怎样设计制作保温杯,描述它们的科学道理

取一个易拉罐的空罐，把整个盖顶剪去，锉平毛边口，然后取下杯口塑料边，套在易拉罐的杯口，并在杯底垫上厚1．5厘米的圆形泡沫塑料，以防止易拉罐长度不足，上好杯口就成。杯内光亮洁净，有茶垢可随时更新。

1、外壳加工流程

外管领料—割管—胀形—分段—胀形—滚中角—缩底—割底—冲筋—平上口—冲底—平底口—清洗烘干—检验敲坑—合格外壳

2、内壳加工流程（有两种，此流程为觉流程。另一种为冲压而成，但冲压的局限性大）

内管领料—割管—平管—胀形—滚上角—平上口—平底口—滚螺纹—清洗烘干—检验敲坑—对焊—试水检漏—烘干—合格内胆

3、外壳和内壳装配流程

配杯口—焊口—压中底—焊底—检焊口焊底—中底点焊吸气剂—抽真空—测温—电解—抛光—测温—检验抛光—压外底—喷漆—抽检测温—检验喷漆—丝印—包装—成品入库

二、生产工艺简要说明

1、割管：用车床，具体按《割管作业指导书》执行，要求尺寸准确，及时发现不良品、料废，操作中要避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

2、水胀：用水胀压机，具体按《水胀作业指导书》执行，要求注意力集中，时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求。

3、分段：用仪表车，把水胀一出二的二个外壳割断，要求尺寸准确，割口均匀、无缺口、毛边，轻拿轻放 避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

4、胀形：用大压机，具体可按《水胀作业指导书》执行，要求注意力集中，是外壳的管子焊处要与模具的合处相对应，时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求。

5、滚中角：用车床,把通过胀形外壳的内凹形状处的二边角滚至符合尺寸求,要避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

6、缩底：用车床，具体按《缩口作业指导书》执行。把通过胀形外壳圆弧底口缩至符合尺寸要求，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

7、割底：用车床，把缩过底的外壳底口割至标准尺寸，割口均匀、无缺口、毛边，轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

8、冲筋：在小压机上把外壳口处的焊接缝压扁，在焊口时不会跳焊，使焊口平滑均匀。

9、外壳平上口：用车床，平口均匀、无缺口、毛边，符合要求，轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

10、冲底：用压机，要求注意力集中，时刻注意产品的凹坑、尺寸、形状是否符合要求，特别要注意冲压底部是否有裂缝。

11、平底口：用仪表车，平底口均匀、无缺口、毛边，符合要求，轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

12、平管：用仪表车，平一头管口，平口均匀、无缺口、毛边，符合要求；轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

13、滚上角：用车床，把胀形好的内胆凸出角处滚至符合尺寸要求,轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

14、内胆平上口：用仪表车，平口均匀、无缺口、毛边，符合要求轻拿轻放,避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

15、滚螺纹：用专用螺纹机，具体按《滚螺纹作业指导书》执行，要求注意力集中，调整螺纹深浅符合尺寸要求；轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

16、清洗烘干：把内胆、外壳清洗干净并烘干；轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

17、检验敲坑：检验内胆、外壳是否合格，有凹坑、凹点的敲平至符合要求，轻拿轻放。

18、对焊：把内胆与内底对焊起来，具体按《对焊作业指导书》执行，要求焊接的焊缝光滑、无漏洞、无凹坑。

19、试水检漏：把对焊好的内胆充气试水，对焊缝有无漏洞，不漏为合格。

20、配杯口：把内胆、外壳合一起，杯口合平；轻拿轻放，避免产生凹坑、凹点、麻点、报废品。

21、焊口焊底：具体按《焊口焊底工艺作业指导书》执行，要求确保焊口底焊透并圆滑，无凹凸点、焊瘤及漏焊点。

22、点焊：中底内点焊上吸气剂，注意点焊上的吸气剂必须在24小时内去抽真空效果才好，否则会无效。

23、压中底：把焊好口的杯压上点焊上吸气剂的中底，压与底口平整。

24、检焊口焊底：对焊好口底的杯进行检验，挑出是否有漏焊、杯口焊不好或其它不良原因的杯。

25、抽真空：无尾抽真空，严格按照抽真空操作标准执行。

26、测温：具体按《电测温工序作业指导书》执行，检验杯是否真空，挑出不真空杯。

27、电解：送外协电解，要求杯内电解光亮均匀，无水印、黄点。

28、抛光：要求杯外壳抛得细腻且纹路有序，杯口平滑光亮，不可有明显拉丝、擦伤、黑丝及凹点、抛光膏残留的现象。

29、检验抛光：抛光后的杯是否符合要求，不好的要重新抛，好的流到下一工序。

30、压外底：对抛光好的杯压上外底，要求压平整。

31、喷漆：送外协喷漆，颜色如样，要求喷漆均匀牢固，不可有掉漆、麻点等。

32、检验喷漆：对喷漆后的杯是否符合喷漆要求，不好的要重新退漆抛光，好的流到下一工序。

33、丝印：按要求丝印上商标LOGO，要清晰，图案标志、大小、颜色、位置如样品；丝印标用胶袋粘不下，用指甲不易扣下，所以丝印后必需要用烘道烘过。

34、包装

8、设计制作一个保温杯

科学概念：

1、热的不良导体，可以减慢物体热量的散失。

2、空气是一种热的不良导体。

过程与方法：

1、根据热传递的原理设计制作保温杯。

2、研究哪种保温方法保温效果较好。

情感、态度、价值观：

激发设计研究保温杯的兴趣，能不断进行尝试和创新。

经历佷据热传递的原理设计保温杯的活动过程。

经历研究哪种保温方式保温效果好的活动过程

为每组准备：不锈钢杯、陶瓷杯、塑料杯；热水、温度计；不同材料的杯子数个，相同材料的杯子五个，配套的盖子；泡沫塑料、毛巾、记录表。

一、哪种杯中的水会凉得慢一些

1、今天老带来这么多杯子，知道这些杯子分别是用什么材料制成的吗？

2、如果在杯中倒入同样多的，相同温度的热水，你们觉得哪个杯子中热水会凉得慢一些？

3、学生做出推测，并说出理由。

4、 观测实验，交流汇报：用手捂在不㺾材料石子的杯壁上有什么不同的感觉？什么原因引起的？

（可让学生进行小组讨论，发表各自的想法。如果学生能用热的良导体和热的不良导体进行解释，是我们所期望的，若学生有困难，教师可让他们阅读资料库中的有关资料。）

5、小结：热的良导体吸热快散热也快，所以水温降得快；热的不良导体吸热慢，散热也慢，所以水温降得慢。

二、 讨论怎样使杯中的水凉得慢一些

1、你们有什么好办法让杯中的热水凉得慢一些？

2、小组讨论：使热水凉得慢的办法。

3、小组交流，老师板书。

4、你们认为那种保温办法最好？

5、学生实验。

（应保证学生在活动中有充分的时间，实验前，教师引导学生通过讨论明确实验中应注意的事项：哪些变量必须保持相同，如倒入杯内的水量和温度；什么时候测水温；至少需要几个温度计；温度计的原始温度是不相同等相关因素。）

6、交流实验结果。

三、 做一个保温杯

1、利用提供的材料，小组讨论制作保温杯的方法。

2、交流各组制作保温杯的方法，并讨论实验中应注意的事项。

3、学生分组实验。

4、交流实验结果，汇报哪种保温方法最为有效。

5、你们有办法让热水始终保持原来的温度吗？

6、小组讨论

7、全班交流：保持热水原来温度的方法。

8、小结：保温杯只能减缓物体温度的变化，而不能保持物体原来的温度不变。

四、保藏冰块比赛

1、选择合适的材料制作一个保温杯，杯外的包装厚度不得超过3厘米。

2、课外进行保藏冰块的比赛，看看哪组的保温效果最好。

板书设计：

设计制作一个保温杯

热的良导体-------吸热快，散热快--------水温降得快

热的不良导体-------吸热慢，散热也慢-----水温降得慢。

教学后记：这节课我保证学生在活动中有充分的时间，实验前，教师引导学生通过讨论明确实验中应注意的事项：哪些变量必须保持相同，如倒入杯内的水量和温度；什么时候测水温；至少需要几个温度计；温度计的原始温度是不相同等相关因素。可让学生进行小组讨论，发表各自的想法。如果学生能用热的良导体和热的不良导体进行解释，是我们所期望的，若学生有困难，教师可让他们阅读资料库中的有关资料

1.像设计师一样画设计稿

在制作保温杯之前，让学生思考要制作一个怎样的保温杯？该怎样制作？需要什么材料？因此我通过让学生通过小组讨论的形式，展开学生的思维。在讨论前，就需要让学生思考，平时观察到的保温杯有什么特点，发现在保温杯外有一层塑料,而塑料和最里层中间也有空隙,推测可能有保温材料在其中。在讨论过程中，我发现一定要在讨论之前讲解清楚实践的要求，不然学生会不知道自己是要干嘛。同时要讲解清楚，设计稿需要达到什么样的标准，需要在设计稿上标注什么。

2.利用身边材料,合理取材

在设计时，就提醒学生所选的材料是要简单易取的，并便于携带的。

3.延伸课外

在生活中，孩子们可能只能认为保温杯只能够保存热水，使热水的温度下降得慢。学生可能没有用棉被包裹住冰块，让它融化得慢这样的经历，因此通过本课的学习，让学生认识到“保温杯”保藏冰块也是生活中经常遇见的,比如在运送新鲜的鱼类等,都需要冰块减慢融化,这就需要我们的保温杯的不良导体的作用。

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。

保温瓶(或保温杯)，它的壁是由双层玻璃构成，且双层玻璃中间为真空(真空不导热，即：通过真空把热水和外界隔绝，则热水就不易变冷了，达到了保温的目的)，而且，它的盖子一般用导热性较差的(如木块，空心塑料等)

保温杯中间为双层玻璃瓶胆.两层之间抽成真空状态.并镀银或铝。

或者提高环境温度，比如放到温水里；并把杯子放到空气不流通处，杯子放到隔热的平面上（泡沫好于木头好于大理石）。

这些方法都能使杯子里的水凉得慢些 ，看你能用上什么了，如果有保温冰箱就更好了。

我们常用的保温杯一般是采用玻璃真空胆或紫砂陶杯胆，容易被碰坏。现在给你介绍一个给坏了的保温杯更换保温杯胆的方法，方便又实惠。

材料和方法

首先找一空易拉罐，剪掉整个盖顶，处理好毛边，然后取下原杯口上的塑料套边，罩在易拉罐杯口上，再在杯底垫上一块厚1.5厘米左右的圆形泡沫塑料，以防止易拉罐长度不足而上下晃动，最后拧上杯口，杯胆即告换好。

这个易拉罐保温杯的好处是：杯内光亮洁净；挂茶垢后可随时更新；出门旅行携带轻便，不怕挤压。