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摘 要：借助分析方式，将传统牙刷与硅胶牙刷进行分析，传统牙刷极易滋生细菌，使用不当甚至会导致牙龈出血问题出现。部分牙病患者，甚至在以往尼龙材质应用中，甚至会出现牙龈萎缩等问题。使用尼龙牙刷，不仅难以达到保护效果，甚至会产生二次伤害。因此，应引入舒适、抗菌材料，做好牙刷的刷头设计工作，并借助模具，制作适合更多群体的牙刷刷头。
關键词：硅胶牙刷;刷头设计;模具制造;制造工艺
在具体研究工程中，首先，应明确硅胶材料这一特征，并在设计工作中，结合牙刷的刷头与刷毛结构，进而不断优化以往牙刷设计方案与思路。在牙刷的刷头设计工作中，其模具微小孔设计难度较大。要想解决这一问题，应结合切削力，对切削力进行分析，并在这一过程中，确定影响微小孔主要折断因素，进而借助精雕方式，结合微小孔加工所涉及的各项参数，最终验证硅胶牙刷的刷头设计与模具设计是否具有可行性。
1.传统牙刷刷毛与硅胶牙刷刷毛对比
对以往多用牙刷的刷毛加以分析，多应用尼龙为牙刷材料，此种材料，在实际应用中，如使用不当极易导致牙齿受损，进而出现牙龈出血、萎缩等问题[1]，严重时，甚至会诱发牙病出现。再加上，尼龙材质牙刷，在使用中，很容易出现食物残留，在相对潮湿环境下，势必会出现大量细菌，且尼龙材料耐高温性差，很容易出现卷毛等问题，在较短时间内出现卷毛，并需要进行更换，势必会引起资源浪费问题，不利于环保工作开展。而硅胶作为一种新型材质，此种材质为二氧化硅非晶状态，不仅具有较高活性以及吸附能力，其化学稳定性更强，不易出现氧化、降解以及变形等多种问题。再加上，此种材料无毒害，具有较强生理与化学惰性，不易于牙膏发生化学反应。将硅胶应用于牙刷的刷头设计中，其耐磨性、耐高温以及抗腐蚀性能够得到及时延长，而硅胶牙刷柔软性，能够保护牙齿不受伤害。基于上述优势，硅胶牙刷常应用于儿童与护理牙刷设计中，并且具有牙龈护理与保护功能，深受大众喜爱。
2.硅胶牙刷的刷头设计与结构优化工作
在硅胶牙刷设计工作中，其刷头为重要设计部分[2]，更是整个硅胶牙刷设计的重难点问题。对当前的牙刷设计工作加以分析，主要将硅胶应用于牙刷的刷毛部分。这也意味着，根据牙刷的刷毛结构，牙刷结构为细长柱状，多个细长柱状组成牙刷的刷头。但是，在该刷毛结构设计过程中，硅胶刷毛与尼龙刷毛直径不同，这一问题，在刷头设计中应充分重视。如按照以往尼龙刷毛结构，设计硅胶刷毛结构，势必会影响加工成型，甚至会导致难以成型问题出现。对牙刷的刷毛高度加以分析，多数刷毛高度在9mm左右。但是，由于高度过高，导致刷头设计难以加工，因此，在不断研究工程中，逐渐引入“台阶”设计理念，简单来说，就是呈阶梯状结构，将刷毛结构分为三部分，其中，主要为刷毛顶部、中部与底部。将刷毛高度控制在合理范围内，才能保障牙刷的刷毛设计可行性，进而为后续刷头模具制造工作开展打下坚实基础。
3.当前硅胶刷头模具制造工作重难点问题
3.1硅胶牙刷模具加工重难点问题
在硅胶牙刷的模具设计工作中，一定要做好模具设计工作，确保硅胶牙刷模具轮廓图设计合理。在牙刷设计工作中，以110mm*30尺寸为准，每一个模具内部含有六个内腔，并且其尺寸相同。每一个硅胶牙刷，由211个刷毛孔构成，并且刷毛直径为0.7mm，孔深为8mm，每一个模具的孔数1300多个[3]。而在模具加工中，需要做好固定与定位工作。例如，在硅胶刷头加工过程前，应做好前期试制工作。在前期制作过程中，选用黄铜模具，但是，此类模具极易在应用中出现磨损，且磨损速度较快。为降低磨损问题，在不断研究中，逐渐引入不锈钢材料，并对多次研究工作加以总结。加工与研究问题主要集中在以下几点，其一，不锈钢材料加工难度较大。其二，孔径多集中在6-7mm左右，在加工过程中，所产生的碎屑问题难以及时排除，极易引起钻头折断问题出现。其三，液体表面张力较大，在加工过程中切液难以进入其中，进而导致钻头出现严重磨损，影响钻头使用期限。其四，每一个模具内部，含有1300孔，如果在加工中，出现钻头折断问题，极易导致工件报废问题，难以维护牙刷的刷头制造工作有序开展。
3.2硅胶牙刷模具制造切削力分析
在硅胶模具的加工制造过程中，极易出现钻头折断问题，此类问题如不能得到解决，势必会导致加工过程不稳定问题出现。在研究过程中，钻头折断，主要由于微小钻头，在加工过程中切削力在短时间内迅速增加。对模具加工过程中出现的切削力加以分析，切削力与切除量联系相对紧密，对切销量加以分析，切削量受到宽度与厚度两大因素影响，并随着宽度与厚度变化而逐渐变化。在切削厚度出现变化时，刀具与加工表面充分接触，如出现接触不当问题，会使切削工件表面出现振纹，进而出现振纹扩散现象，最终导致钻头折断现象出现。
3.3模具制造工艺实验研究与加工参数
在模具制造与加工过程中，其主轴径向跳动为0.001mm。而主轴转速不断提升，高达32000r/min[4]。首先，应在实验工程中，借助激光做好涉仪补偿工作，并从X、Y、Z三轴做好基本定位工作，并在实际检测过程中，不断调整、优化主轴振动，最大限度降低主轴对加工的影响。其次，在实验加工过程中，应选择0.7mm图层钻头，在满足加工前提下，钻头越短越好。与此同时，应确保钻孔精度与质量，借助平衡仪对制造工艺价值检测，最终选择振动幅度较小的钻头。最后，在实际制造工作中，应结合不同给劲速度与切削深度，在这些因素变化时，做好数据收集工作，避免钻头切削深度，对钻头寿命带来不同影响，最终确定主轴转速。在不断研究中，能够发现，不断加大深度，以此提升制造速度并不可行，极易导致钻头出现折断问题。因此，在具体工作中，还应选择适合参数，确定适合转速与吃刀深度，才能提升单孔加工速度，在延长钻头使用期限同时，最大限度提升钻头质量与模具加工成果，进而使模具加工顺利开展。
结束语：
在研究过程中发现，以往尼龙牙刷材料问题诸多，要想解决这一问题，在实际工作中，应不断创新，并引入硅胶材料。硅胶材料应用于牙刷的刷头设计与制造相对较晚，其设计方案与制造工作并不完善。因此，为提升硅胶刷头设计方案可行性，做好硅胶刷头模具制造工作，在具体工作中，应结合实际情况，对加工工艺加以优化。与此同时，应在加工过程中，对切削力加以分析，并明确影响切削力不同因素，确保模具制造过程中，能够不断降低钻头折断概率。最后，应借助加工实验，确定理想加工工艺参数，最大限度降低加工成本，进一步提升硅胶牙刷生产效率，使硅胶牙刷得到普及，进而解决以往尼龙牙刷材料对牙齿带来的损失，降低尼龙牙刷损耗与原料消耗，最大限度维护现代社会节能、环保理念，使硅胶这一稳定性材料得到充分应用，最终应用于牙刷设计工作中，使硅胶材料合理应用，借助硅胶材料维护牙齿、牙龈健康，做好口腔护理工作。
参考文献：
[1]赵敏.一种液体硅胶橡胶配方及其制备方法[J].橡胶工业，2020，67（05）：394.
[2]许永华，赵堂明，许琴，张东辉，卢开柏，邱洪晟，李建瑛.不同牙防用具对兔牙龈损伤的病理学改变[J].中国比较医学杂志，2018，20（10）：68.
作者简介：车金枝（1979.04.23-），女，汉，江苏扬州，扬州市产品质量监督检验所
關键词：硅胶牙刷;刷头设计;模具制造;制造工艺
在具体研究工程中，首先，应明确硅胶材料这一特征，并在设计工作中，结合牙刷的刷头与刷毛结构，进而不断优化以往牙刷设计方案与思路。在牙刷的刷头设计工作中，其模具微小孔设计难度较大。要想解决这一问题，应结合切削力，对切削力进行分析，并在这一过程中，确定影响微小孔主要折断因素，进而借助精雕方式，结合微小孔加工所涉及的各项参数，最终验证硅胶牙刷的刷头设计与模具设计是否具有可行性。
1.传统牙刷刷毛与硅胶牙刷刷毛对比
对以往多用牙刷的刷毛加以分析，多应用尼龙为牙刷材料，此种材料，在实际应用中，如使用不当极易导致牙齿受损，进而出现牙龈出血、萎缩等问题[1]，严重时，甚至会诱发牙病出现。再加上，尼龙材质牙刷，在使用中，很容易出现食物残留，在相对潮湿环境下，势必会出现大量细菌，且尼龙材料耐高温性差，很容易出现卷毛等问题，在较短时间内出现卷毛，并需要进行更换，势必会引起资源浪费问题，不利于环保工作开展。而硅胶作为一种新型材质，此种材质为二氧化硅非晶状态，不仅具有较高活性以及吸附能力，其化学稳定性更强，不易出现氧化、降解以及变形等多种问题。再加上，此种材料无毒害，具有较强生理与化学惰性，不易于牙膏发生化学反应。将硅胶应用于牙刷的刷头设计中，其耐磨性、耐高温以及抗腐蚀性能够得到及时延长，而硅胶牙刷柔软性，能够保护牙齿不受伤害。基于上述优势，硅胶牙刷常应用于儿童与护理牙刷设计中，并且具有牙龈护理与保护功能，深受大众喜爱。
2.硅胶牙刷的刷头设计与结构优化工作
在硅胶牙刷设计工作中，其刷头为重要设计部分[2]，更是整个硅胶牙刷设计的重难点问题。对当前的牙刷设计工作加以分析，主要将硅胶应用于牙刷的刷毛部分。这也意味着，根据牙刷的刷毛结构，牙刷结构为细长柱状，多个细长柱状组成牙刷的刷头。但是，在该刷毛结构设计过程中，硅胶刷毛与尼龙刷毛直径不同，这一问题，在刷头设计中应充分重视。如按照以往尼龙刷毛结构，设计硅胶刷毛结构，势必会影响加工成型，甚至会导致难以成型问题出现。对牙刷的刷毛高度加以分析，多数刷毛高度在9mm左右。但是，由于高度过高，导致刷头设计难以加工，因此，在不断研究工程中，逐渐引入“台阶”设计理念，简单来说，就是呈阶梯状结构，将刷毛结构分为三部分，其中，主要为刷毛顶部、中部与底部。将刷毛高度控制在合理范围内，才能保障牙刷的刷毛设计可行性，进而为后续刷头模具制造工作开展打下坚实基础。
3.当前硅胶刷头模具制造工作重难点问题
3.1硅胶牙刷模具加工重难点问题
在硅胶牙刷的模具设计工作中，一定要做好模具设计工作，确保硅胶牙刷模具轮廓图设计合理。在牙刷设计工作中，以110mm*30尺寸为准，每一个模具内部含有六个内腔，并且其尺寸相同。每一个硅胶牙刷，由211个刷毛孔构成，并且刷毛直径为0.7mm，孔深为8mm，每一个模具的孔数1300多个[3]。而在模具加工中，需要做好固定与定位工作。例如，在硅胶刷头加工过程前，应做好前期试制工作。在前期制作过程中，选用黄铜模具，但是，此类模具极易在应用中出现磨损，且磨损速度较快。为降低磨损问题，在不断研究中，逐渐引入不锈钢材料，并对多次研究工作加以总结。加工与研究问题主要集中在以下几点，其一，不锈钢材料加工难度较大。其二，孔径多集中在6-7mm左右，在加工过程中，所产生的碎屑问题难以及时排除，极易引起钻头折断问题出现。其三，液体表面张力较大，在加工过程中切液难以进入其中，进而导致钻头出现严重磨损，影响钻头使用期限。其四，每一个模具内部，含有1300孔，如果在加工中，出现钻头折断问题，极易导致工件报废问题，难以维护牙刷的刷头制造工作有序开展。
3.2硅胶牙刷模具制造切削力分析
在硅胶模具的加工制造过程中，极易出现钻头折断问题，此类问题如不能得到解决，势必会导致加工过程不稳定问题出现。在研究过程中，钻头折断，主要由于微小钻头，在加工过程中切削力在短时间内迅速增加。对模具加工过程中出现的切削力加以分析，切削力与切除量联系相对紧密，对切销量加以分析，切削量受到宽度与厚度两大因素影响，并随着宽度与厚度变化而逐渐变化。在切削厚度出现变化时，刀具与加工表面充分接触，如出现接触不当问题，会使切削工件表面出现振纹，进而出现振纹扩散现象，最终导致钻头折断现象出现。
3.3模具制造工艺实验研究与加工参数
在模具制造与加工过程中，其主轴径向跳动为0.001mm。而主轴转速不断提升，高达32000r/min[4]。首先，应在实验工程中，借助激光做好涉仪补偿工作，并从X、Y、Z三轴做好基本定位工作，并在实际检测过程中，不断调整、优化主轴振动，最大限度降低主轴对加工的影响。其次，在实验加工过程中，应选择0.7mm图层钻头，在满足加工前提下，钻头越短越好。与此同时，应确保钻孔精度与质量，借助平衡仪对制造工艺价值检测，最终选择振动幅度较小的钻头。最后，在实际制造工作中，应结合不同给劲速度与切削深度，在这些因素变化时，做好数据收集工作，避免钻头切削深度，对钻头寿命带来不同影响，最终确定主轴转速。在不断研究中，能够发现，不断加大深度，以此提升制造速度并不可行，极易导致钻头出现折断问题。因此，在具体工作中，还应选择适合参数，确定适合转速与吃刀深度，才能提升单孔加工速度，在延长钻头使用期限同时，最大限度提升钻头质量与模具加工成果，进而使模具加工顺利开展。
结束语：
在研究过程中发现，以往尼龙牙刷材料问题诸多，要想解决这一问题，在实际工作中，应不断创新，并引入硅胶材料。硅胶材料应用于牙刷的刷头设计与制造相对较晚，其设计方案与制造工作并不完善。因此，为提升硅胶刷头设计方案可行性，做好硅胶刷头模具制造工作，在具体工作中，应结合实际情况，对加工工艺加以优化。与此同时，应在加工过程中，对切削力加以分析，并明确影响切削力不同因素，确保模具制造过程中，能够不断降低钻头折断概率。最后，应借助加工实验，确定理想加工工艺参数，最大限度降低加工成本，进一步提升硅胶牙刷生产效率，使硅胶牙刷得到普及，进而解决以往尼龙牙刷材料对牙齿带来的损失，降低尼龙牙刷损耗与原料消耗，最大限度维护现代社会节能、环保理念，使硅胶这一稳定性材料得到充分应用，最终应用于牙刷设计工作中，使硅胶材料合理应用，借助硅胶材料维护牙齿、牙龈健康，做好口腔护理工作。
参考文献：
[1]赵敏.一种液体硅胶橡胶配方及其制备方法[J].橡胶工业，2020，67（05）：394.
[2]许永华，赵堂明，许琴，张东辉，卢开柏，邱洪晟，李建瑛.不同牙防用具对兔牙龈损伤的病理学改变[J].中国比较医学杂志，2018，20（10）：68.
作者简介：车金枝（1979.04.23-），女，汉，江苏扬州，扬州市产品质量监督检验所