先進(jìn)制造技術(shù)大作業(yè)塑料叉子設(shè)計(jì)制造-(2)北京科技大學(xué)

1、塑料叉子的設(shè)計(jì)制造小組分工：王暉s20210856：產(chǎn)品檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)及檢測(cè)試驗(yàn)方法曹旭東s20210764：叉子的設(shè)計(jì)及三維實(shí)體建模江麗英s20210800：叉子的有限元分析張翼s20210903：材料的選擇劉曉明g20218204：模具型腔設(shè)計(jì)趙凱s20210909：模具型腔外表處理虞川一s20210886：注塑機(jī)參數(shù)校核，試模時(shí)可能出現(xiàn)的缺陷及解決方法李健g20218240：注塑成型加工過程豆鳳鉛s20210780：去毛刺及后期處理魏俊楠g20218105：叉子的包裝及回收1叉子的設(shè)計(jì)1.1設(shè)計(jì)背景餐具時(shí)人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢扇鄙俚娜沼闷?，隨著人們生活水平的提高，生活方式和消費(fèi)觀念也發(fā)生了改變，與

2、家人朋友一同去餐館下館子聚餐、叫外賣、吃排擋成為越來越多現(xiàn)代人的飲食習(xí)慣，一次性餐具因?yàn)榉奖愫?jiǎn)單，用后不用洗，本錢低廉，越來越受“吃客們的喜愛，需求持續(xù)旺盛。作為餐具中的代表，叉子具有廣闊的市場(chǎng)前景。1.2設(shè)計(jì)要求及特點(diǎn)1選材要求平安，無毒無味、耐酸耐堿、高溫120不變形，且穩(wěn)定。2所設(shè)計(jì)產(chǎn)品需要有一定的強(qiáng)度；結(jié)構(gòu)要求美觀大方簡(jiǎn)單實(shí)用，便于制造和消毒；同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性原那么。1.3叉子的三維建模叉子的三維建模如圖1-1圖1-1叉子的三維模型圖1-2叉子的體積1.3有限元分析有限元法能夠很好地模擬物體的實(shí)際形狀、結(jié)構(gòu)、受力和約束，其計(jì)算結(jié)果更精確，也更接近實(shí)際，是作為設(shè)計(jì)、改良零部件的依據(jù)。在本設(shè)

3、計(jì)題中主要是在CAE軟件ansys的workbench界面下，建立一次性塑料叉子的有限元模型進(jìn)而進(jìn)行靜力學(xué)分析的。1.3.1有限元模型的建立將已經(jīng)建立好的實(shí)體模型導(dǎo)入workbench中，對(duì)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行網(wǎng)格劃分，由于四邊形單元的計(jì)算精確度比三角形單元高，故采用四邊形單元，取去網(wǎng)格大小為4mm，如圖1-3所示。圖1-3叉子結(jié)構(gòu)模型的有限元網(wǎng)格圖 對(duì)結(jié)構(gòu)模型施加約束和載荷：如下列圖所示在A處和B處約束約束鉛垂方向和橫向兩個(gè)方向的位移；對(duì)整體結(jié)構(gòu)施加重力載荷即圖中的力C，對(duì)叉子反面加一向下的力即圖中的D。圖1-4叉子模型的約束和受力圖1.3.2求解及結(jié)果分析圖1-5叉子模型結(jié)構(gòu)的應(yīng)力云圖圖1-6最大

4、應(yīng)力發(fā)生位置的應(yīng)力局部放大圖圖1-7勺子結(jié)構(gòu)的位移云圖 由上面的應(yīng)力以及位移云圖可以看出，最大應(yīng)力發(fā)生在叉子齒的根部；而在叉柄的中部偏下的彎曲部位位移最大，同時(shí)在該部位也存在的較大的應(yīng)力。需要對(duì)結(jié)構(gòu)的上述部位做進(jìn)一步的改良，又由于該叉子是一次性的結(jié)合制造本錢與可靠性的整體因素考慮，可以通過增加叉齒的厚度和在叉柄反面加加強(qiáng)筋來進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)。2材料的選擇在選擇塑件材料時(shí)，通常要考慮一下因素：力學(xué)性能、使用性能、加工工藝性能、耐熱性和經(jīng)濟(jì)性等等。本塑件為叉子，由于是直接和口腔接觸的，所以在選擇材料的時(shí)候，要首先選用無毒平安、衛(wèi)生程度高的材料。由于叉子使用頻率較大，所以也要具有一定的力學(xué)性能，有較大

5、的輕度和剛度，屈服輕度高，彎曲疲勞壽命高，不易變形折損等。與此同時(shí)，由于叉子屬于日常生活用品，所以經(jīng)濟(jì)性也是一個(gè)很重要的因素，所以選材時(shí)也要注意其價(jià)格。各種塑件材料的比擬材料優(yōu)點(diǎn)缺點(diǎn)ABS丙烯腈、丁二烯、苯乙烯無毒無味，吸水性低，易加工成型，可電鍍、噴涂，堅(jiān)硬有強(qiáng)度，鋼性好，尺寸穩(wěn)定性好，收縮小，價(jià)格中等。易熔于氧化性酸，尺寸穩(wěn)定性較差PP耐沖，韌性好，透明度高，耐蠕變，尺寸穩(wěn)定性好溫度、深度、環(huán)境變化時(shí)不會(huì)隨之變化，吸水性小，有良好的阻燃性和電絕緣性。易熔于氧化性酸，尺寸穩(wěn)定性較差PA聚酰胺、尼龍耐磨、強(qiáng)韌、無毒、耐寒、耐腐蝕、磨擦系數(shù)小易成型，電絕緣性好，耐溫可達(dá)180易熔于氧化性酸，尺寸

6、穩(wěn)定性較差聚甲醛POM結(jié)晶度高，剛性大，耐沖擊和蠕變性優(yōu)良，耐疲勞性好，具有突出的自潤(rùn)滑性、耐磨性和耐化學(xué)藥品性易熔于氧化性酸，尺寸穩(wěn)定性較差聚酯有較大的強(qiáng)韌性，薄膜拉伸強(qiáng)度較大，有較寬的溫度范圍內(nèi)保持優(yōu)良的物理和機(jī)械性能，摩擦系數(shù)小。易熔于氧化性酸，尺寸穩(wěn)定性較差綜合上表和塑件的具體要求，選取PP材料。PP具有較高的強(qiáng)度、硬度、耐熱性及耐化學(xué)腐蝕性；具有彈性和較高的沖擊強(qiáng)度；它具有優(yōu)良的介電性能及成型加工性性能等綜合的優(yōu)良性能，且價(jià)格廉價(jià)，原料易得。而且作為一次性用品應(yīng)該對(duì)環(huán)境的破環(huán)不是那么大，聚丙烯就具有對(duì)環(huán)境不是那么的有害，她具有在光氧作用下易分解老化的性能比聚乙烯好，且成形性比擬好所以

7、選擇聚丙烯比擬好。 另外我還得到了PP聚丙烯的成型特性：1結(jié)晶性料，吸濕性小，可能發(fā)生熔融破裂，長(zhǎng)期與熱金屬接觸易發(fā)生分解2流動(dòng)性極好，溢邊值0.03mm左右3冷卻速度快，澆注系統(tǒng)及冷卻系統(tǒng)應(yīng)散熱緩慢4成形收縮范圍大，收縮率大，易發(fā)生縮孔、凹痕、變形，方向性強(qiáng)5注意控制成形溫度，料溫低方向性明顯，尤其低溫高壓時(shí)更明顯，模具溫度低于50以下塑件不光澤，易產(chǎn)生熔接不良，流痕；90以上時(shí)易發(fā)生翹曲、變形6塑件應(yīng)壁厚均勻，防止缺口、尖角，以防止應(yīng)力集中3模具的設(shè)計(jì)3.1模具型腔設(shè)計(jì)3.1.1分型面的設(shè)計(jì)動(dòng)模和定模想接觸的面叫做分型面，分型面的形狀多種多樣，有平面、曲面和階梯面等等。具體的選用要根據(jù)實(shí)際

8、情況來確定。對(duì)于叉子來說，塑件本身是彎曲的，故其分型面也應(yīng)該是曲面。同時(shí)，分型面的選取還要利于取模，所以要取在塑件尺寸最大的地方。鑒于以上要求，我們選取的分型面如圖3-1所示：圖3-13.1.2澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)(1)主流道的設(shè)計(jì)主流道是塑料熔融體進(jìn)入模具型腔時(shí)最先經(jīng)過的部位，它將注塑機(jī)噴嘴注出的塑料熔體導(dǎo)入分流道或型腔。其形狀為圓錐形，便于熔體順利地向前流動(dòng)，開模時(shí)主流道凝料又能順利地拉出來。由于主流道要與高溫塑料和注塑機(jī)噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，通常不直接開在定模板上，而是將它單獨(dú)設(shè)計(jì)成主流道襯套鑲?cè)攵０鍍?nèi)。澆口套的選用：進(jìn)料口直徑：D=d+(0.51)mm=30.53.5mm式中d為注塑機(jī)噴嘴口

9、直徑。球面凹坑半徑：R=r+(0.51)mm=10+0.510.5mm式中r為注塑機(jī)噴嘴球頭半徑。所選澆口套的立體圖如圖3-2所示：圖3-2(2)冷料井設(shè)計(jì)選用底部帶有推桿的的冷料井，倒錐孔冷料井的底部由一根推桿組成，推桿裝于推桿固定板上，因此它常與推桿或推管脫模機(jī)構(gòu)連用。(3)分流道的設(shè)計(jì)分流道的布置：選用平衡式的圓形分流道布局，即分流道到各型腔澆口的長(zhǎng)度、斷面形狀、尺寸都相同。(4)澆口設(shè)計(jì)澆口又稱進(jìn)料口，是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短流道，其截面積約為分流道的0.030.09，長(zhǎng)度約為0.5mm2mm。圖3-33.1.3排氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 由于本模具屬小型模具，可利用型芯、頂桿、

10、鑲拼件、分型面等的間隙排氣對(duì)于叉子這類生活用品來說，普遍采用大批量生產(chǎn)，也就要求一次注塑可以出多數(shù)產(chǎn)品。結(jié)合以上設(shè)計(jì)，實(shí)際的模具如圖3-4所示：圖3-4實(shí)際模具圖3.2模具型腔外表處理據(jù)統(tǒng)計(jì)模具由于內(nèi)外表損傷而失效的占到80%以上,如果外表工程應(yīng)用于模具制造領(lǐng)域,將會(huì)在很大程度上彌補(bǔ)模具材料的缺乏。隨著傳統(tǒng)外表工程技術(shù)的進(jìn)步，納米科技的開展和納米材料研究的深入，具有特異性能的許多低維、小尺寸功能化的納米結(jié)構(gòu)外表層，能夠顯著改善模具材料的組織結(jié)構(gòu)或賦予模具材料新的性能，便出現(xiàn)了模具納米外表工程。3.2.1納米外表工程的內(nèi)涵及外表納米化的實(shí)現(xiàn)途徑納米外表工程是將納米材料和納米技術(shù)與外表工程交叉、復(fù)

11、合、綜合并開發(fā)應(yīng)用，以納米材料和其它低維非平衡材料為根底，通過特定的加工技術(shù)、加工手段，對(duì)固體外表進(jìn)行強(qiáng)化、改性、超精細(xì)加工，賦予外表新功能的系統(tǒng)工程。實(shí)現(xiàn)模具型腔金屬材料外表納米化有三條途徑：1. 外表涂覆或沉積。利用納米粉體制備技術(shù)獲得具有納米尺度的顆粒，通過外表技術(shù)將納米顆粒固結(jié)在材料的外表，形成一個(gè)與基體化學(xué)成分相同或相異的納米結(jié)構(gòu)表層，但表層與基體之間存有明顯的界面。通常所用的技術(shù)有PVD、CVD、電解沉積；2. 外表自身納米化。對(duì)于多晶材料，采用非平衡處理方法增加材料外表的自由能，可以使粗晶體組織逐漸細(xì)化至納米量級(jí)；3. 外表混合納米涂覆法。利用熱噴涂、電刷鍍和粘涂等技術(shù)制備涂覆層

12、、在制備材料中添加納米顆粒以改變涂覆層本身的綜合性能或制備出特殊功能的涂層，此技術(shù)已較成熟，因此我們將納米復(fù)合電刷鍍應(yīng)用于本次設(shè)計(jì)的模具腔體外表的處理，這樣能夠能夠顯著增加鍍層厚度與硬度，提高耐磨性、耐疲勞性、耐腐蝕性，從而提高模具的使用壽命，降低模具維修率，進(jìn)而降低本錢。3.4.2納米復(fù)合電刷鍍介紹電刷鍍采用專門的直流電源，電源正極接鍍筆，負(fù)極接工件。納米復(fù)合電刷鍍是納米技術(shù)與傳統(tǒng)外表工程復(fù)合電刷鍍技術(shù)相結(jié)合的方法，將一種或數(shù)種納米尺度的不溶性固體顆粒參加鍍液中進(jìn)行充分的分散，使這些顆粒能夠均勻懸浮在溶液中，并與金屬或合金共沉積，使工件基體中彌散固體微粒結(jié)構(gòu)的復(fù)合鍍層的工藝。近年來，納米級(jí)顆

13、粒材料在電刷鍍技術(shù)中的應(yīng)用，使復(fù)合電刷鍍技術(shù)在高溫耐磨及抗接觸疲勞載荷領(lǐng)域有很大的提升，并被廣泛應(yīng)用于機(jī)械零件外表修復(fù)與強(qiáng)化。腔體是模具中成型塑料制品的空間，將納米復(fù)合電刷鍍運(yùn)用于注塑模具腔體外表處理將有效的提高耐磨性、抗腐蝕性與模具壽命，并能有效提高塑料制品的質(zhì)量。常用的納米復(fù)合電刷鍍?nèi)芤旱幕|(zhì)鍍液主要包括鎳系、鈷系、鐵系、銅系等單金屬電刷鍍?nèi)芤?，以及鎳鈷、鎳鎢、鎳鐵、鎳鐵鈷、鎳鐵鎢等二元或三元合金電刷鍍?nèi)芤骸１葦M成熟的納米復(fù)合電刷鍍?nèi)芤菏怯涉囎鳛榛|(zhì)鍍液參加銅、三氧化二鋁、二氧化硅、碳化硅或金剛石納米顆粒的鍍液體系。圖3-5納米復(fù)合電刷鍍示意圖圖3-6電刷鍍一般工藝過程3.3注塑機(jī)參數(shù)校核

14、3.3.1最大注塑量校核注塑機(jī)的最大注塑里應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積包括流道及澆口凝料和飛邊，通常注塑機(jī)的實(shí)際注塑里好在注塑機(jī)的最大量的80%。所以，選用的注塑機(jī)最大注塑量應(yīng)：08M機(jī)M塑件M澆式中：M機(jī)注塑機(jī)的最大注塑里，g;M塑件塑件的體積，g，該產(chǎn)品M塑件9.54g;M澆澆注系統(tǒng)體積，g,該產(chǎn)品M澆12.72g。故M機(jī)M塑件M澆÷0.88×9.5412.72÷0.8111.3g此處選定的注塑機(jī)注塑量為672g，所以滿足要求。3.2.2鎖模力校核式中：P模熔融型料在型腔內(nèi)的壓力20MPa40MPa；A通過Pro/E軟件計(jì)算過塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面之和為6

15、1042；F鎖機(jī)注塑機(jī)的額定鎖模力，kN。故F鎖機(jī)P模A40×6104244.16kN此處選定的注塑機(jī)為2500kN。滿足要求！3.3.3模具與注塑機(jī)安裝局部相關(guān)尺寸校核1模具閉合高度長(zhǎng)寬尺寸要與注塑機(jī)模板尺寸和拉桿問距相適合：模具長(zhǎng)×寬拉桿面積；模具的長(zhǎng)×寬為500×450mm×mm注塑機(jī)拉桿的間距560×510mm×mm故滿足要求。2模具閉合高度校核：模具實(shí)際厚度H模300mm;注塑機(jī)最小閉合厚度H最小220mm；即H模H最小，故滿足要求。3.3.4開模行程校核所以選注塑機(jī)的最大行程與模具厚度有關(guān)如全液壓合模機(jī)構(gòu)的注塑機(jī)

16、，故注塑機(jī)開模行程應(yīng)滿足下式：S機(jī)H模H最小H1H2510mm因?yàn)镾機(jī)H模H最小830300220750mmH1H25101511510140mm故滿足要求。式中：H1推出距離，mm；H2包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，mm;S機(jī)注塑機(jī)最大開模行程，mm。3.4試模時(shí)可能出現(xiàn)的缺陷及解決方法3.4.1充填缺乏主要原因有以下幾個(gè)方面：1塑料容量缺乏。2型腔內(nèi)加壓缺乏。3塑料流動(dòng)性缺乏。4排氣效果不好。作為改善措施，主要可以從以下幾個(gè)方面入手：1長(zhǎng)注射時(shí)間，防止由于成型周期過短，造成澆口固化前塑料逆流而難于充滿型腔。2提高注射速度。3高模具溫度。4高塑料溫度。5提高注射壓力。6擴(kuò)大澆口尺寸。一般澆口的

17、高度應(yīng)等于制品壁厚的12l3。3.4.2溢邊對(duì)于溢邊的處理重點(diǎn)應(yīng)主要放在模具的改善方面。而在成型條件上，那么可在降低流動(dòng)性方面著手。具體地可采用以下幾種方法：1降低注射壓力。2降低塑料溫度。3選用高粘度等級(jí)的材料。4降低模具溫度。5研磨溢邊發(fā)生的模具面。6采用較硬的模具鋼材。7提高鎖模力。8調(diào)整準(zhǔn)確模具的結(jié)合面等部位。9增加模具支撐柱，以增加剛性。3.4.3龜裂龜裂是塑料制品較常見的一種缺陷，產(chǎn)生的主要原因是由于應(yīng)力變形所致。主要有剩余應(yīng)力、外部應(yīng)力和外部環(huán)境所產(chǎn)生的應(yīng)力變形。剩余應(yīng)力引起的龜裂剩余應(yīng)力主要由于以下三種情況，即充填過剩、脫模推出和金屬鑲嵌件造成的。作為在充填過剩的情況下產(chǎn)生的龜

18、裂，其解決方法主要可在以下幾方面入手：1由于直澆口壓力損失最小，所以，如果龜裂最主要產(chǎn)生在直澆口附近，那么可考慮改用多點(diǎn)分布點(diǎn)澆口、側(cè)澆口及柄形澆口方式。2在保證樹脂不分解、不劣化的前提下，適當(dāng)提高樹脂溫度可以降低熔融粘度，提高流動(dòng)性，同時(shí)也可以降低注射壓力，以減小應(yīng)力。3一般情況下，模溫較低時(shí)容易產(chǎn)生應(yīng)力，應(yīng)適當(dāng)提高溫度。但當(dāng)注射速度較高時(shí)，即使模溫低一些，也可減低應(yīng)力的產(chǎn)生。4注射和保壓時(shí)間過長(zhǎng)也會(huì)產(chǎn)生應(yīng)力，將其適當(dāng)縮短或進(jìn)行幾次保壓切換效果較好。脫模推出時(shí)，由于脫模斜度小、模具型膠及凸模粗糙，使推出力過大，產(chǎn)生應(yīng)力，有時(shí)甚至在推出桿周圍產(chǎn)生白化或破裂現(xiàn)象。只要仔細(xì)觀察龜裂產(chǎn)生的位置，即可

19、確定原因。另外，成型前對(duì)金屬嵌件進(jìn)行預(yù)熱，也具有較好的效果。3.5注塑成型加工過程塑件的注塑成型加工過程主要包括填充保壓冷卻脫模等4個(gè)階段，這4個(gè)階段直接決定著制品的成型質(zhì)量，而且這4個(gè)階段是一個(gè)完整的連續(xù)過程。3.5.1填充階段填充是整個(gè)注塑循環(huán)過程中的第一步，時(shí)間從模具閉合開始注塑算起，到模具型腔填充到大約95%為止。理論上，填充時(shí)間越短，成型效率越高，但是實(shí)際中，成型時(shí)間或者注塑速度要受到很多條件的制約。高速填充。高速填充時(shí)剪切率較高，塑料由于剪切變稀的作用而存在粘度下降的情形，使整體流動(dòng)阻力降低；局部的粘滯加熱影響也會(huì)使固化層厚度變薄。因此在流動(dòng)控制階段，填充行為往往取決于待填充的體積

20、大小。即在流動(dòng)控制階段，由于高速填充，熔體的剪切變稀效果往往很大，而薄壁的冷卻作用并不明顯，于是速率的效用占了上風(fēng)。低速填充。熱傳導(dǎo)控制低速填充時(shí)，剪切率較低，局部粘度較高，流動(dòng)阻力較大。由于熱塑料補(bǔ)充速率較慢，流動(dòng)較為緩慢，使熱傳導(dǎo)效應(yīng)較為明顯，熱量迅速為冷模壁帶走。加上較少量的粘滯加熱現(xiàn)象，固化層厚度較厚，又進(jìn)一步增加壁部較薄處的流動(dòng)阻力。由于噴泉流動(dòng)的原因，在流動(dòng)波前面的塑料高分子鏈排向幾乎平行流動(dòng)波前。因此兩股塑料熔膠在交匯時(shí)，接觸面的高分子鏈互相平行；加上兩股熔膠性質(zhì)各異在模腔中滯留時(shí)間不同，溫度、壓力也不同，造成熔膠交匯區(qū)域在微觀上結(jié)構(gòu)強(qiáng)度較差。在光線下將零件擺放適當(dāng)?shù)慕嵌扔萌庋塾^

21、察，可以發(fā)現(xiàn)有明顯的接合線產(chǎn)生，這就是熔接痕的形成機(jī)理。熔接痕不僅影響塑件外觀，同時(shí)由于微觀結(jié)構(gòu)的松散，易造成應(yīng)力集中，從而使得該局部的強(qiáng)度降低而發(fā)生斷裂一般而言，在高溫區(qū)產(chǎn)生熔接的熔接痕強(qiáng)度較佳，因?yàn)楦邷厍樾蜗?，高分子鏈活?dòng)性較佳，可以互相穿透纏繞，此外高溫度區(qū)域兩股熔體的溫度較為接近，熔體的熱性質(zhì)幾乎相同，增加了熔接區(qū)域的強(qiáng)度；反之在低溫區(qū)域，熔接強(qiáng)度較差。由于本塑件是叉子，尺寸非常小，所以為了保證尺寸，選擇高速填充。3.5.2保壓階段保壓階段的作用是持續(xù)市價(jià)壓力，壓實(shí)熔體，增加塑料密度增密，以補(bǔ)償塑料的收縮行為。在保壓過程中，由于模腔中已經(jīng)填滿塑料，背壓較高。在保壓壓實(shí)過程中，注塑機(jī)螺桿

22、僅能慢慢地向前作微小移動(dòng)，塑料的流動(dòng)速度也較為緩慢，這時(shí)的流動(dòng)稱作保壓流動(dòng)。由于在保壓階段，塑料受模壁冷卻固化加快，熔體粘度增加也很快，因此模具型腔內(nèi)的阻力很大。在保壓的后期，材料密度持續(xù)增大，塑件也逐漸成型，保壓階段要一直持續(xù)到澆口固化封口為止，此時(shí)保壓階段的模腔壓力到達(dá)最高值。在保壓階段，由于壓力相當(dāng)高，塑料呈現(xiàn)局部可壓縮特性。在壓力較高區(qū)域，塑料較為密實(shí)，密度較高；在壓力較低區(qū)域，塑料較為疏松，密度較低，因此造成密度分布隨位置及時(shí)間發(fā)生變化。保壓過程中塑料流速極低，流動(dòng)不再起主導(dǎo)作用；壓力為影響保壓過程的主要因素。保壓過程中塑料已經(jīng)充滿模腔，此時(shí)逐漸固化的熔體作為傳遞壓力的介質(zhì)。模腔中的

23、壓力借助塑料傳遞至模壁外表，有撐開模具的趨勢(shì)，因此需要適當(dāng)?shù)逆i模力進(jìn)行鎖模。漲模力在正常情形下會(huì)微微將模具撐開，對(duì)于模具的排氣具有幫助作用；但假設(shè)漲模力過大，易造成成型品毛邊、溢料，甚至撐開模具。因此在選擇注塑機(jī)時(shí)，應(yīng)選擇具有足夠大鎖模力的注塑機(jī)，以防止?jié)q?，F(xiàn)象并能有效進(jìn)行保壓。針對(duì)本塑件來說，叉子為日常生活用品，使用頻率比擬高，所以要保證塑件本身有一定的剛度和塑性，所以在保壓過程中要使用中等偏高的壓力。3.5.3冷卻階段在注塑成型模具中，冷卻系統(tǒng)的設(shè)計(jì)非常重要。這是因?yàn)槌尚退芰现破分挥欣鋮s固化到一定剛性，脫模后才能防止塑料制品因受到外力而產(chǎn)生變形。由于冷卻時(shí)間占整個(gè)成型周期約70%80%，因

24、此設(shè)計(jì)良好的冷卻系統(tǒng)可以大幅縮短成型時(shí)間，提高注塑生產(chǎn)率，降低本錢。設(shè)計(jì)不當(dāng)?shù)睦鋮s系統(tǒng)會(huì)使成型時(shí)間拉長(zhǎng)，增加本錢；冷卻不均勻更會(huì)進(jìn)一步造成塑料制品的翹曲變形。根據(jù)實(shí)驗(yàn)，由熔體進(jìn)入模具的熱量大體分兩局部散發(fā)，一局部有5%經(jīng)輻射、對(duì)流傳遞到大氣中，其余95%從熔體傳導(dǎo)到模具。塑料制品在模具中由于冷卻水管的作用，熱量由模腔中的塑料通過熱傳導(dǎo)經(jīng)模架傳至冷卻水管，再通過熱對(duì)流被冷卻液帶走。少數(shù)未被冷卻水帶走的熱量那么繼續(xù)在模具中傳導(dǎo)，至接觸外界后散溢于空氣中。注塑成型的成型周期由合模時(shí)間、充填時(shí)間、保壓時(shí)間、冷卻時(shí)間及脫模時(shí)間組成。其中以冷卻時(shí)間所占比重最大，大約為70%80%。因此冷卻時(shí)間將直接影響塑

25、料制品成型周期長(zhǎng)短及產(chǎn)量大小。為了防止叉子因剩余應(yīng)力導(dǎo)致的松弛現(xiàn)象或脫模外力所造成的翹曲及變形的現(xiàn)象，就要合理控制冷卻階段。3.5.4脫模階段脫模是一個(gè)注塑成型循環(huán)中的最后一個(gè)環(huán)節(jié)。雖然制品已經(jīng)冷固成型，但脫模還是對(duì)制品的質(zhì)量有很重要的影響，脫模方式不當(dāng)，可能會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品在脫模時(shí)受力不均，頂出時(shí)引起產(chǎn)品變形等缺陷。脫模的方式主要有兩種：頂桿脫模和脫料板脫模。設(shè)計(jì)模具時(shí)要根據(jù)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)選擇適宜的脫模方式，以保證產(chǎn)品質(zhì)量。對(duì)于叉子塑件制品來說，每個(gè)型腔內(nèi)有多個(gè)制品，所以確保脫模過程是保證產(chǎn)量和質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。脫模過程中，要注意分型面為曲面，合理的分配各局部受力情況，防止受力不均勻等。4去毛刺及后

26、期處理4.1第一種方法產(chǎn)品毛刺是防止不了的，主要以調(diào)機(jī)改善為主，保壓參數(shù)和水路的接管方式也很重要。我們對(duì)于有毛刺的產(chǎn)品都是打毛刺處理，將毛刺根據(jù)產(chǎn)品的等級(jí)面方向打向不重要的方向即可改善毛刺。打毛刺的東西一般都是頂針什么的。4.2第二種方法冷凍去毛刺泛用于橡膠、塑料制品、鋅鎂鋁合金等制品飛邊或毛刺的厚度比制品的厚度要薄很多，所以飛邊或毛刺的脆化速度要比制品的脆化速度快，在飛邊或毛刺脆化而制品沒有脆化這一時(shí)間段里，冷凍去毛刺修邊機(jī)通過拋射彈丸來擊打制品，從而去除處于脆化的飛邊或毛刺。冷凍去毛刺修邊機(jī)，是一種利用液氮的超低溫使橡膠、塑料制品、鋅鎂鋁合金的飛邊迅速發(fā)生脆化，并在此狀態(tài)下，通過高速噴射出

27、的冷凍粒子撞擊制品的毛刺或飛邊，從而到達(dá)既能高質(zhì)量、高效率地去除制品的毛刺或飛邊，又能保持制品本身的所有物性不發(fā)生改變的特殊去毛刺修邊設(shè)備。它可大幅度地提高制品的修邊去毛刺精度且具有很高的集約化程度。4.3第三種方法磁力拋光去毛刺磁力研磨機(jī)是利用超強(qiáng)的電磁力，傳導(dǎo)細(xì)小的研磨不銹鋼榜，產(chǎn)生高速流動(dòng)，調(diào)頭等動(dòng)作，在工件內(nèi)孔，外表摩擦，一到達(dá)拋光，清洗，去除毛邊等精密研磨效果。特點(diǎn)：1.輕鐵類金屬、非鐵類金屬、硬質(zhì)塑料等精密零件成品，去除毛邊、倒角、拋光、洗凈等精密研磨工作一次完成2.不規(guī)那么狀零件、孔內(nèi)、管內(nèi)、死角、夾縫等皆可研磨加工3.加工速度快，操作簡(jiǎn)單平安，本錢低4.成品加工后不變形，不影響

28、精度對(duì)于大批量生產(chǎn)的餐具,建議使用第二種方法,工藝可靠且本錢較低,符合產(chǎn)品的質(zhì)量要求和生產(chǎn)本錢要求。5一次性塑料叉子的包裝5.1包裝方法目前市場(chǎng)上的叉子所用的包裝方法，我一般主要有散裝未包裝、簡(jiǎn)易塑塑封包裝、硬質(zhì)塑料盒包裝及硬紙盒包裝四種，下面簡(jiǎn)單對(duì)這幾種包裝方法優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析：1散裝，即生產(chǎn)成品直接銷售。優(yōu)點(diǎn)：無額外本錢，無環(huán)境污染，缺點(diǎn)：產(chǎn)品暴露易受氧化及灰塵影響。2簡(jiǎn)易塑封包裝。優(yōu)點(diǎn)：生產(chǎn)本錢低，可用生產(chǎn)線投產(chǎn)，較為衛(wèi)生。缺點(diǎn)：塑料對(duì)環(huán)境產(chǎn)生二次污染。3塑料盒包裝，適用于不銹鋼叉子。優(yōu)點(diǎn)：衛(wèi)生大方，易于儲(chǔ)存，產(chǎn)品顯得有檔次。缺點(diǎn)：一般需要外包給其他廠家定做塑料盒，生產(chǎn)本錢相對(duì)較高，塑料對(duì)

29、環(huán)境產(chǎn)生二次污染，需人工進(jìn)行包裝。4硬紙盒包裝，適用于不銹鋼叉子。有點(diǎn)：衛(wèi)生環(huán)保，產(chǎn)品顯得有檔次。缺點(diǎn)：一般需要外包給其他廠家定做紙盒，生產(chǎn)本錢相對(duì)較高，需人工進(jìn)行包裝。考慮到一次性塑料叉子的本錢因素，一般一次性塑料叉子只采用散裝和簡(jiǎn)易塑塑封包裝兩種方法。5.2包裝流水線下面主要討論簡(jiǎn)易塑封包裝生產(chǎn)流水線，這類生產(chǎn)線目前根本上都是人工放料，一般每分鐘能夠生產(chǎn)50-80只很大程度取決于工人放料速度。下面為該生產(chǎn)線的示意圖：限位卡槽塑料包裝傳動(dòng)帶裁剪機(jī)塑封機(jī)皮帶傳動(dòng)導(dǎo)軌圖5-1生產(chǎn)線示意圖限位卡槽調(diào)至與塑封機(jī)及裁剪機(jī)同步，工人投料時(shí)只需放入該槽內(nèi)，便可防止機(jī)器將叉子塑封不完整或裁減到叉子。皮帶傳動(dòng)

30、導(dǎo)軌：驅(qū)動(dòng)限位卡槽運(yùn)行。塑料包裝傳動(dòng)帶叉子的塑封包裝由上下兩層塑料膜組成，此傳動(dòng)帶實(shí)際上就是包裝所用的下層塑料，并帶動(dòng)叉子先前運(yùn)動(dòng)。塑封機(jī)提供包裝所用上層塑料膜，并進(jìn)行塑封。裁剪機(jī)將連在一起的塑封好的叉子裁減開。6一次性塑料叉子的回收利用叉子由聚丙烯塑料制成，在自然環(huán)境中不易降解，如果不對(duì)廢棄叉子加以回收利用，容易對(duì)環(huán)境造成污染，同時(shí)是對(duì)資源的浪費(fèi)。廢舊的叉子主要有聚丙烯PP構(gòu)成，單純從回收考慮,可以采用機(jī)械回收、化學(xué)回收和燃燒三種方法。6.1機(jī)械回收目前市場(chǎng)上都是利用廢棄塑料造粒機(jī)將廢棄塑料重新制成再生顆粒，作為生產(chǎn)其他塑料制品的原料，做到資源二次利用。 圖6-1 圖6-26.2化學(xué)回收主要

31、用于加工制做對(duì)外觀、性能要求不高的制品,如土工材料、填充母料的載體等,如將回收PP用于制取填埋于地下的土工格柵、護(hù)坡植草的綠網(wǎng)、建筑材料、防水材料等。用回收PP制取的填充母料價(jià)格低廉,與PP相容性好,按一定比例摻入PP制取扁絲時(shí),不但降低了生產(chǎn)本錢,還可以提高扁絲的強(qiáng)度,同時(shí)降低延伸性。 圖6-3 圖6-46.3燃燒PP作為碳?xì)浠衔?具有較高的燃燒熱能。在美國(guó)和日本,已大力推廣廢塑料制取垃圾固形燃料(RDF)發(fā)電技術(shù),不但減少了環(huán)境污染,還可以提高發(fā)電效率及輸出蒸汽溫度。7檢測(cè)檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)AQL值檢驗(yàn)環(huán)境檢驗(yàn)方式叉子自然光下30CM距離平安性不能有利口缺口,銳邊,毛刺,尖齒,斷裂CR:0日光燈下

32、卡尺功能性弧度,叉彎深度,漏孔,齒距一致符合圖紙,齒尖成1.8-1.4MM正方形或圓形,尖面不銳.MAJ:1.5自然光下目測(cè)外表為普通布輪光,亮光效果,允許白光,整體光亮度需均勻一致.MIN:4.0自然光下目測(cè)邊緣光滑圓潤(rùn),無皺邊,無變形.日光燈下目測(cè)外表不能有大于0.5MM麻點(diǎn),外表不可刮傷,碰傷,歪頭,銹跡,凸點(diǎn),粗砂印,磨邊過度,變形,壓傷,凹痕,大小齒等.自然光下目測(cè)叉齒必須平齊,齒尖需倒角,齒尖大小一致,齒縫不能有發(fā)黑,發(fā)黃,臟污等現(xiàn)象.自然光下目測(cè)外表允許有2mm*mm面積2-3處無深度輕微刮花.日光燈下目測(cè)正面允許有0.4mm麻點(diǎn)3個(gè),反面允許有0.4MM麻點(diǎn)4個(gè)以內(nèi),但麻點(diǎn)間距

33、不小于20mm.日光燈下產(chǎn)品不可磨邊過度,兩邊需對(duì)稱,頸部邊緣允許有250#金剛砂紋.自然光下目測(cè)產(chǎn)品外表不可有手印,拋油,水跡等污物,必須清潔干凈.自然光下目測(cè)尺寸頸部高度允許公差正負(fù)1.0-1.5MM以內(nèi);頭部高度允許公差正負(fù)1.5-2.5MM以內(nèi),厚度允許公差正負(fù)0.2MM以內(nèi),勺深度允許公差日光燈下千分尺正負(fù)0.5MM以內(nèi),全長(zhǎng)允許公差正負(fù)1%.其他部位允許公差按照?qǐng)D紙要求尺寸.日光燈下游標(biāo)卡尺200/0.20mm7.1一次性餐用叉子檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)7.2一次性餐用叉子檢驗(yàn)指標(biāo)7.2.1感官指標(biāo)1物理消毒包括蒸汽、煮沸等熱消毒：食飲具必須外表光潔、無油漬、無水漬、無異味。2化學(xué)藥物消毒：食飲具

34、外表必須無泡沫、無洗消劑的味道、無不溶性附著物3外觀：1色澤正常；2不能有裂縫口氣其他缺陷；3外表平整潔凈、地質(zhì)均勻、無劃痕，無破裂，無穿孔；4不能有明顯的異物、氣泡、模型缺陷、毛刺等7.2.2理化指標(biāo)采用化學(xué)消毒的食飲具，必須用潔凈水清洗，消除殘留的藥物。用含氯洗消劑消毒的食飲具外表殘留量，應(yīng)符合：游離性余氯<0.3mg/L；玩機(jī)苯磺酸鈉<0.1mg/100cm*27.2.3跌落性能一次性餐具跌落試驗(yàn)，三個(gè)試樣均不得有任何裂損針對(duì)跌落實(shí)驗(yàn)國(guó)家有專門的標(biāo)準(zhǔn)，跌落方式都是一角、三邊、六面之自由落體，跌落的高度是根據(jù)產(chǎn)品重量而定。分90cm、76cm、65cm幾個(gè)等級(jí)，如下表1表1跌落

35、試驗(yàn)跌落高度包裝貨物重量lbs/落下高度inches/120.99lbs0.459.5430in/76.202140.99lbs9.5518.6324in/60.964160.99lbs18.6427.7218in/45.7261100lbs27.7345.4512in/30.487.2.4耐微波爐試驗(yàn)微波爐高頻加熱性能應(yīng)無電火花出現(xiàn)，無缺陷、異嗅和異常。兩個(gè)試驗(yàn)樣品均不得有缺陷、異嗅和異常。7.2.5衛(wèi)生理化指標(biāo)本產(chǎn)品所用材料為PP材料，是聚丙烯(PP塑料)是繼尼龍之后開展的又一優(yōu)良樹脂品種，它是一種高密度、無側(cè)鏈、高結(jié)晶必的線性聚合物，具有優(yōu)良的綜合性能。故應(yīng)符合GB9688規(guī)定如下表2。7.2.6細(xì)菌指標(biāo)采用物理或化學(xué)消毒的食飲具均必須到達(dá)出廠合格的大腸桿菌和致病菌指標(biāo)應(yīng)符合GB14934的要求。霉菌計(jì)數(shù)不大于50個(gè)/g。兩個(gè)試樣均應(yīng)滿足要求。7.3檢驗(yàn)7.3.1檢驗(yàn)規(guī)那么1組批產(chǎn)品以批為單位進(jìn)行驗(yàn)收。每100件為一批。2抽樣采用GB/T2828.1的二次正常抽樣方案。檢查水平IL為一般檢查水平，合格