《塑胶玩具制造工艺》.docx

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《塑胶玩具制造工艺》

第一章 玩具制造工艺概述

一、塑胶电子类玩具制造流程  

图1-2塑胶玩具制造的一般流程

二、塑胶电子类玩具基本零件加工

1．塑胶电子类玩具基本零件分类-按其材质划分,主要分为五大类:

（1）塑胶类基本零部件

（2）五金类零部件（3）电子类零部件（4）玩具布绒服装（5）辅助及装饰件

2．塑胶基本零件加工-包括两个方面：

成型和表面装饰。

塑胶基本零件是

（1）通过注塑（注塑成型普遍采用塑胶成型方法，适合于全部热塑性塑料和部分热固性塑料，玩具制造中大部分塑胶基本零件都是通过注塑成型）和搪胶等工艺方法进行成型；

（2）按不同装饰要求选择喷油、丝印、移印、热转印和电镀等方法进行塑胶件表面装饰。

3．玩具布绒服装加工-基本方法主要包括三个方面：

裁剪、表面装饰和缝纫。

（1）根据样板的形状,通过裁剪利用相应工具将布料分割成若干所需大小的裁片

（2）根据玩具设计要求,选择合适的表面装饰方法（如电脑刺绣、丝网印刷、热转印和胶印等）对布料表面进行装饰处理（3）经过缝纫工序将各个独立的裁片组合成一个个整体，经QC检验合格后入库待用。

图1-4玩具布绒服装主要加工流程

4．五金类零件加工-塑胶电子类玩具中的五金类零件主要是轴类和片类，一般是采用外购的方式，玩具制造厂家只是提出相应的技术要求即可。

轴类五金零件大多采用线材，简单结构时一般采用剪切加工，特殊结构时时常采用车削加工，表面光洁度要求较高时要用磨削加工的方法。

片类零件大多采用冲压加工，常驻机构用设备为冲床。

5．PCB加工-是指在PCB板上插装电子元件并以相应的方式对其进行焊接的过程（PCB板是电子玩具的控制部分）其主要加工流程如图1-5所示。

三、塑胶电子类玩具的装配与检验

图2-2注塑生产流程图

第一步，准备塑胶料。

第二步，配料著色。

第三步，焗料干燥。

第四步，注塑成型。

第五步，去水口。

第六步，检查和包装。

第七步，回收废料。

第三章 玩具搪胶工艺

基本原理是：

将搅拌均匀的色浆混入PVC胶浆中再搅拌均匀，然后倒入打浆桶中，将打浆量调到所需的重量，用射胶枪将搪胶浆注入搪胶模内，将排放好搪胶模的圆形铁架即整盘搪胶模推入搪胶炉中固定，在炉中进行给模具进行均匀加热，PVC浆料是一种热固性材料，在一定温度下（通常是250℃~280℃），经过6-10分钟后使模具中的PVC胶浆不断地凝固成型成所需的搪胶部件。

搪胶用的塑料主要是聚氯乙烯（PVC），这里的胶浆一般用PVC胶浆。

一、搪胶工艺生产流程

四、搪胶模开发与制作过程

（1）根据给定的手板或产品设计图纸，用手工复制一个泥样（一般用粘土制作）

（2）等检验泥样确认合格后，进行硅胶复模制作成硅胶模（阴模）（3）向硅胶模中倒入腊，等冷却后形成了腊样，这个腊样要是生产胶件的1.08倍大小（这样成型出的产品才会和手板一样大小）（4）利用腊样放入电解池中进行电镀，制作成模种（采用铜材料，一般也称为铜模）（5）借用模种进行搪制，搪出一定数量胶件即是所谓的模种皮（生产胶件的1.06倍大小左右）（6）因搪胶生产量一般较大，搪胶模又有一定的寿命，因此需要一定数量的搪胶模进行生产，利用模种皮放入电解池中进行批量电镀，电镀而成的模即生产模（生产胶件1.03倍大小左右）。

搪胶模具使用包含三个阶段

（1）生产前，用于试模（保证模具有效）；

（2）生产中，要正常使用（操作到位）；（3）生产后，注意保养（防锈、防烂）。

常见搪胶质量问题及改善方法：

在玩具搪胶工艺过程中,同样会出现一些搪胶件质量问题或缺陷。

对于工程师，需要对这些质量问题或缺陷产生的原因进行分析，并及时提出改善方法。

表3-1 常见搪胶的质量问题、原因分析及改善方法一览表

常见质量问题

可能原因分析

改善方法

搪出的胶件有厚有薄

1．电搪胶模时不均匀,模子本身有厚有薄；

2．如果是搪胶模本身厚的部位,所搪的胶件该部位就会薄,因模厚,温度低.走胶浆少致使胶件过薄；

3．如果是搪胶模本身薄的部位,所搪的胶件该部位就会软厚,因模薄﹑温度高﹑走胶浆多易熟﹑致使胶件过厚。

1．如果是过薄的部处即搪胶件过厚,就在模子该志方包一层铁皮,使温度减少；2如果是过厚的部位即搪胶件薄一般没办法把搪胶件模过薄的地方加铁皮,致过厚的地方模温一樣高,所搪出的胶件厚薄相同。

搪胶件出現生胶

1．炉温太低；

2．搪胶过短；

3．搪胶模排放太密，某些部位受热不足；

4．搪胶模挂浆不均匀，某些地方过厚。

1.提高搪胶炉温；2.延长搪胶时间；

3．调整搪胶模合适排布位置；

4．在某些适当位置加隔执材料，使模各部位受热均匀等。

搪胶件有气泡

1．胶浆内存有气泡；

2．室温较低，胶浆的流动性差，内含的气泡未能排出；

3．天气潮湿，搪胶粉受潮。

1．用真空机再次抽胶浆或延长抽真空时间；

2．调校胶浆的稀稠度；

3．搪胶粉需要在干燥环境下贮藏。

搪胶件有水印

1．模具盖密封不良，搪胶模漏水；

2．模具的镶件位有隙缝；

3．搪胶模有水渗入，未吹干水而入浆。

1．修理模具盖；

2．修理或重新制作搪胶模；

3．属于操作失误，应按正确方法操作，开模盖前，要尽量吹干冷却水。

搪胶件发黄

1．搪胶过熟，搪胶时间过长或炉温过高）；

2．搪胶模排放不合理，令某些部位受热时间过长及受热过向；

3．搪胶模壁厚不均匀，使薄的部位受热过大。

1．重新设定搪胶时间和温度；

2．重新排放搪胶模，并有针对性在加隔热材料；

3．在薄的地方加隔热材料。

搪胶件变形

1．搪胶浆配方导致难出模，而强行拉出变形；

2．搪胶模倒扣严重，难出模；

3．搪胶浆太多，胶件壁太厚，难出模；

4．搪胶件搪出后经过太长时间仍未进入回形工序。

1．重新调整顿秩序配方，增加脱模物质；

2．改善模具结构，减少倒扣；

3．减轻重量；

4．搪胶件成型后需要在30分钟内进入回形工序。

外表面发光

内模腔磨损

模盖废料多

搪胶模盖倾斜度与模盖口斜度不对

重做模盖

疏气孔挂废料

搪胶模上的疏气针经过多次碰撞,使锥形利边位置变钝而挂浆

需要重新加工磨利疏气针,使废料自动跌出

第四章 玩具喷油工艺

喷油工艺按设备可分为空气喷油、高压无气喷油及静电喷油。

在玩具生产过程中一般采用的是空气喷油，常称为喷油。

一、喷油生产工艺流程-手工喷油生产工艺流程依次包括塑胶件表面预处理及油漆稀释、喷油、晾干、清洁、检查、包装和入库等环节，具体情况如图4-2所示。

手工喷油生产工艺流程如下：

先对被喷塑胶件或合金件即工件进行表面预处理，保证工件能被很好地附着油漆；根据工件材质的特性选择合适油漆及溶剂，并配制好玩具油漆待用；调整手喷枪，先用手喷枪进行试喷多次，直至达到要求的效果；喷油模具与工件贴合以确定喷涂位置，打开手喷枪对工作实施喷油生产；待喷油后将工件按合适方法放置，让自然风吹干而成为喷油半成品；最后，对其进行清洁处理并检查是否合格，合格半成品按要求进行装箱放入半成品仓库，对喷油效果不合格的工件视程度不同，相应进行抹油或补油或翻喷处理。

七、喷油工序制定

对于某一个工件（塑胶或合金件）有多处位置需要喷油，或要做多道工序才能完成喷油生产。

对于工程师来说，需要对这一工件的的多个喷油工序进行设计：

喷油模确定、工序数量、先后顺利安排等。

不同的产品大多不相同，但制定喷油工序有着一些共同的要求和原则。

1﹒根据颜色图案的多少制定手喷工序﹐每种颜色不少于1个工序；2﹒根据胶件误差情況和图案要求制定手喷工序﹒一般情況下﹐胶件形位误差超过0.05~0.1毫米时﹐则图案边缘不清晰﹒若要求边缘图案清晰﹐则应考虑用更有效的方法去控制胶件形位误差﹐或者考虑拆开工序﹐再或者改为移印；3﹒根据喷油模耐用情況制定手喷工序，当同一工序里两个图案间距较小时﹐应考虑增加工序﹐使手喷模耐用而不易断；4﹒当喷油位置小于180°时﹐用片模；当喷油位置大于180°时﹐用夹模；5﹒当两表面锥角很小﹐且图案要求较高时﹐则应考虑增加工序﹐以免擦花﹒

二、手喷模具

1．喷油模-限制油漆只漆所需位置的工具。

胶件一般需要配有喷漆模具以确定喷涂位置，不要求喷漆的位置被模具覆盖，手工喷油生产中的喷油模一般称为手喷模具。

2﹒手喷模的分类：

分为夹模和边模（片模）两大类。

散枪是不需要喷漆模具的喷漆方式。

（1）边模—由一块铜片制成,适用于较平的喷涂单面工件部位﹐工件需借助手的动作定位，如玩具公仔身的前半身和后半身；

（2）夹模—由二块铜片制成,适用于喷涂工件的立体部位﹐工件置于夹模內夹持定位,如玩具公仔脚的鞋部分。

3﹒手喷模的制作

手喷模的制作是以胶件表面形状为模芯﹐在其表面喷上一层导电金属（俗称“金粉”）﹐然后放在硫酸铜溶液中作为阴极﹐通过电流作用﹐将硫酸铜溶液中的铜离子向阴极积聚﹐经过一段时间后﹐就能形成一件与胶件表面完全吻合的铜片﹐再经过钳工加工﹐即可制作出一件手喷模。

一般，制作手喷模的时间：

边模﹕2－3天；夹模﹕4－6天。

喷油模的制作流程如图4-4所示。

4﹒手喷模的使用：

在喷油时﹐应先根据如下原则使用手喷模﹕手喷模的标记号数与需喷油胶件內模号数相对应﹒若喷不对应号数的胶件时﹐则应先试喷后达到要求才可使用；喷较大的胶件时﹐则需要用模架固定手喷模。

在考虑喷油位置时，考虑的最多的两点是如何定位和出模,保证出模时胶件表面的油漆不要被刮花。

5﹒喷油先后順序：

先喷里面位置，后喷外面位置。

当两种颜色图案位置相连时﹐则应先喷浅色图案﹐后喷深色图案。

第五章 玩具移印工艺

移印——就是利用“显像”的原理，将要印刷的图案先蚀刻在钢板上，然后在移印机上利用软的胶垫（硅橡胶头）把油墨转移印刷在物件上。

工艺过程很简单：

先将设计的图案蚀刻在印刷平板上,把蚀刻板涂上油墨,然后,通过硅胶头将其中的大部分油墨转印到被印刷物体上。

移印的原理是把所需印刷的图案先利用照像制版的方法，把钢版制成凹版再经由特制硅胶印头转印在被印物上，并且可依产品的材质不同，调制专用的油墨，以使品质得到保证。

移印工艺十分简单，采用钢（或者铜、热塑型塑料）凹版，利用硅橡胶材料制成的曲面移印头，将凹版上的油墨蘸到移印头的表面，然后往需要的对象表面压一下就能够印出文字、图案等。

例如，手机表面的文字和图案就是采用这种印刷方式，还有计算机键盘、仪器、仪表等很多電子产品的表面印刷，都以移印完成。

移印与喷油工艺的同一目的是将油漆附在要着色的工作表面上,二者相比较各自都有优缺点，如表5-1所示。

表5-1移印与喷油工艺优缺点对照表

优点

缺点

移印

1．非常省油，成本低；

2．周期短，生产效率高；

2．图案非常精美细致，外观质量好；

3．可印渐变效果；

4．品质稳定度很高；

5．对环境污染小。

1．不能印大面积，也不适用于较凹凸表面；

2．对深色的胶件印浅色油或两者色差较大时遮盖力不够；

3．需要设备投资较大；

4．调机时间较长，特别是多色移印机。

喷油

1．胶件较大的弯曲（凹凸）面都能着色；

2．颜色较厚实，不易露低色；

3．色泽光洁度较好；

4．设备投资小。

1．用油量大，浪费多；

2．喷油周期长，生产效率低；

3．对环境污染大；

4．不能喷印细长的图案，且品质较依赖于操作者技能

5．2移印设备

移印机是移印生产的核心，它是利用压缩空气作为原始动力，用电信号控制胶头运动和移印动作（如印刷次数）程序来印刷单色或套印双色至多色图案，可进行1-3次流动印刷，1-2色转盘印刷及2-6色推盘印刷（注：

移印大图案面积需分段印，但需留意印搭错位问题）。

根据印刷物件的面积及体积大小选定移印机，根据需要选择单色，双色或滚动式印刷等功能，而依照机器的操作说明书来选择表盘、按键，确定相应功能及设定工艺参数。

目前新式的塑料移印装饰工艺是使用移印曲面印刷机来进行的。

移印曲面印刷机能在不规则曲面上印刷文字和图案。

移印生产的所需移印设备主要有：

移印机主机、移印钢板、移印胶头、刮油系统、移印底模、移印油、移印开油水等。

上述移印设备通常统称移印机。

各厂家生产的移印机基本结构都是由工作台、刮墨和供墨装置、印版装置和印刷装置等组成。

钢板蚀刻图案   移印钢板 移印油   油杯   环形磁铁

5．2．2 移印机的分类

一、按胶头移动方式分类

1.平动压印式移印机2.转动压印式移印机;3.固定压印移印机