具提出了越来越高的要求，最近几年，塑料模具在整个模具行业所占的比例上升到30%左右，相信在未来的时间里，中国塑料模具工业还将保持年均增长速度达到10%以上较高速度的发展，国内塑料模具市场以注塑模具需求量最大。将来注射模具发展的方向向更精密、更高效、复合和多功能、更大型、更精密、更复杂、更绿色及更经济的方向发展，模具产品的技术含量将不断提高，模具制造周期将不断缩短。 注射成型是塑料成型的一种重要的方法，它主要适用于热塑料的成型，可以一次成型简单或复杂的精密塑件。本课题是将水杯作为设计模型，将注塑模具的相关知识作为依据，阐述塑料注射模具的设计过程。介绍塑件结构形状，塑件的材料选择，及塑件的结构工艺性，注射机成型的设备组成分类及型号规格。 本文详细介绍了水杯注塑模具的设计，从产品的结构工艺性分析，具体模具结构出发，选择模具型腔的分型面，型腔的数量，以及对模具的浇注系统的设计，模具成型零件的分析计算，合模导向机构的设计，推出机构，使用EMX（模架设计专家）进行模架的设计，最后对三维造型使用Pro/Engineer形同转出dwg文件进行出图。
关键词：注塑模具；注射机；Pro/Engineer；EMX（模架设计专家） Abstract .In recent years, China's rapid development of the mold, especially the plastic mold of the increasingly high demand, in recent years, the plastic mold in the mold industry the proportion of up to 30% jobs, I believe in the coming years, China plastic mold industry will maintain an average annual growth rate of more than 10% high speed development, the domestic market to plastic mold injection mold greatest demand. The future development direction of injection mold to more sophisticated, more efficient, complex and multi-purpose, larger, more sophisticated, more complex, more green and more economic development, mold the technical content of the product will continue to improve, the manufacturing cycle of the die will shorten ceaselessly.
塑料成型工艺及模具设计--史上最全期末复习资料保证不挂科
塑料成型工艺与模具设计自编期末复习资料 湖南大学叶久新王群版 第一- - 三章 1、塑料成型方法： 注射成型有浇注系统成型热塑性塑料 压缩成型无浇注系统成型热固性塑料 压注成型有浇注系统 挤出成型有浇注系统 2、塑料模具分为：注射模具、压缩模具、传递模具、挤出模具、中空吹塑模具、热成型模 具 3、不同温度时聚合物呈现的三种状态： 低温态温度较低时呈玻璃态（固体态），在外力的作用下，有一定的变形，但变形可逆，即外力消失后，其变形也随之消失。 高弹态是橡胶态的弹性体。其变形能力显著增加，但变形仍可逆。 黏流态是粘性流体，常称为熔体。加工不可逆，一经成型冷却，形状保留。 4、聚合物单体经过聚合反应生成的高分子聚合物 5、塑料是以合成树脂为主要成分，加入适量的添加剂而组成的混合物。 优点：密度小、质量轻；比强度、比刚度高；电气性能好；光学性能好；化 学稳定性高；减摩、耐磨及减振、隔音性能好；多种防护性能 合成树脂的分子及结构分类：热固性塑料热塑性塑料 6、添加剂包括填充剂（增量作用又有改性效果）、稳定剂、润滑剂、着色剂和固化剂等。 7、交联------聚合物由线型结构转变为体型结构的反应. 8、降解——聚合物分子可能由于受到热和应力的作用或微量水分、酸、碱等杂质及空气 中氧的作用而导致其相对分子质量降低的现象. 9、塑化-------加入的塑料在料筒中进行加热由固体颗粒转化成粘流态并且具有良好的可塑 性过程. 10、流动性塑料熔体在一定的温度、压力作用下填充模具型腔的能力 热塑性塑料检测：熔融流动指数测定法、螺旋线长度试验法 影响塑料流动性的因素有以下三个： 温度料温高，则流动性大。 压力注射压力增大，则熔体收剪切作用越大，流动性也越大。 模具结构浇注系统的形式，尺寸，布置，冷却系统的设计，溶料的流动阻力等因素流动性较好的塑料有：聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、醋酸纤维等 流动性一般的塑料有：ABS（不透明）、AS、有机玻璃、聚甲醛等截面形状分流道较小流动性较差的塑料有：聚碳酸酯、硬聚氯乙烯等截面形状分流道较大11、热塑性塑料的种类有： 通用塑料 聚乙烯（PE）线型结晶，是塑料工业中产量最大的品种，无毒、无味、呈乳白色。 聚氯乙烯（PVC）线型无定型，是世界上产量最大的品种之一，价格便宜、应用广泛。
快速成型技术与试题---答案
试卷 2. 3.快速成型技术的主要优点包括成本低，制造速度快，环保节能，适用于新产品开发和单间零件生产等 4.光固化树脂成型（SLA）的成型效率主要与扫描速度，扫描间隙，激光功率等因素有关 5. 也被称为：3D打印，增材制造； 6.选择性激光烧结成型工艺（SLS）可成型的材料包括塑料，陶瓷，金属等； 7.选择性激光烧结成型工艺（SLS）工艺参数主要包括分层厚度，扫描速度，体积成型率，聚焦光斑直径等； 8.快速成型过程总体上分为三个步骤，包括：数据前处理，分层叠加成型（自由成型），后处理； 9.快速成型技术的特点主要包括原型的复制性、互换性高，加工周期短，成本低，高度技术集成等； 10.快速成型技术的未来发展趋势包括：开发性能好的快速成型材料，改善快速成形系统的可靠性，提高其生产率和制作大件能力，优化设备结构，开发新的成形能源，快速成形方法和工艺的改进和创新，提高网络化服务的研究力度，实现远程控制等； 11.光固化快速成型工艺中，其中前处理施加支撑工艺需要添加支撑结构，支撑结构的主要作用是防止翘曲变形，作为支撑保证形状； 二、术语解释 1.STL数据模型 是由3D SYSTEMS 公司于1988 年制定的一个接口协议，是一种为快速原型制造技术服务的三维图形文件格式。STL 文件由多个三角形面片的定义组成，每个三角形面片的定义包括三角形各个定点的三维坐标及三角形面片的法矢量。stl 文件是在计算机图形应用系统中，用于表示三角形网格的一种文件格式。它的文件格式非常简单，应用很广泛。STL是最多快速原型系统所应用的标准文件类型。STL是用三角网格来表现3D CAD模型。STL只能用来表示封闭的面或者体，stl文件有两种：一种是ASCII明码格式，另一种是二进制格式。 2.快速成型精度包括哪几部分 原型的精度一般包括形状精度，尺寸精度和表面精度，即光固化成型件在形状、尺寸和表面相互位置三个方面与设计要求的符合程度。形状误差主要有：翘曲、扭曲变形、椭圆度误差及局部缺陷等；尺寸误差是指成型件与CAD模型相比，在x、y、z三个方向上尺寸相差值；表面精度主要包括由叠层累加产生的台阶误差及表面粗糙度等。 3.阶梯误差 由于快速成型技术的成型原理是逐层叠加成型，因此不可避免地会产生台阶效应，使得零件的表面只是原CAD模型表面的一个阶梯近似（除水平和垂直表
第三章工艺流程设计
第三章工艺流程设计 ?3.1概述 ?3.2工艺流程技术设计 ?3.3工艺流程图 化工装置控制室 焦化厂中控室 扬子石化股份有限公司芳烃厂中央控制室?制药厂空调机组
天津开发区海光化学制药厂 制药厂废水处理全套设计图 广州白云山制药厂 制药厂反渗透装置 3.1 概述 3.1.1工艺流程设计的作用 ?工艺流程设计是在确定的原料路线和技术路线的基础上进行的，它是整个工艺设计的核心。其可靠性、合理性及先进性决定产品的高质量、低成本。 ?工程设计中最重要、最基础的设计步骤，车间工艺设计的其它项目受制于工艺流程。 ?其与车间布置设计一起决定车间或装置的基本面貌。 3.1.2工艺流程设计的任务 1.确定工艺流程的组成 2.确定载能介质的技术规格和流向 ?3.确定操作条件和控制方法 ?4.确定安全技术措施及“三废”治理方法 5.绘制不同深度的工艺流程图 ?初步设计
?施工图设计 工艺流程设计的原则 ?保证产品质量符合规定要求 ?尽量采用成熟、先进的的技术设备 ?满足GMP的要求 ?尽可能少的能耗 ?尽量减少“三废”排放量 ?具备开车、停车条件，易于控制 ?具有柔韧性，（在不同条件下正常操作的能力） ?具有良好的经济效益 ?确保安全生产，以保证人身和设备安全。 3.1.3工艺流程设计的基本程序 ?1、工艺路线的选择 ?2、确定工艺流程的组成和顺序 3、绘制工艺流程框图 ?可用方框、文字和箭头等形式定性表示出由原料变成产品的路线和顺序，绘制出工艺流程框图。 ?4、绘制工艺流程示意图 ?分析各过程的主要工艺设备，以图例、箭头和必要的文字说明定性表示出由原料变成产品的路线和顺序。 5、绘制物料流程图 ?进行物料衡算和能量衡算，绘制出物料流程图。此时，设计已由定性转入定量。 6、绘制初步设计阶段带控制点的工艺流程图 ?进行设备、管道的工艺计算以及仪表自控设计。绘制出初步
几种常用塑料的成型工艺介绍
几种常用塑料的成型工艺 AＢＳ丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物?典型应用范围: 汽车(仪表板，工具舱门，车轮盖，反光镜盒等），电冰箱，大强度工具（头发烘干机,搅拌器，食品加工机，割草机等)，电话机壳体,打字机键盘,娱乐用车辆如高尔夫球手推车以及喷气式雪撬车等。 注塑模工艺条件: ?干燥处理:ABS材料具有吸湿性,要求在加工之前进行干燥处理。建议干燥条件?为８0~90Ｃ下最少干燥2小时。材料温度应保证小于０.1%。?熔化温度:２１0～２80Ｃ；建议温度:24５Ｃ。?模具温度:25…70Ｃ。(模具温度将影响塑件光洁度，温度较低则导致光洁度较低）。?注射压力：500~10０0bａｒ。?注射速度：中高速度。 化学和物理特性: ABS是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯三种化学单体合成。每种单体都具有不同特性:丙烯腈有高强度、热稳定性及化学稳定性;丁二烯具有坚韧性、抗冲击特性;苯乙烯具有易加工、高光洁度及高强度。从形态上看，ＡBＳ是非结晶性材料。 三中单体的聚合产生了具有两相的三元共聚物,一个是苯乙烯-丙烯腈的连续相，另一个是聚丁二烯橡胶分散相。ＡBＳ的特性主要取决于三种单体的比率以及两相中的分子结构。这就可以在产品设计上具有很大的灵活性,并且由此产生了市场上百种不同品质的A ＢＳ材料。这些不同品质的材料提供了不同的特性，例如从中等到高等的抗冲击性，从低到高的光洁度和高温扭曲特性等。 ABS材料具有超强的易加工性,外观特性，低蠕变性和优异的尺寸稳定性以及很高的抗冲击强度。?ＰA１2 聚酰胺12或尼龙12 ?典型应用范围: 水量表和其他商业设备,电缆套，机械凸轮,滑动机构以及轴承等。 注塑模工艺条件: 干燥处理:加工之前应保证湿度在0.１%以下。如果材料是暴露在空气中储存，建议要在85C热空气中干燥４~5小时。如果材料是在密闭容器中储存,那么经过3小时温度平衡即可直接使用。 熔化温度:240～300C；对于普通特性材料不要超过31０C，对于有阻燃特性材料不要超过270C。 模具温度:对于未增强型材料为３0~40C,对于薄壁或大面积元件为80~90Ｃ，对100Ｃ。增加温度将增加材料的结晶度。精确地控制模具温~ 于增强型材料为? 90 度对PA12来说是很重要的。?注射压力：最大可到10０0bar（建议使用低保压压力和高熔化温度)。?注射速度:高速(对于有玻璃添加剂的材料更好些)。 流道和浇口: 对于未加添加剂的材料,由于材料粘性较低,流道直径应在30ｍm左右。对于增强型材料要求5～8ｍm的大流道直径。流道形状应当全部为圆形。注入口应尽可能的短。可以使用多种形式的浇口。大型塑件不要使用小浇口，这是为了避免对塑件过高的压力或过大的
塑料水杯的成型工艺过程
水杯调研报告书 高分子 组长： 主讲人： 1、塑料水杯的发展现状
塑料水杯由当初的一次性水杯到如今的绿色环保塑料杯各式各样的塑料杯出现在我们的生活中，在此期间，塑料水杯的造型也由原来的单调造型到如今的造型丰富多彩美观大方，体现了工艺与艺术的结合。到如今，除了它的基本使用功能，塑料杯生产还要考虑健康、无毒、美观等。 塑料水杯通常分一次性的和可以重复使用的两大类。由于塑料水杯的使用方便，使用材料少，一半价格都很便宜。而对于一次性的塑料水杯一半都是采用的PET（聚对苯二甲酸乙二醇酯）。该塑料不能装热水。耐热至70℃。而对于可以重复使用的水杯一半采用耐高温无毒的高性能塑料如一般市场上常卖的都PP塑料杯，这种树脂本身来讲是不含有害物质，使用起来比较安全。在市场上也有很好的销售。 时代的发展人们开始追求个性化与人性化，因塑料水杯多变的造型、鲜艳的颜色、不怕摔打的特性，受到许多人喜爱。随着塑料水杯材料的不断进步，随着无毒无害环保材料的推广。塑料水杯在近五年还是有长足发展。 常见塑料水杯主要包括杯盖、杯体、密封圈和手柄四个部件。下面主要根据原材料选择、配方设计和加工工艺等方面介绍各杯体的成型过程。 1、选择聚合物及助剂的原因 PP是聚丙烯，PC是聚碳酸酯。 首先，从理论上讲二者都是无毒的，但是从耐老化和耐候性方面讲，PP更适合做水杯。其次从合成方法上讲，PC一般是用双酚A型方法合成的，分子内含有苯环，虽然PC本身耐热性很好，但是作为高分子材料，其内部仍然含有一些低分子物质，这些物质在受热见光的情况下，会挥发分解，并且大多是致癌的。 因此通常情况下PP水杯更安全。但是为什么市面上有很多PC水杯呢？这是因为，PC 的透明性更好，更有玻璃的质感，所以商家为了取悦消费者也会生产PC的水杯。 （1）pp聚丙烯材料有催化剂，分子质量调节剂做成水杯的话加颜料。透明剂最好不能加无机盐的透明剂。 使用特性：耐130℃高温，透明度差，可重复使用。 强度刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯，可在100℃左右使用。但低温时变脆，不耐磨、易老化。 PP在加工时要添加金属钝化剂和抗氧剂助剂，这些助剂对人的身体没有好处。但是与其他塑料相比，PP是无毒的，添加的助剂对人的危害最小，加上PP可以在110℃以下的水里进行沸煮消毒。 危害分析：是唯一可放入微波炉盛装食品加热的塑料容器，清洁后可重复使用。特别提醒：一些微波炉餐盒的盒体用05PP制成，盖却用不耐高温的06PS制成，决不可以与
几种常见快速成型工艺的比较
几种快速成型方式的比较 几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括：FDM, SLA, SLS, LOM等工艺，而这几种工艺又各有千秋，下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较： FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料、聚碳酸酯）加热熔化进而堆积成型方法，简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层画出截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用，如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，并可安全地用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性，可采用伽码射线及其他医用方式消毒，特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是： 制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；1次成型、易于操作且不产生垃圾；独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件； 原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。 可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是：成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA：成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography)原理的一种工艺的简称，是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后，工作台下降一层
几种常见快速成型工艺的比较
几种快速成型方式的比较
几种常见快速成型工艺的比较 在快速领域里一直站主导地位快速成型工艺主要包括：FDM, SLA, SLS, LOM等工艺，而这几种工艺又各有千秋，下面我们在主 要看一下这几种工艺的优缺点比较： FDM(fused deposition Modeling)丝状材料选择性熔覆快速原型工艺是一种不依靠激光作为成型能源、而将各种丝材（如工程塑料、聚碳酸酯）加热熔化进而堆积成型方法，简称丝状材料选择性熔覆. 原理如下：加热喷头在计算机的控制下，根据产品零件的截面轮廓信息，作平面运动，热塑性丝状材料由供丝机构送至热熔喷头，并在喷头中加热和熔化成半液态，然后被挤压出来，有选择性的涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层大约0.127mm厚的薄片轮廓。一层截面成型完成后工作台下降一定高度，再进行下一层的熔覆，好像一层层画出截面轮廓，如此循环，最终形成三维产品零件。 这种工艺方法同样有多种材料可供选用，如工程塑料;聚碳酸酯、工程塑料PPSF: 以及ABS 与PC的混合料等。这种工艺干净，易于操作，不产生垃圾，并可安全地用于办公环境，没有产生毒气和化学污染的危险。适合于产品设计的概念建模以及产品的形状及功能测试。专门开发的针对医用的材料ABS-i: 因为其具有良好的化学稳定性，可采用伽码射线及其他医用方式消毒，特别适合于医用。 FDM快速原型技术的优点是： 制造系统可用于办公环境，没有毒气或化学物质的污染；1次成型、易于操作且不产生垃圾；独有的水溶性支撑技术，使得去除支撑结构简单易行，可快速构建瓶状或中空零件以及一次成型的装配结构件； 原材料以材料卷的形式提供，易于搬运和快速更换。 可选用多种材料，如各种色彩的工程塑料以及医用ABS等 快速原型技术的缺点是：成型精度相对国外先进的SLA工艺较低，最高精度、成型表面光洁度不如国外 SLA：成型速度相对较慢光敏树脂选择性固化是采用立体雕刻（Stereolithography)原理的一种工艺的简称，是最早出现的一种快速成型技术。在树脂槽中盛满液态光敏树脂，它在紫外激光束的照射下会快速固化。成型过程开始时，可升降的工作台处于液面下一个截面层厚的高度，聚焦后的激光束，在计算机的控制下，按照截面轮廓的要求，沿液面进行扫描，使被扫描区域的树脂固化，从而得到该截面轮廓的树脂薄片。然后，工作台下降一层薄片的高度，以固化的树脂薄片就被一层新的液态树脂所覆盖，以便进行第二层激光扫描固化，新固化的一层牢粘结在前一层上，如此重复不已，直到整个产品成型完毕。最后升
BMC塑料及其成型工艺讲解
BMC材料及成型工艺 BMC(bulk molding compound)或DMC(dough molding compound)称为团状模塑料（以前也称BT-3）,和片状模塑料一样,都是短切纤维增强的热固性模塑料。如今在美国、日本和我国,通常BMC和DMC是指同一种材料,根据美国SPI的定义,BMC 即为化学增稠了的DMC。具有抗冲、抗压、抗弯曲、抗拉伸，高电容量，高表面电阻，高绝缘强度，高耐电弧性，以及无毒耐腐蚀，阻燃等一系列优异的物理性能，尤其具有流动性好、模塑压力低、成型时间短、模塑温度低等优良成型特性。它在以下领域被广泛的应用： 一、电器和电子元器件：各类高低压电器开关的外壳及结构部件，化工和矿用防爆型电器零部件，电机，电磁阀整体封装，母线框，接线柱板，绝缘杆，绝缘子各种规格绝缘板材等。 二、汽车工业：汽车壳体、保险杠，车灯架、车灯碗、后备箱等车内外制件和功能件等。 三、仪表工业：仪表架、仪表壳，操纵杆等。 四、民用产品：卫生洁具，装饰品、洗碗机内胆、器皿等。（66-10MW微波炉器皿专用BMC材料，无毒耐热） 五、其他方面：电子复印机，印刷机械，办公机械的结构部件，电子计算机零件等。 BMC的基本特征是：大多经化学增稠;玻纤含量在9%~25%之间比SMC（Sheet molding compound的缩写，有优越的电气性能，耐腐蚀性能，质轻及工程设计容易、灵活等优点，其机械性能可以与部分金属材料相媲美，因而广泛应用于运输车辆、建筑、电子/电气等行业中。）少，故物理机械性能稍低;短切长
度范围为3~25mm；填料含量大多比SMC高；物料流动性、成型工艺性及制品表观质量会比SMC好；成型薄壁、狭窄等精细复杂结构的制品突显优势。但成型条件、工序管理、缺陷对策及模具要领等都和SMC工艺相似。 BMC模塑料的制备流程 第一步：将配方中的液体组份和其它助剂先在 高速打浆机中充分分散、搅拌制备成糊料； 第二步：将配方中的粉体填料投入sigma捏合 机中稍加拌和，然后将上述准备好的糊 料倒入sigma机中,进行充分的捏合拌 和,大致30~45分完成液~固两相的均匀 混合; 第三步：将配方中的短切玻纤,在开机状态下撒 落在已拌匀的膏体上,大致5~8分钟强 力拌和,至玻纤都被膏体包覆浸渍即可, 不宜过久而折断玻纤引起降解; 第四步：倾倒出料,称重分装入不透气的薄膜包装袋中,口部扎紧,常温下自然熟化3~5天即可使用。 混练用的捏合机 一般采用Z形捏合机又称双臂捏合机或sigma桨叶捏合机,桨叶形状可有多种类型,两根桨叶的速比最好无公约数,浆叶外缘与室壁间隙约为5~8mm。 制品所能实现或达到的尺寸要求和几何精度及尺寸误差的累积原理 项目达到的水
第三章工艺流程设计
第三章工艺流程设计 第一节概述 工艺流程设计和车间布置设计是工艺设计的两个主要内容，是决定工厂的工艺计算、车间组成、生产设备及其布置的关键步骤。 生产工艺流程设计在整个工艺设计中最先开始，但随着工艺及其他专业设计的展开，通常需要对初步的工艺流程设计进行局部修改，所以几乎是最后才完成。 生产工艺流程设计的主要任务包括两个方面：其一是确定由原料到成品的各个生产过程及顺序，即说明生产过程中物料和能量发生的变化及流向，应用了哪些生物反应或化工过程及设备。其二是绘制工艺流程图。 在发酵生产过程中，原料往往不是直接变成产品，而是通过一系列的半成品或中间产品再变成成品，同时还有副产品和废液、废渣等生成，“三废”必须严格治理。 因为工艺流程设计是最关键的设计，与其他专业设计息息相关，所以需要由浅人深和分阶段进行。同时必须经过反复推敲，精心安排和计算，不断修改和完善，才能完成设计任务。 生产工艺流程的设计往往经历三个阶段，即：生产工艺流程示意图、生产工艺流程草图、生产工艺流程图。 具体地说，生产方法和生产规模确定后就可以开展设计生产工艺流程示意图。工艺流程示意图作出后，就可以进行物料衡算和能量衡算以及部分设备计算和选型。待设备设计全部完成后，再修改、充实工艺流程草图，根据流程草图和设备设计进行车间布置设计。根据车间布置图再来修改工艺流程草图，最后得出生产工艺流程图。 当然上面介绍的示意图、草图、流程图的设计程序并非一成不变，还需根据设计项目的难度、技术的成熟程度、设计人员水平及实践经验等多方面因素决定。若设计人员经验丰富，而且是难度不大、技术成熟的项目，甚至可以一次完成生产工艺流程图的设计。 第二节生产方法的选择和工艺流程的设计原则 生产工艺流程设计是整个工艺设计的基础，工艺流程图是指导施工的重要图纸。通常，生产方法的选择和工艺流程设计，是决定设计成败的关键工作。 一、生产方法的选择 生产方法即工艺路线的选择，是生物工程工厂设计的关键步骤。一般要对可选择的各种生产方法进行全面的比较分析，从中选出技术先进、经济合理的工艺路线，以保证项目投产后能达到高产、低耗、优质和安全运转。 以发酵工厂为例，介绍选择生产方法的主要依据。 1．原料来源、种类和性质 如需应用进口原料如啤酒生产的麦芽，则必须采取先进的生产方法和技术，以保证生产出高质量的产品，供出口或内销。原料的种类和性质不同，则生产方法也要相应改变。对酒精生产，采用糖蜜或淀粉作原料，则工艺路线就大不相同。即便是淀粉质原料，也有谷类、薯类原料和野生植物淀粉质原料之分，其工艺流程也有一定差异。 2.产品的质量和规格 糖蜜原料发酵生产三级酒精，可采用两塔式液相过塔蒸馏流程；若生产一级或优级酒精，则必须采用三塔式或多塔式流程。又如啤酒生产中，淡色啤酒或浓色啤酒的糖化、煮沸工艺就不相同。 3．生产规模 工厂的设计生产能力对工艺流程的选择也有影响。生产规模较小时，可采用分批发酵法；对于大型企业，则采用连续发酵工艺有利于生产过程的机械化、自动化和稳产高产的实现。 4.技术水平 生产方法的选择也必须考虑技术水平。如酒精生产，连续发酵技术要求较高的操作技术，而间歇生产则较易掌握。又如味精生产，应用糖蜜原料发酵谷氨酸的方法，具有产酸高、经济效益好的优点，但对菌种和生产技术水平要求严格。所以生产工艺既要考虑先进性，又要保证切实可行。
塑料成型工艺及模具设计教学教材
复习题 1．什么是塑料？ 2．在注射过程中有那些影响产品质量的因素？ 3．如何确定注射模的分型面？如何进行注射模的总体布局？ 4．浇注系统有那些部分组成？设计时有那些要求？ 5．简述塑料中的5种添加剂作用是什么？ 6．什么是热塑性塑料？什么是热固性塑料？两者间的区别是什么？ 7．设计塑料模具时，模具的长宽和厚度尺寸与注射机的参数间的关系应满足哪些要求？ 8．注射模的浇口有那些典型类型？各有何用？ 9．脱模机构分为那几种？ 10．侧向分型与抽芯机构有那几类？各有何特点？ 11．斜导柱分型抽芯机构的形式有几种？应用情况如何？ 12．列出至少六种常见的浇口形式，并简述在选择浇口位置时应该考虑的因素。13．简述斜导柱侧向分型与抽芯机构设计中，侧型芯滑块压紧、定位及导滑机构的作用。 14.简述分型面的设计原则。 15.简述冷却回路的布置原则。 16、哪些情况下要考虑采用先行复位机构? 17、常见的排气方式有哪些？ 18．塑料的主要成分是什么? 19．注塑成型工艺三个基本参数是什么？ 20．什么样塑件的注射模需要设置侧分型与抽芯机构？ 21．点浇口和侧浇口分别适用于哪种典型的注射模具？ 22．注射模具中复位杆的作用是什么？ 23．注射模具的长和宽受到注射机什么部位的尺寸限制？厚度受到什么限制？24．浇口套零件上凹球面直径和小孔直径与注射机的什么部位的尺寸有关？25．注射机的主要技术指标有哪些？ 26．模具在注射机上是怎样定位和固定的？ 27．简述选择注射机时要校核哪些参数？ 28．注射成型的工艺过程有哪些内容？简述各部分的作用？ 29．分别简述热塑性塑料和热固性塑料在注射成型过程中的特点？两者间的区别是什么？ 30．注射模具主要有哪几个部分组成？每个部分的作用是什么？ 31．注射模推出机构的作用是什么？推杆推出机构有哪些零件组成？