儿童乐高积木制作过程

参考价格 13万
购买渠道 中塑在线
双螺杆挤 智诚ZC-65挤 出机 出机
15万
阿里巴巴
柱塞式注 SUMITOMO/ 住友SE130EV 射机
49万
阿里巴巴
05.总结
挤 出
压延
04.设备选择与工艺流程
工艺流程:
原料按配 方比例加 入到密炼 机混炼
混炼后产品 通过喂料机 加入挤出机 造粒
得到的粒料 通过注射机 注塑成型
出去注塑 多余残料， 得到产品， 包装存储
04.设备选择与工艺流程 混合设备
设备
生产设备
其他生产设备
04.设备选择与工艺流程
混合设备
生产此项产品，物料的配方需要事先混合均匀，用于物料混合的设备有z形捏合 机，高速混炼机，开炼机、密炼机、螺杆挤出机等。其中z形捏合机、高速混炼机、 开炼机、密炼机为间歇式混合设备，考虑到工业生产的效率与成本，本设计采用 密炼机混炼，后通过螺杆混合挤出机造粒。
主要包括管材、棒材、板材、片材等
03.配方设计与成型方法
加料段
塑料自料斗进入挤出机的料筒内，在螺杆 的旋转作用下，由于料筒内壁和螺杆表面 的摩擦作用而向前运动。
物料受到料筒的外加 热和螺杆与料筒之间 熔融段 的强烈剪切搅拌作用， 温度不断升高，物料 逐渐熔融
黏流体在机头口模 阻力造成的回压作 用下被进一步混合 塑化均匀
04.设备选择与工艺流程
产品尺寸设计时应该考虑模具是否能被顶出， 故设计时采用如下图所示的形状，即积木块 内侧设计成有一定角度，使产品易于脱模。
04.设备选择与工艺流程
机器
密炼机
型号
广东35升密 炼机
设备信息
1. 捏炼有效容量：35L 2. 混炼室总容量：75L 3. 主电机功率：55KW 4. 转子转速（前/后）： 30/24.5r/min 5. 混炼室倾翻角度：140° 6. 压料气缸内径：265mm 7. 翻转电机功率：2.2KW 8. 压缩空气压力：0.6-0.8Mpa 9. 冷却水压力：0.2-0.4Mpa 10. 加热蒸汽压力：0.5-0.8Mpa 11. 外形尺寸（长×宽×高）：3200×1900×2900mm 12. 整机重量：≈6500kg（不包括电控柜、油、水） 型号:zc-65 产品别名:双螺杆挤出机 产品用途:造粒 生产能力:100-600（kg/h） 旋转刀数:32（把）固定刀数量:1（把） 回旋直径:100（mm） 进料口直径:150（mm） 滤筛板孔径:3-6（mm）切刀转速:1400（r/min） 机器中心高:1000（㎜）电动机功率:75-90（kw） 加热功率:50（kw） 适用原料:ABS,EVA,TP 配套设备 电仪控制系统、拉条造粒系统 产品用途 塑胶产品成型 螺杆直径 25（mm） 射胶量 49（g） 合模力 1300（kN）
在加压下，将物料由加热料筒经过主流道、分流道、浇口，注入闭合 模具型腔的模塑方法。
注射模塑(注塑) 注射成型 注压
03.配方设计与成型方法
准备过程。将塑料 在料筒内受热达到 充分熔融状态和良 好可塑性
加料
塑化
塑料熔体在柱塞或 螺杆的推动下，经 喷嘴、模具浇注系 统流入型腔
注塑充模
冷却固化
冷却制品，使模 内刚成型好的制 品具有一定的刚 性和强度
03.配方设计与成型方法
03.配方设计与成型方法
特点： 1.连续生产，生产能力大，操作方便、易自动 化； 2.产品质量均匀、致密、精确； 3.成型不用模具，辊筒为成型面，制品为薄层 连续型材； 4.断面尺寸固定，制品形状单一且尺寸易受设 备宽度的限制； 5.设备庞大，投资高，辅助设备多。
用途： 1.用于橡胶成型加工，包括压片、压型、粘胶、擦胶； 2.用于塑料和复合材料的成型加工； 3.用于造纸和金属等加工行业。
具消费增长迅速。其中亚洲地区的
增长速度最快，达到6.2%。
2011-2013年全球玩具市场零售额总量分析
01.生产背景与目标
玩具市场规模
国内市场：
截至2013年，国内玩具制造行业规模以上企业数量达
到了1291家，从业人员达到了62.35万人。资产总额 达到了825.01亿元。 2013年，国内玩具制造行业规模以上企业实现销售收 入1664.44亿元，同比增长21.11%;实现销售利润
《高分子成型加工与设备》
课程设计可行性报告
-----儿童乐高积木生产
Contents
01
02
生产背景与目标 性能要求与原料选择 配方设计与成型方法
03
04 05
设备选择与工艺流程
总结
01.生产背景与目标
玩具消费背景
我国现今16岁以下儿童有3.6亿左右，占人口的比重
约20%。目前我国儿童消费已占到家庭总支出的30%左 右，全国0-12岁的孩子每月消费总额超过35亿元。 玩具市场预测
模压成型 压制成型
层压成型
03.配方设计与成型方法
预压
预热
模压
在模具内加入所 需量的塑料，闭 模、排气，在模 塑温度和压力下 保持一段时间， 然后脱模清模
为改善制品质量 和提高模塑效率 等，将粉料或纤 维状模塑料预先 压成一定形状
为改善模塑料的 加工性能和缩短 成型周期等，把 模塑料在成型前 先行加热
04.设备选择与工艺流程
生产设备
此设计采用了注射成型的加工方法，故生产设备为塑料注射机（注塑机）， 由于产品为小型塑料制品，故可以采用柱塞式注射机，也可采用移动螺杆式 注射机，本设计采用移动螺杆式注射机。
04.设备选择与工艺流程
移动螺杆式注射机
04.设备选择与工艺流程
移动螺杆式注射机
04.设备选择与工艺流程
此次设计将以乐高型拼装塑料积木制 品为生产目标，对其进行生产设计。
02.性能要求与原料选择
产品对象及其性能分析：
乐高型拼装塑料积木主要针对幼儿和青少年群体使用，产品除具有较好的强度和 模量外，对电、热有良好的隔绝性，由于该产品会长期与人体皮肤接触，需要有 一些特殊的性能要求。
GB 6675.1-2014《玩具安全 第1部分：基本规范》 GB 6675.2-2014《玩具安全 第2部分：机械与物理性能》 GB 6675.3-2014《玩具安全 第3部分：易燃性能》 GB 6675.4-2014《玩具安全 第4部分：特定元素的迁移》
184.51亿元，同比增长24.57%;实现利润总额83.34亿
元，同比增长33.3%。行业整体毛利率为11.09%，整 体销售利润率为5.01%
01.生产背景与目标
乐高积木介绍
乐高积木是由丹麦的奥利·柯克·克里斯琴 森（Ole Kirk Christiansen）发明的一种塑 料积木，一面有凸粒，另一面有可嵌入凸粒 的凹槽，形状有1300多种，每一种形状都有 12种不同的颜色，以红、黄、蓝、白、黑为 主。它靠小朋友自己动脑动手，可以拼插出 变化无穷的造型，令人爱不释手，被称为 “魔术塑料积木”。
7.阻燃性
此外为了人身安全，还添加了阻燃剂，避免在接近火源时引起燃烧。
02.性能要求与原料选择
ABS:
ABS综合性能较好,冲击强度较高,化学稳定性,电性能良好； 有高抗冲、高耐热、阻燃、增强、透明等级别； 流动性比HIPS差一点，比PMMA、PC等好，柔韧性好； 适于制作一般机械零件,减磨耐磨零件,传动零件和电讯零件。
03.配方设计与成型方法
周期短、效率高； 制品密度均匀、尺寸 精度高，适于制造复 杂精密且具有特殊要 求的小零件；
压制
需要交替加热与冷却 模具，生产周期长， 效率低； 不能成型形状复杂和 较厚制品。 断面尺寸固定，制品 形状单一且尺寸易受 设备宽度的限制产品； 质量均匀、致密、精 确
注射
制品质量均匀密实， 各向异性小，尺寸精 确性较好； 不能生产三维尺寸的 制品；
PC 环氧脂肪酸 氧化锌硫代丙酸二月桂脂 二苯甲酮 AMS-576 碳酸钙
作用 可以在-25℃ —60℃的环境下表现正常，而且 有很好的成型性，加工出的产品表面光洁， 易于染色和电镀，其耐油、耐酸碱盐及化学 试剂等性能良好 无毒无味，电绝缘性好 增塑剂 增加材料的耐老化性能 紫外线吸收剂，光稳定剂 抗静电剂 填充剂
脱模
增密
保压
03.配方设计与成型方法
1.生产速度快、周期短、效率高，可实 现自动化； 2.制品密度均匀、尺寸精度高，适于制 造复杂精密且具有特殊要求的小零件； 3.可一次成型且易更新换代； 4.产品质量稳定性能可靠
03.配方设计与成型方法 挤出
指物料通过挤出机料筒和螺杆间的作用，边受热塑化，边被螺杆向前推 送，连续通过机头而制成各种截面制品或半制品的一种加工方法。
均化段
03.配方设计与成型方法
1.连续成型，产量大，生产效率高； 2.制品外形简单，是断面形状不变的连续型 材； 3.制品质量均匀密实，各向异性小，尺寸精 确性较好； 4.不能生产三维尺寸的制品，制品往往需要 二次成型；
03.配方设计与成型方法 压制
模塑料在闭合模腔内主要借助加压(一般尚须加热)的，实现成 型物料造型的一次成型技术。 广泛用于热固性塑料和橡胶制品。
模具设计：采用动模模具 模具工作步骤： 1、合模锁紧，注射冲模 2、保压固化
04.设备选择与工艺流程
模具设计：采用动模模具 模具工作步骤：
3、开模顶出制品
04.设备选择与工艺流程
模具设计时应考虑每一次注射量的充分应用， 因此采用如下图所示的模具形状.
04.设备选择与工艺流程
模具设计过程中还需考虑冷却过程，设计时 要预留冷却水管路。
03.配方设计与成型方法
1.间歇操作，工艺成熟，生产控制 方便，成型设备和模具简单且精 确； 2.所得制品内应力小，取向程度低， 不易变形，稳定性好。 3.需要交替加热与冷却模具，生产 周期长，效率低，较难实现自动 化，不能成型形状复杂和较厚制 品。
03.配方设计与成型方法 压延
将接近粘流温度的物料通过一系列相向旋转着的平行辊筒的间隙， 使其受到挤压和延展作用，成为具有一定厚度和宽度的薄片状的 制品的连续成型方法。 广泛用于橡胶和热塑性塑料的成型加工。
3.成型性好
因为产品的形状多样，所以对其的成型性要求较高，使加工方便，便于生产。
4.易上色
塑料玩具积木的一个特点就是颜色鲜艳，便于辨认，所以应该选择着色性好的原料
5.稳定性
产品在使用过程中，随着环境的改变，需要其保持良好的稳定性，延长使用时间。所以在原料选择中需要 加如光稳定剂等。
6.耐老化
塑料的一个特点就是老化，造成资源的浪费。如今玩具需求量与日俱增，具有耐老化性能的玩具变得炙手 可热。
02.性能要求与原料选择
ABS
共混
PC
提高高分子材料的物理力学性 能、加工性能，降低成本，扩 大使用范围
02.性能要求与原料选择
原料选择：
主要原料：ABS、PC共混 添加剂：环氧脂肪酸、氧化锌硫代丙酸二月桂脂、二苯甲酮、AMS-576、烷基-二（聚氧乙烯基）季 铵乙内盐氢氧化物、碳酸钙
原料 ABS
03.配方设计与成型方法
ABS配方
原料 ABS 用量 100
单位：质量份
PC
环氧脂肪酸 氧化锌硫代丙酸二月桂脂 二苯甲酮 全氯戊烷癸烷
15
2 0.5 0.5 0.5
AMS-576
碳酸钙
1
30
03.配方设计与成型方法
注射成型 挤出成型 按成型方法分 压制成型 压延成型
……
03.配方设计与成型方法 注射
02.性能要求与原料选择
1.力学性能
拼装塑料积木在使用过程中要无数次的堆叠和拆散，塑料的强度和模量需要有较高要求，此外材料的韧性 也需要较高要求。力学性能是产品的基本要求。
2.无毒无味
由于玩具会长期与人体皮肤接触，若是在加工合成过程中加入一些甚至只是微量的有毒性物质都会对人体 造成很大的危害，所以在原料选择过程中避免具有毒性的原料，无毒、环境友好型的材料是首要选择目标。
02.性能要求与原料选择
ABS:
接 枝 共 聚
丙烯腈：提供硬度、刚度、耐热性、稳定性、 耐酸碱盐 1,3-丁二烯：提供延展性、抗冲击性、韧性。 苯乙烯：提供良好的加工性、易上色性、表面光洁 度。
02.性能要求与原料选择
PC:Байду номын сангаас
PC:加工性能好、阻燃性、抗氧化性、尺寸稳定、蠕变小， 但长期暴露于紫外线中会发黄。
据预测，在2016年，我国人口增长将保持每
年1600万-2000万人的水平，这是我国玩具 消费的一个重要群体。
01.生产背景与目标
玩具市场规模
国际市场：
中国是世界最大的玩具生产国和出口国，江
苏、浙江、广东和上海等省市也是重要的玩 具生产和出口基地，呈现出区域产业集群现 象。近年来玩具消费从成熟的欧美地区逐渐 延伸至新兴市场，亚洲、南美、澳洲等地玩