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注塑成型一体式手持塑料餐勺结构设计

项目分类:通用五金配件 发布时间:2021-12-10 ID:445151
  • 注塑成型一体式手持塑料餐勺结构设计
  • 注塑成型一体式手持塑料餐勺结构设计

  这款塑料餐勺的结构设计完全围绕注塑量产工艺展开,首先从应用场景来看,这类产品主要覆盖餐饮配餐、家庭日常用餐、外卖配套餐具、婴幼儿喂辅等多个民用餐饮场景,需要兼顾握持手感、舀取容量、结构强度与量产良率的平衡。在设计初期,首先要明确产品的实际使用边界:日常舀取流质、半流质、固体食物时,勺头需要承受一定的侧向挤压力,手柄需要传递握持力矩,同时整体要满足食品接触材料的成型要求,避免出现藏污纳垢的死角。

  从功能特性来看,勺头采用内凹圆弧过渡设计,边缘做了0.8mm的圆角钝化处理,既保证舀取食物时的顺滑度,不会刮蹭口腔或容器内壁,又能避免注塑时出现锐边缺胶的问题。勺头的深度控制在12mm左右,容量约15ml,适配日常进食的单次舀取量,不会因为过深导致食物残留难以清洗,也不会因为过浅出现舀取流质食物时洒落的问题。勺头与手柄的衔接位置做了渐变加厚处理,从勺头边缘1.2mm的壁厚逐步过渡到衔接处2.2mm的壁厚,既避免了壁厚突变导致的注塑缩痕、气泡缺陷,又强化了整个部件最容易断裂的衔接位置的结构强度,日常使用中即使出现一定的撬动受力,也不会在衔接位置发生断裂。

  手柄部分的设计充分考虑了人机握持的需求,整体长度设计为120mm,适配成年人手掌握持的尺寸范围,手柄上开设的长条形挂孔,一方面可以满足生产完成后悬挂沥水、收纳悬挂的需求,另一方面这个开孔结构在注塑成型时可以平衡料流的填充速度,减少手柄末端因为料流末端保压不足导致的缺胶、翘曲问题,同时开孔边缘做了全周R1.5的圆角处理,避免挂放时出现应力集中开裂,也不会在握持时硌手。手柄的整体截面采用微弧曲面设计,贴合手指握持的自然弧度,表面没有额外的防滑凸点,依靠塑料本身的磨砂质感就能保证沾水状态下的握持摩擦力,同时光滑的曲面更便于注塑脱模,减少模具倒扣结构带来的量产复杂度。

  从注塑成型的设计思路来看,整个产品采用均匀壁厚设计,整体平均壁厚控制在1.8mm,所有转角位置都做了不小于R0.5的圆角过渡,避免应力集中,同时整个产品没有侧向倒扣结构,可以采用最简单的两板模进行量产,不需要额外的抽芯机构,能够大幅降低模具制造成本,提升量产时的成型效率,成型周期可以控制在15秒以内,适配大批量量产的需求。产品的脱模斜度控制在1.5度,勺头内表面与手柄外表面的脱模斜度保持一致,避免脱模时出现顶白、拉伤的问题,进胶点选择在手柄末端的位置,进胶点残留的痕迹可以通过后续的简单修剪处理,不会影响勺头的使用接触面,也不会在外观面留下明显的进胶痕迹。

  在安装与使用边界上,这款餐勺属于一体式成型的日用制品,不需要额外的装配工序,成型完成后经过飞边修剪、清洁消毒就可以直接投入使用,整体的外形尺寸控制在140mm35mm12mm,适配常规的餐具收纳盒、消毒柜层架的尺寸间隔,叠放时的堆叠间隙控制在2mm左右,批量收纳运输时不会占用过多的仓储空间,堆叠100个产品的总高度不超过200mm,能够大幅降低物流运输的成本。材料选择上适配食品级PP、PS等常用注塑塑料,设计时的收缩率按照1.5%预留,能够适配不同常用日用塑料的成型收缩特性,不需要针对材料进行大幅的模具尺寸调整。

  在结构强度验证层面,手柄末端施加15N的垂直压力时,整体变形量不超过3mm,卸载后可以完全恢复形变,不会出现永久变形或断裂;勺头位置承受20N的侧向压力时,衔接位置不会出现开裂,能够满足日常使用中的各类受力场景,包括搅拌较粘稠的食物、撬动容器内粘连的食物等常规操作。整个产品的外表面没有明显的分型线错位痕迹,分型面选择在产品的最大轮廓线上,便于模具加工与飞边修剪,同时不会在握持接触的位置留下分型线的凸起硌手感。

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