【正文】 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 1 / 58 北 方 民 族 大 學(xué) 課程設(shè)計(jì)報(bào)告 院（部、中心） 材料科學(xué)與工程學(xué)院 姓 名 南明輝 學(xué) 號(hào) 20204198 專 業(yè) 高分子材料與工程 班 級(jí) 113班 同組人員 劉發(fā)遠(yuǎn) 李建科 何國(guó)銀 何振東 張釗 沈國(guó)成 王緒楓 蔣雪峰 臧繼鵬 楊玉超 課程名稱 塑料 成型工藝 課程設(shè)計(jì) 設(shè)計(jì)題目名稱 《 可口可樂(lè)瓶的設(shè)計(jì) 》 起 止時(shí)間 2020 年 11月 20 日 — 2020 年 11月 30 日 成 績(jī) 指導(dǎo)教師簽名 2020 級(jí)《塑料成型工藝》課程設(shè)計(jì)任務(wù)書 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 2 / 58 一、課程設(shè)計(jì)的任務(wù)與內(nèi)容 設(shè)計(jì)任務(wù) (1)、塑料成型工藝課程設(shè)計(jì)的目的： 通過(guò)設(shè)計(jì)常見(jiàn)的塑料制品，考察同學(xué)們對(duì)塑料原材料及助劑性能、各種加工工藝方法特點(diǎn)及對(duì)制品性能的影響等基礎(chǔ)知識(shí)的掌握；著重考 察同學(xué)們從制品的使用環(huán)境要求出發(fā)，選擇適當(dāng)?shù)乃芰显牧霞案鞣N助劑并進(jìn)行配方設(shè)計(jì)，同時(shí)選擇適當(dāng)?shù)某尚图庸すに噥?lái)獲得制品的能力。 (2)、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容要求： 以幾種常見(jiàn)的塑料制品為設(shè)計(jì)對(duì)象，分析組成每個(gè)制品均由數(shù)個(gè)塑料部件，然后根據(jù)各個(gè)部件的使用環(huán)境要求選擇材料、設(shè)計(jì)配方和成型加工工藝制造出各個(gè)部件，并將其組合成一個(gè)完整制品。同時(shí)要求對(duì)采取的設(shè)計(jì)方案做出經(jīng)濟(jì)成本分析。具體每個(gè)組成部件的設(shè)計(jì)內(nèi)容如下： 1）產(chǎn)品設(shè)計(jì)并繪出產(chǎn)品圖 2）原材料選擇與配方設(shè)計(jì) 3）生產(chǎn)方法選擇與工藝過(guò)程設(shè)計(jì)（繪出工藝過(guò)程方框圖和工 藝流程圖） 4）生產(chǎn)工藝參數(shù)的確定 5）工藝過(guò)程與操作說(shuō)明 6）生產(chǎn)工藝配套設(shè)備的選擇 7）生產(chǎn)該產(chǎn)品的成本核算 7）設(shè)計(jì)說(shuō)明和設(shè)計(jì)小結(jié) 8）根據(jù)以上內(nèi)容編寫出設(shè)計(jì)說(shuō)明書 三 、其他設(shè)計(jì)要求 （ 1）設(shè)計(jì)內(nèi)容完整合理，文理通順，層次分明，字跡工整。 （ 2）參數(shù)選取恰當(dāng)，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤。 （ 3）論理論據(jù)充分，資料來(lái)源可靠。 （ 4）圖紙視圖正確，圖面整潔規(guī)范。 （ 5）按時(shí)完成任務(wù)。 四、時(shí)間與進(jìn)度安排 根據(jù)本課程特點(diǎn)，本課程設(shè)計(jì)主要采用分散指導(dǎo)的方式進(jìn)行。 1012 周：完成配方設(shè)計(jì)與生產(chǎn)工藝設(shè)計(jì)、成生產(chǎn)工藝 參數(shù)的確定與操作說(shuō)明。 13 周：完成設(shè)計(jì)說(shuō)明與小結(jié)及整理資料編寫成設(shè)計(jì)說(shuō)明書初稿并交指導(dǎo)老師審閱。 14 周：修改與整理成正稿并交稿，同時(shí)進(jìn)行答辯。 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 3 / 58 前言 人類社會(huì)進(jìn)步是與材料的使用密切相關(guān)的。人類要生存、要發(fā)展就離不開(kāi)材料的使用。隨著近代工業(yè)的發(fā)展，塑料成為一種新材料也發(fā)展起來(lái)了，且應(yīng)用日趨廣泛。它在國(guó)民經(jīng)濟(jì)中許多領(lǐng)域不同程度地替代了金屬、木材及其他材料，成為當(dāng)前社會(huì)使用的一大類材料。作為一種廣泛應(yīng)用的材料，其加工成型為制品尤為關(guān)鍵，有很大的市場(chǎng)需求和廣泛的發(fā)展前景。 在日常生活中，塑 料制品多種多樣，使用及其廣泛，而飲料 瓶 作為日常生活中和我們?nèi)祟惿钕⑾⑾嚓P(guān)的塑料制品，它是以 聚酯（ PET）、聚乙烯（ PE）、聚丙烯（ PP） 等 為原料，添加了相應(yīng)的有機(jī)溶劑后，經(jīng)過(guò)高溫加熱后，通過(guò)塑料模具經(jīng)過(guò)吹塑、擠吹、或者注塑成型的塑料容器。 飲料 瓶具有不易破碎、成本低廉、透明度高、食品級(jí)原料 ， 方便攜帶、不怕摔、具有耐酸耐堿特性、生產(chǎn)方便，也利于回收等特點(diǎn)。 作為飲料品牌中銷量最好的可口可樂(lè)碳酸飲料，其飲料瓶的加工制造意義就更加重大。 此次塑料成型工藝課程設(shè)計(jì) 按 瓶蓋、墊片、瓶體及標(biāo)簽四 個(gè)章節(jié)較為詳細(xì)的闡述 了 可口可樂(lè)瓶 的加工工藝，涉及有聚丙烯聚 (PP)、對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET)、 聚氯乙烯 (PVC)等多種材料 ,采用注塑成型、擠出吹塑 、壓延成型 等多種加工工藝 ， 并對(duì)其生產(chǎn)成本做了估算。 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 4 / 58 第 一 章 瓶蓋 制作 選材 ?????????????????????????????? 6 料性能要求： ????????????????????????? 6 材料的選擇 ????????????????????????? 6 PP 的各種性能參數(shù) ???????????????????? ?? 8 配方 ……………………………………………………………………………… 9 配方原理 ?????????????????????????? 9 配方 ???????????????????????????? 9 加工方法及工藝 ???????????????????????? 10 PP 材料 成型性能 ?????????????????????? 10 成型工藝 ????????????????????????? 10 注塑機(jī)類型選擇 ??????????? ??????????? 11 工藝流程 ?????????????????????????? 13 原料準(zhǔn)備 ??????????????????????? 35 注塑過(guò)程 及參數(shù)控制 ?????????????????? 35 瓶蓋 成型控制 ????????????????????? 35 質(zhì)量檢測(cè) ??????????????????????????? 35 創(chuàng)新想法 ??????????????????????????? 35 原料選擇 ??????? ??????????????????? 35 各部件改進(jìn) ????????????????????????? 36 加工過(guò)程中的風(fēng)險(xiǎn)分析： ????????????????????? 36 第 二 章 瓶身制作 瓶身性能要求 ???????????????????????? ? 49 原料選擇 ??????????????????????????? 49 常用原料對(duì)比 ???????????????????????? 49 PET材料性能綜述 ?????????????????? ???? 51 原料準(zhǔn)備： ???????????????????????? ? 52 配方： ?????????????????????????? ? 52 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 5 / 58 加工工藝流程 ????????????????????????? 57 的加工性能 ??????????????????????? 57 加工工藝選擇 ??????????????????????? 57 擠出吹塑機(jī)及其參數(shù) ???????????????????? 60 吹塑制品的設(shè)計(jì) ?????????? ???????????? 62 加工流程 ????????????????????????? 63 第 三 章 標(biāo)貼 制作 產(chǎn)品性能要求 ???????????????????????? 66 原料選擇 ?????????????????????????? 66 聚氯乙烯 （ PVC) ????????????????????? 66 聚乙烯（ PE) ??????????????????????? 67 聚 丙烯 （ PP) ??????????????????????? 67 綜 合分析 ???????????????????????? 67 配方及配方原理 ??????????????????????? 67 配方原理 ????????????????????????? 67 配方 ??????????????????????????? 68 加工方法選擇 ???????????????????????? 68 加工方式 ????????????????????????? 68 配料的混合 ???????????????????????? 69 標(biāo) 貼 成型方式 —— 壓延 成型 ?????????????????? 70 控制因素 ???????????????????????? 70 加工參數(shù)設(shè)定 ??????????????????????? 70 加工設(shè)備 ????????????????????????? 71 工藝流程 ???????????????????????? 71 創(chuàng)新點(diǎn) ??????????????????????????? 77 質(zhì)量檢測(cè) ????????????????????????? ? 78 第 四 章 可口可樂(lè)瓶 成本分析 瓶蓋 ????????????????????????? ???? 80 瓶 身 ????????????????????????????? 81 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 6 / 58 標(biāo)貼 ????????????????????????? ????? 81 可口可樂(lè)瓶 原料成本 ?????????????????? ????? 82 結(jié)語(yǔ) 附：參考書目及文獻(xiàn) 可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 7 / 58 第 1 章 塑料及其性能 塑料概述 塑料是指以樹脂為主要成分，添加有利于制品成型與使用的若干助劑，按一定比例配制而成的、在一定工藝及工裝條件下可模塑成 型的有機(jī)高分子材料。 塑料的組成 （ 1）樹脂 樹脂分天然樹脂（如松香、纖維、蟲膠、瀝青等）和合成樹脂，塑料中的樹脂一般都是合成樹脂。絕大多數(shù)樹脂需按一定比例（≧ 40%）與助劑混煉配制成塑料，以利于成型和使用。塑料中樹脂的作用就是將塑料各組分加以粘合，賦予塑料可模塑性，并決定塑料的類型和性能。 （ 2）助劑 為改良塑料的使用性能與成型性能而在塑料中添加各種助劑。就助劑而言，要求其與樹脂及其他助劑的相容性好、自身穩(wěn)定性高、能充分滿足制品的成型與使用要求。 塑料中常添加的助劑種類如填料、增塑劑、增強(qiáng)劑、 潤(rùn)滑劑、熱穩(wěn)定劑、光穩(wěn)定劑、抗氧化劑、著色劑、阻燃劑等。 塑料的性能特點(diǎn) 塑料的品種多，其性能特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面。 優(yōu)良的成型加工性、良好的化學(xué)穩(wěn)定性、密度低及其同比強(qiáng)度高、電器絕緣性能好、減摩與耐磨性好、自潤(rùn)滑、減振隔音性好、氣液阻隔性能好、塑料的價(jià)格便宜、著色性好、色澤鮮艷、絕熱性能好、可電鍍、可焊接與粘接、光學(xué)性能好、改性能力強(qiáng)。 塑料的主要缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度、剛度和耐熱性較低，尤其是高溫?zé)釓?qiáng)性低，能可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 8 / 58 在 200℃以上連續(xù)工作的塑料品種少。散熱性差、熱成型收縮大、制品尺寸不穩(wěn)定、尺寸精度不高、 大多易燃、易老化、不易自行降解等。 塑料的性能特點(diǎn) （ 1）按樹脂在成型過(guò)程中分子結(jié)構(gòu)的變化分 ① 熱塑性塑料 熱塑性塑料中的樹脂分子在塑化成型前后均呈純線型或帶支鏈的線型鏈狀結(jié)構(gòu)，其可反復(fù)加熱塑化熔融與冷凝化成型。 ② 熱固性塑料 熱固性塑料中樹脂分子在塑化成型前為線型鏈狀結(jié)構(gòu)，在固化成型后便已交聯(lián)成體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)；因體型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的聚合物分子不具備熔融塑化的能力，故熱固性塑料在模塑成型后將不再具備可模塑性。 （ 2）按樹脂分子冷凝過(guò) 程中的排列狀態(tài)分 ① 結(jié)晶性塑料 如 PE、 PP、 PET、 POM、 PA 等。 ② 非結(jié)晶性塑料 如 PS、 PC、 PSU、 PMMA、 PVC 等。 （ 3）按塑料的用途分 ① 通用塑料 指產(chǎn)量大、成型性好、價(jià)格低、用途廣的一類塑料，其常用來(lái)制作受力不大的制品。主要包括聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、酚醛塑料與氨基塑料等六大品種在內(nèi)的塑料，其產(chǎn)量約占塑料總產(chǎn)量的 75%以上。 ② 工程塑料 指在較寬溫度范圍內(nèi) 仍能保持優(yōu)良的力學(xué)性能和良好的尺寸穩(wěn)定性，能在一定程度上替代金屬作為工程結(jié)構(gòu)材料使用的一類塑料。其中通用工程塑料一般指產(chǎn)量大、價(jià)格相對(duì)便宜的工程塑料： PA 、 PC、 POM、 ABS、 PPO、 PBT及其改性品種；特種工程塑料一般指產(chǎn)量小、價(jià)格高、耐溫高的工程材料： PSU、PI、 PPS、 PES、 PTFE、 PAR、 PEEK、 PEI 和耐熱環(huán)氧樹脂等。 ③ 功能塑料 是指具有特種功能而應(yīng)用于特殊領(lǐng)域的一類塑料。如生物塑料、光敏塑料、導(dǎo)磁塑料、高耐熱塑料、高頻絕緣塑料、壓電塑料、光學(xué)聚焦塑料等 。 熱塑性塑料的模塑特性 塑料的模塑特性是指塑料在模塑成型過(guò)程中呈現(xiàn)出的物理、化學(xué)、熱力學(xué)狀態(tài)及其變化的現(xiàn)象。塑料的可模塑性主要取決于塑料的流動(dòng)性、熱性能、物理性可口可樂(lè)瓶 成型加工工藝 9 / 58 能、化學(xué)及力學(xué)性能等。 流動(dòng)性 流動(dòng)性的定義與表示 塑料的流動(dòng)性是指塑料在一