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3 方案论证
3.1 塑件结构特点
为解决本课题提出的问题，即搅拌杯盖外形的改进设计，首先要解决的便是确定杯盖需要什么样的功能，如是否可以加料；是否有锁紧装置；是否便于拆装等问题，然后在拓展开，如需要什么口径、形状的加料口；需要怎么样的锁紧装置；杯盖做成整体式还是组装式。其中塑件整体为规则的薄壁圆筒形塑件，中间有贯通的筒形孔，直径为40mm，厚度为2mm，周边有一处网格状镂空，目的是在倾倒时进行简单的滤渣处理。整个塑件对称，结构较为简单。同时为了易于脱模，塑件的所有拔模斜度为1°，并将塑料件的拐角处设计为倒角，塑料件的精度要求为MT2[1]。杯盖壁厚均匀且为2 mm，侧面有5个大小一致的开口。杯盖上表面凸起，精度要求较高。塑件三维图如图3-1所示。
杯盖三维图
3.2 塑件材料特性
经过筛选，选择聚丙烯塑料（PP）作为材料。PP无毒、无，密度小，强度、刚度、硬度耐热性均优于低压聚乙烯,可在100℃左右使用。具有良好的介电性能和高频绝缘性且不受湿度影响，但低温时变脆，不耐磨、易老化。适于制作一般机械零件、耐腐蚀零件和绝缘零件。常见的酸、碱等有机溶剂对它几乎不起作用，可用于食具。
聚丙烯具有许多优良特性：相对密度小，仅为0.89-0.91 g/cm3；良好的力学性能，（除耐冲击性外）；具有较高的耐热性，连续使用温度可达110-120℃；化学性能好，几乎不吸水，与绝大多数化学药品不反应；质地纯净，无毒性；电绝缘性好；聚丙烯制品的透明性比高密度聚乙烯制品的透明性好。PP同时存在缺点：制品耐寒性差，低温冲击强度低；制品在使用中易受光、热和氧的作用而老化；着色性不好；易燃烧；韧性不好，静电度高，染色性、印刷性和黏合性差。
3.3 塑件材料成型性能
1）物理性能：PP为无毒、无的乳白色高结晶的聚合物，是目前所有塑料中最最轻的品种之一，对水特别稳定，在水中14h的吸水率仅为0.01%。分子量约8~15万之间，成型性好。但因收缩率大，易凹陷，制品表面光泽好，易于着色。
（2）力学性能：PP的结晶度高，结构规整，因而具有优良的力学性能，其强度和硬度、弹性都比高密度PE(HDPE)高。突出特点是抗弯曲疲劳性（7×10^7）次开闭的折选弯曲而无损坏痕迹。
（3）热性能：PP 具有良好的 耐热性，熔点在164~170℃，制品能在100℃以上温度进行消毒灭菌。在不受外力的作用下，150℃也不变形。脆化为-35℃，在低于-35℃会发生脆化。
（4）化学稳定性：PP具有良好的化学稳定性，除能被浓硫酸、浓硝酸侵蚀外，对其他各种化学试剂都比较稳定，但低分子量的脂肪烃、芳香烃等能使PP软化和溶胀，化学稳定性随结晶度的增加还有所提高。所以，PP适合制作俄中化工管道和配件，防腐蚀效果良好。
（5）电性能：聚丙烯的高频绝缘性能优良，几乎不吸水，故绝缘性能不受湿度的影响，有较高的介电系数，且随温度的上升，可以用来制作受热的电气绝缘制品，击穿电压也很高，适用作电器配件等。抗 电压、耐电弧性好，但静电度高，与铜接触易老化。
3.4 注射成型工艺参数
注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。
锁模力一般按3800t/㎡来确定，注射量20%-85%即可。
干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。
熔化温度：PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。
模具温度：模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温，型芯温度比型腔温度低5℃以上。