儿童保温杯的制作工艺
【摘要】 人人都要喝水，生活中离不开保温杯。保温杯是由玻璃、不锈钢或陶瓷等制成的能够保温的一种容器，保温杯通常有两层，一个内胆，一个外壳，上盖和下盖将其上下两端紧紧密封，内胆和外壳之间是真空层，隔绝空气，起到减缓水温下降的速度，以此来实现保温的作用。NWY30-2儿童保温杯加工工艺大致分为在成形工序、焊接工序、抛光工序、丝印工序、包装工序这几个方面，从这几个工序来深刻探讨制作NWY30-2保温杯时有哪些因素会影响成品保温杯的质量，具体是怎样影响的，还有那些需要解决的问题。其次具体的研究保温杯加工工序有哪些、研究一些有关激光焊接和打标保温杯的设备的使用，如何调机调焦距，以及在使用过程中的一些注意事项。
目录
引言 5
一、产品及产品工艺简介 7
二、外壳和内胆成型工序 7
（一）外壳、内胆卷管 7
（二）外壳、内胆割管 8
（三）外壳和内胆水胀 8
（四）外壳和内胆缩口 9
（五）外壳和内胆割口 10
（六）外壳内胆平口 11
（七）外壳滚上角 11
（八）外壳滚螺纹 11
（九）外壳扩底 11
三、焊接工序 12
（一）设备的选用 12
（二）杯身焊接过程 12
（三）激光焊接注意事项 12
四、抽真空 13
（一）抽真空原理 13
（二）抽真空过程 13
（三）抽真空注意事项 13
五、杯盖塑料焊接 13
六、外壳抛光工序 14
七、外壳喷涂 14
八、外壳丝印工序 14
九、 产品logo激光打标工序 14
（一）设备的选用 14
（二）产品logo激光打标过程 14
（三）激光打标注意事项 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
我们生活中处处使用的保温杯是如何制成的，通过去一家专做保温杯的工厂实习后，发现小小的儿童保温杯竟然有那么多道工序，看起来很
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简单，实则很复杂，并且在生产过程中有着严格的检验标准，只要出现不良品，立刻会被挑选出来，进行二次加工。从过去的陶瓷、玻璃保温杯到现在的不锈钢保温杯，保温杯行业一直在逐渐发展，呈现出一片欣欣向荣的气象，随着激光行业迅速发展，人们将激光焊接、激光打标应用到保温杯行业来，使保温杯的行业提升到了一个新的高度。
一、产品及产品工艺简介
儿童保温杯是保温杯市场一种更加注重安全、质量的细化产品，因为所使用的对象是儿童，所以在质量上要更高、外观上要更贴合儿童的审美观。如图11，是型号为NWY302的儿童保温杯，高度约160mm，直径约60mm，其大致由上部分的塑料盖、中间部分的不锈钢杯身和下端的塑料底盖杯身组成。NWY302型儿童保温杯其上端的塑料盖由螺纹、上盖、开关、吸水密封圈、吸管、弹簧组成，使用了对人体无害的PP塑料为原材料，利用注塑技术将塑料配件生产出来并进行组装；杯身分为内胆和外壳，都是用食用级304不锈钢为材质制造而成的。
图 11 NWY302型儿童保温杯
二、外壳和内胆成型工序
（一）外壳、内胆卷管
如图21所示，用铁皮卷筒机将铁皮卷成长度为440mm、直径为40mm的圆管作为外壳的原料，将铁皮卷成长度为440mm、直径为38mm的圆管为内胆原料，将直径40mm的放入外壳加工区域，直径38mm的放入内胆加工区域，卷成管之后有道明显的黑色印迹，而且管两端有少许毛刺，此环节一般不会出现报废情况。
图 21 产品卷管示意图
（二）外壳、内胆割管
将之前用铁皮卷筒机加工好的长为440cm的管分割成4段，每段110cm，以满足制作外壳和内胆的尺寸要求如图22，使每个割管机上的装夹是可调节的，如果换了另一种规格的外壳和内胆，都可以通过调节距离来适应不同的产品尺寸。在操作割管时，要严格遵守所规定的尺寸标准，并且能够发现不良品，报废的产品，如出现变形、麻点等缺陷，这些不良品可以进行二次的加工，最大化提升材料的利用率。
图 22 外壳和内胆割管尺寸图
（三）外壳和内胆水胀
1.水胀原理
水胀压机利用的是液压水胀技术，和冲压焊接工艺相比，具有耗材少、精度高和强度高的特点。在生产NWY302型儿童保温杯时采用立式水胀机。
2.水胀过程
如图23，把之前割管后一段一段的管放入水胀模具的下模位置，按下启动按钮，滑块会带动上模并向下压，上模和下模严丝密合，将管紧紧包裹，此时侧面的两个气缸顶住管胚，向管胚中注入水，通过极强的压力使材料在水胀模具内发生塑性变形，从而获得如图24所需要的形状[4]。
3.水胀问题
有些长管在卷管后在那道黑色的贴合边会出现一些不平整，会导致管放不进水胀压机的模具里，这时就需要滚口，将管的端口滚平整，使之可以放入水胀压机。在水胀时会有很多水喷发出来，要及时将地上的水迹清理干净，避免滑倒。在操作时要时刻用尺量，检验产品是否合格，避免影响之后焊接工序的进行。
图 23 产品水胀示意图
图24 外壳和内胆水胀尺寸图
（四）外壳和内胆缩口
缩口是外壳和内胆以缩口模具使口端直径缩小的一种成形工序。如图25，把经过水胀后的外壳和内胆放入到夹具中，按下启动按钮，气缸推动滑块向下压，固定夹紧产品，利用数控缩口机编好程序，控制缩口模具上下移动进行缩口，达到如图26所示的尺寸要求。在操作时要及时清理铁屑，避免因铁屑乱飞造成机器损坏和人员受伤。
图 25 缩口机
图26 内胆和外壳的缩口尺寸要求
（五）外壳和内胆割口
也称割头，所需要的尺寸为100mm长的外壳和内胆，将多余的10mm余料切掉，将外壳或内胆放入做好的模具内，按下绿色启动按钮，使割头机开始运作，将其口端切割平整，使之没有明显的毛刺，无缺口，表面均匀。达到如图27所示的要求尺寸即可。
图27 外壳和内胆缩口尺寸要求
外壳内胆平口平底
将外壳和内胆的半成品的口端和底端压平，使其平整，能够去掉之前加工后残留的毛边，将口端倒圆角，使尺寸达到标准。
目录
引言 5
一、产品及产品工艺简介 7
二、外壳和内胆成型工序 7
（一）外壳、内胆卷管 7
（二）外壳、内胆割管 8
（三）外壳和内胆水胀 8
（四）外壳和内胆缩口 9
（五）外壳和内胆割口 10
（六）外壳内胆平口 11
（七）外壳滚上角 11
（八）外壳滚螺纹 11
（九）外壳扩底 11
三、焊接工序 12
（一）设备的选用 12
（二）杯身焊接过程 12
（三）激光焊接注意事项 12
四、抽真空 13
（一）抽真空原理 13
（二）抽真空过程 13
（三）抽真空注意事项 13
五、杯盖塑料焊接 13
六、外壳抛光工序 14
七、外壳喷涂 14
八、外壳丝印工序 14
九、 产品logo激光打标工序 14
（一）设备的选用 14
（二）产品logo激光打标过程 14
（三）激光打标注意事项 15
总结 17
参考文献 18
致谢 19
引言
我们生活中处处使用的保温杯是如何制成的，通过去一家专做保温杯的工厂实习后，发现小小的儿童保温杯竟然有那么多道工序，看起来很
*好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^3^5`1^9`1^6^0`7^2#
简单，实则很复杂，并且在生产过程中有着严格的检验标准，只要出现不良品，立刻会被挑选出来，进行二次加工。从过去的陶瓷、玻璃保温杯到现在的不锈钢保温杯，保温杯行业一直在逐渐发展，呈现出一片欣欣向荣的气象，随着激光行业迅速发展，人们将激光焊接、激光打标应用到保温杯行业来，使保温杯的行业提升到了一个新的高度。
一、产品及产品工艺简介
儿童保温杯是保温杯市场一种更加注重安全、质量的细化产品，因为所使用的对象是儿童，所以在质量上要更高、外观上要更贴合儿童的审美观。如图11，是型号为NWY302的儿童保温杯，高度约160mm，直径约60mm，其大致由上部分的塑料盖、中间部分的不锈钢杯身和下端的塑料底盖杯身组成。NWY302型儿童保温杯其上端的塑料盖由螺纹、上盖、开关、吸水密封圈、吸管、弹簧组成，使用了对人体无害的PP塑料为原材料，利用注塑技术将塑料配件生产出来并进行组装；杯身分为内胆和外壳，都是用食用级304不锈钢为材质制造而成的。
图 11 NWY302型儿童保温杯
二、外壳和内胆成型工序
（一）外壳、内胆卷管
如图21所示，用铁皮卷筒机将铁皮卷成长度为440mm、直径为40mm的圆管作为外壳的原料，将铁皮卷成长度为440mm、直径为38mm的圆管为内胆原料，将直径40mm的放入外壳加工区域，直径38mm的放入内胆加工区域，卷成管之后有道明显的黑色印迹，而且管两端有少许毛刺，此环节一般不会出现报废情况。
图 21 产品卷管示意图
（二）外壳、内胆割管
将之前用铁皮卷筒机加工好的长为440cm的管分割成4段，每段110cm，以满足制作外壳和内胆的尺寸要求如图22，使每个割管机上的装夹是可调节的，如果换了另一种规格的外壳和内胆，都可以通过调节距离来适应不同的产品尺寸。在操作割管时，要严格遵守所规定的尺寸标准，并且能够发现不良品，报废的产品，如出现变形、麻点等缺陷，这些不良品可以进行二次的加工，最大化提升材料的利用率。
图 22 外壳和内胆割管尺寸图
（三）外壳和内胆水胀
1.水胀原理
水胀压机利用的是液压水胀技术，和冲压焊接工艺相比，具有耗材少、精度高和强度高的特点。在生产NWY302型儿童保温杯时采用立式水胀机。
2.水胀过程
如图23，把之前割管后一段一段的管放入水胀模具的下模位置，按下启动按钮，滑块会带动上模并向下压，上模和下模严丝密合，将管紧紧包裹，此时侧面的两个气缸顶住管胚，向管胚中注入水，通过极强的压力使材料在水胀模具内发生塑性变形，从而获得如图24所需要的形状[4]。
3.水胀问题
有些长管在卷管后在那道黑色的贴合边会出现一些不平整，会导致管放不进水胀压机的模具里，这时就需要滚口，将管的端口滚平整，使之可以放入水胀压机。在水胀时会有很多水喷发出来，要及时将地上的水迹清理干净，避免滑倒。在操作时要时刻用尺量，检验产品是否合格，避免影响之后焊接工序的进行。
图 23 产品水胀示意图
图24 外壳和内胆水胀尺寸图
（四）外壳和内胆缩口
缩口是外壳和内胆以缩口模具使口端直径缩小的一种成形工序。如图25，把经过水胀后的外壳和内胆放入到夹具中，按下启动按钮，气缸推动滑块向下压，固定夹紧产品，利用数控缩口机编好程序，控制缩口模具上下移动进行缩口，达到如图26所示的尺寸要求。在操作时要及时清理铁屑，避免因铁屑乱飞造成机器损坏和人员受伤。
图 25 缩口机
图26 内胆和外壳的缩口尺寸要求
（五）外壳和内胆割口
也称割头，所需要的尺寸为100mm长的外壳和内胆，将多余的10mm余料切掉，将外壳或内胆放入做好的模具内，按下绿色启动按钮，使割头机开始运作，将其口端切割平整，使之没有明显的毛刺，无缺口，表面均匀。达到如图27所示的要求尺寸即可。
图27 外壳和内胆缩口尺寸要求
外壳内胆平口平底
将外壳和内胆的半成品的口端和底端压平，使其平整，能够去掉之前加工后残留的毛边，将口端倒圆角，使尺寸达到标准。
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