材料与加工工艺金属保温杯

1、产品制造基础金属保温杯的研究摘要：生活中我们经常使用金属保温杯，保温杯，简单说就是能够保温的杯子。 一般是由陶瓷或不锈钢加上真 空层作成的盛水的容器，顶部有盖,密封严实,真 空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热,以达到保温的目的。1892 年，牛 津大学的一位苏格兰人詹姆斯杜瓦尔爵士发明了真空保温杯。他将一只瓶子 放到另一只瓶子中，然后将两个瓶子中间缝隙中 的空气抽出。因为真空不传递 热量，所以保温杯中的热水或冷水 会长时间保持原来的温度。到了 20 世纪 50 年代，保温杯的销售量达到了最高峰。在这里，我们将从产品材料选择、产品 结构设计及结构工艺性分析等方面来研究金属保温杯的制造基础原理的应用以 及产品的总体设计流程。关键词 保温杯 材料 加工工艺Product manufacturing basisStudy of metal mugAbstract: Life, we oft en use metal mug, mug, it simply is the abi lityto heat the cup. Normally provided by a vacuum layer

2、of ceramic or made of stainless steel with a water container, the top cover, seal tightly, packed in vacuum insulation enables the internal cooling water and other liquids delay, in order to achieve thermal insulation purposes. 1892, Oxford Universi ty, a Sco tsman. Sir James Duval inven ted the vacuum flask. He put a bottle in the other bottle, and then two bottles out of the air gap in the middle. Because the vacuum does not transfer heat, so warm cup of hot water or cold water for a long time

3、 to maintain the original temperature. To the 1950s, mug sales reached a peak. Here, we will choose the produc t mat erials, produc t design and st ruc tu ral analysis t echnology to study other aspects of the manufacturing base metal flask, and the application of principles of the overall product design process.Keywords mug Material Processi ng tech nology1. 引言现在随着人们生活水平提高，更加注重生活品质。不管上班族、学生族、背包族 随身带着一件必备物件金属保温杯。针对金属保温杯的研究已经比较多了， 在这里，我主要从金属保温杯的整个制作过程来研究金属保温杯的材料与加工工 艺等各个环节。更详细、清晰了解金属保温杯的各个细节。1.1产

4、品制造基础概述产品制造基础是制造技术的发展阶段，是由传统的制造技术发展起来的，既保持 了过去制造技术中的有效要素，又要不断吸收各种高新技术成果，并渗透到产品 生产的所有领域及其全部过程。它是一门综合性学科。产品制造基础是研究产品设计、生产、加工制造整个过程的工程学科,是以提高质 量、效益、竞争力为目标,包含物质流、信息流和能量流的完整的系统工程。随 着社会的发展,人们对产品的要求也发生了很大变化,要求品种要多样、更新要快 捷、质量要高档、使用要方便、价格要合理、外形要美观、要满足人们越来越高 的要求,就必须采用先进的产品制造基础技术。1.1.2 产品设计制造流程概述产品设计制造并不限于制造过程本身，它涉及到产品从市场调研、产品开发及工 艺设计、生产准备、加工制造、售后服务等产品寿命周期的所有内容，并将它们 结合成一个有机的整体。先进制造技术的应用特别注意产生最好的实际效果，其 目标是为了提高企业竞争和促进国家经济和综合实力的增长。目的是要提高制造 业的综合经济效益和社会效益。1.1.3 产品设计制造应用概述产品设计制造特别强调计算机技术、信息技术、传感技术、自动化技术、新材料 技术和现

5、代系统管理技术在产品设计、制造和生产组织管理、销售及售后服务等 方面的应用。它要不断吸收各种高新技术成果与传统制造技术相结合，使制造技 术成为能驾驭生产过程的物质流、能量流和信息流的系统工程。1.2.产品制造技术应用1.2.1选择对象金属保温杯已是大家在日常工作生活中比较常见的一件物品，通过金属保温杯的保温作用, 极大方便工作人士与学生们的生活，在大冬天，对热水进行保温，还可以提高人们的工作与 学习的效率与积极性。1.2.2设计需求概述保温杯一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层作成的盛水的容器，顶部有盖，密封严实，真空绝 热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。保温杯，简单说就是能够保温的杯子。一般是由陶瓷或不锈钢加上真空层 作成的盛水的容器，顶部有盖,密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达 到保温的目的。保温杯是从保温瓶发展而来的，保温原理与保温瓶一样， 只是人们为了方便把瓶做成杯。热力的传播有三种途径：辐射、对流和传 递。保温杯内银色的杯胆能反射热水的辐射，杯胆和杯身的真空能阻断热 力的传递，而不易传递热量的瓶子能阻止热对流。现在的保温瓶，还应用 了磁化水

6、原理，就是在瓶底和瓶盖加上磁铁，使水被磁化。据说，磁化水 有神奇的功效。故此，对于保温杯的功能与性能而言，保温是第一要点， 对其这一要点进行研究很有意义与必要。2. 产品材料选择304不锈钢应用最为广泛的一种铬-镍不锈钢，具有良好的耐蚀性、耐热性、低温 强度和机械特性。304不锈钢为国家认可的食品级不锈钢。化学成份：C Si Mn P S Cr Ni （镍）Mo密度：7.93克/厘米3抗拉强度：ob (MPa)520条件屈服强度：o0.2 (MPa)205 伸长率：65 (%)40断面收缩率：2 (%)50硬度：187HB;90HRB;200HV聚丙烯(PP)物理特性：1、PP是一种半结晶性材料2、聚物型的PP温度高于0C以上时非常脆3、流动率MFR范围在1404、收缩率相当高，一般为1.82.5%5、PP材料都具有优良的抗吸湿性、抗酸碱腐蚀性、抗溶解性化学特性：1、PP属结晶性聚合物，熔体冷凝时因比容积变化大、分子取向程度高而呈现较大收缩率(1.0%-1.5%)2、电性能优异，可作为耐湿热高频绝缘材料应用3、PP在熔融状态下，用升温来降低其粘度的作用不大成型特性成型特性1 结晶料，

7、湿性小，易: 发生融体破 裂，长期与/ 热金属接触1 易分解。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4.塑料壁厚须均匀，避 免缺胶，尖 角，以防应力集中。PC（聚碳酸酯）比重：118-1.20克/立方厘米成型收缩率:0.5-0.8%成型温度：230-320C 干燥条件:110-120C 8 小时物料性 能冲击强度高，尺寸稳定性好，无色透明，着色性好，电 绝缘性、耐腐蚀性、耐磨性好，但自润滑性差，有应力 开裂倾向，高温易水解，与其它树脂相溶性差。适于制作仪表小零件、绝缘透明件 和耐冲击零件成型性 能1无定形料，热稳定性好，成型温度范围宽，流动性差。吸湿小，但对水敏感，须经干 燥处理。成型收缩率小，易发生熔融开裂和应力集中，故应严格控制成型条件，塑件须 经退火处理。2熔融温度高，粘度高，大于200g的塑件，宜用加热式的延伸喷嘴。3冷却速度快，模具浇注系统以粗、短为原则，宜设冷料井，浇口宜取大，模具宜加热。4料温过低会造成缺料，塑件无光泽，料温过高易溢边，塑件起泡。模温低时收缩率、 伸长率、

8、抗冲击强度高，抗弯、抗压、抗张强度低。模温超过120度时塑件冷却慢，易 变形粘模硅橡胶（甲基乙烯基硅橡胶）特性： 1、不溶于水和任何溶剂2、无毒无味3、吸附性能高4、热稳定性好突出性能：3. 产品结构设计设计依据分析一、保温杯要符合人机工程学 从人机工程学的角度来讲2.人的平均身高在170 175cm之间，人们的能握住的 手掌长度一般是在200mm 左右，而握起直径在65mm 左右的杯子是比较合适的。赏性是比较好的1.没有把柄的杯子的大小一般 说来直径在65mm左右比较合 适。3从杯子的视觉上来说，除了 杯子的大小外，杯子的高度在 160mm左右对杯子的视觉观、要有较强的保温功能顶部有盖，密封严实，真空绝热层能使装在内部的水等液体延缓散热，以达到保温的目的。三、要方便加工 机器的和零件的结构是否便于加工，装配和维修。在满足机器工作性能的前提下能适应经 济、高效制造过程的需要，达到优质、高产、低成本。结构设计要点1、双层不锈钢保温杯结构，包括顶部设置有杯口的保温杯，杯口外围设置有环状的杯颈2、杯颈一侧设置有出水嘴，中部设置有杯盖；其保温杯由外壳和内壳构成，内、外壳之间 设置有保温层ki-

9、瓶盖硅胶皮带3、杯颈与保温杯之间设置有杯密封圈，杯颈与杯盖之间设置有盖密封圈；杯盖一侧对应出 水嘴设置有与保温杯内部连通的出水孔，顶部设置有与保温杯内部连通的滴漏孔。4、过旋转杯盖实现出水嘴的打开和关闭，同时保温杯与杯颈间设有硅胶做的杯密封圈，杯 颈与内盖间设有使用硅胶做的盖密封圈，同时在滴漏孔（咖啡入口位置）设有单向阀组件， 保证咖啡能流入杯内又保证了热量不外流。其结构简单合理、操作方便、保温效果好。 结构工艺性分析一个好的产品设计师必须同时是一个好的工艺师。产品设计的工艺性评价实际就是评价所设计的产品在满足使用要求的前提下制造、维修的可行性和经济性。结构工艺性评要素：1.零件结构要素必须符合标准规定3.在满足产品使用性能的条件下，零件图上标注的尺寸 精度等级和表面粗糙度要求应取经济值5零件上有便于装夹的定位基面和夹紧面7.加工时工件应有足够的刚性2.尽量采用标准件和通用件4.尽量选用切削加工性好的材料6保证能以较高的生产率加工终产品结构图=J最终产品效果图=J最设计创新点分析绳。创新点1针对大学生使用保温杯，保温性能好的同时，便于携带式相当重要的，建议在杯体安装扣环或吊3希望保温杯能携带茶叶或咖啡

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