【正文】 ，化工容器和其他設(shè)備的襯里、表面涂層；可制造蓋和本 體合一的箱殼，各種絕緣零件，并用于醫(yī)藥工業(yè)中。聚丙烯的熔點為 164～ 170℃，其耐熱性好，能在 100℃以上的溫度下進行消毒滅菌。密度為 ～ ㎝ 3。根據(jù)分析可知此塑件要求有較強的抗沖擊強度、具有較強的抗?jié)裥阅?，以及抗腐蝕性能。 圖 21 塑件圖 制品要求表面光潔度比較高，不允許有明顯的熔接痕、飛邊等工藝痕，也正是由于對外表的嚴格要求，以及使產(chǎn)品容易脫模 ， 降低制造時的廢品率，因此設(shè)置了塑件的脫模斜度為 1176。將預(yù)熱過的塑料原料直接放在經(jīng)過加熱的模具型腔內(nèi)，凸模向下運動，在熱和壓力的作用下塑料呈熔融狀態(tài)并充滿型腔，然后再固化成型。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 3 (3) 擠出模 又稱為擠出機頭。塑料注射成型是在金屬壓鑄造成型原理的基礎(chǔ) 上發(fā)展起來的。這不僅是對傳統(tǒng)模具設(shè)計方 法的一次突破，而且在減少甚 至避免模具返修報廢、提高制品質(zhì)量和降低成本等方面，都有著重大的技術(shù)、經(jīng)濟意義。由于用模具加工成形零部件，具有生產(chǎn)高效、質(zhì)量好、節(jié)約原材料和能源、成本低等一系列優(yōu)點，已成為當(dāng)代工業(yè)生產(chǎn)的重要手段和工藝發(fā)展方向。因此，模具設(shè)計水平的高低 、模具制造能力的強弱以及模 具質(zhì)量 的優(yōu)劣，都直接影響著各 種產(chǎn)品的質(zhì)量、經(jīng)濟效益的增長以及整體工業(yè)水平的提高 [4]。塑料工業(yè)又是一個飛 速發(fā)展的 工業(yè)領(lǐng)域，現(xiàn)已發(fā)展成為塑料產(chǎn)品系列化、生產(chǎn)工藝自動化、連續(xù)化以及 不斷開拓功能塑料新領(lǐng)域 [23]。 到 20 世紀 30 年代，相繼出現(xiàn)了醇酸樹脂、聚氯乙烯、丙烯酸酯類、聚苯乙烯和聚酰胺等塑料。 1868年將天然纖維素硝化，用樟腦作增塑劑制成了世界上第一個塑料品種，稱為賽璐 珞，從此開始了人類使用塑料的歷史。塑料作為一種新的工程材料，其不斷被開發(fā)與應(yīng)用，加之成型工藝的不斷成熟與發(fā)展，極大地促進了塑料成型 方法的研究與應(yīng)用和塑料 成型 模具的開發(fā)與制造。廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 1 打印機支架的注塑模具設(shè)計 1 緒論 塑料的基本知識 塑料是以樹脂為主要成分，在一定溫度和壓力下塑造成一定形狀，并在常溫下能保持既定形狀的高分子有機材料 ， 它大多采用合成樹脂。 塑料目前尚無確切的分類 ，一般分為熱固性塑料和熱塑性塑料，其中熱塑性塑料在特定溫度范圍內(nèi)能反復(fù)加熱軟化和冷卻硬化 ， 如聚乙烯塑料、聚氯乙烯塑料 等 。 1909 年出現(xiàn)了第 一種用人工合成的塑料 酚醛塑料。從 40 年代至今，隨著科學(xué)技術(shù)和工業(yè)的發(fā)展，石油資源的廣泛開發(fā)利用，塑料工業(yè)獲得迅速發(fā)展。 塑料成型工業(yè)在生產(chǎn)中的重要地位 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 2 模具是工業(yè)生產(chǎn)中的重要工藝裝備，模具工業(yè)是國民經(jīng)濟各部門發(fā)展的重要基礎(chǔ)之一。 塑料成型技術(shù)的發(fā)展趨勢 21 世紀，塑料工業(yè) 以前所未有的速度高速發(fā)展。模具制造是一個生產(chǎn)周期要求緊迫，技術(shù)手段要求較高的復(fù)雜生產(chǎn)過程。塑料模具的設(shè)計不但要采用 CAD 技術(shù)，而且還要采用 CAE 技術(shù)，這是發(fā)展的必然趨勢 [2]。首先將粒狀或粉狀的塑料原料加入到注射機的料筒中，經(jīng)過加熱熔融成粘流態(tài)，然后在螺桿的推動下，熔融塑料以一定的流速通過料筒前端的噴嘴射入閉合的模具型腔中，經(jīng)過一定的保壓，塑料在模內(nèi)冷卻 、 硬 化定型，接著打開模具，從模內(nèi)脫出成型的塑件。擠出成型是利用擠出機料筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)加壓的方式，連續(xù)地將熔融狀態(tài)的物料從料筒中擠出，通過特定截面形狀的機頭口成型并借助于牽扯引裝置將擠出的塑料制件均勻拉出，同時冷卻定型，獲得截面形狀一致的連續(xù)型材。壓注模多用于熱固性塑料制件的成型，但這種方法成型周期長 、 生產(chǎn)效率低。 打印機支架的工藝參數(shù)如表 21所示。通過分析，比較可選用聚丙烯（ PP）作為些制品的材料 [9]。它不吸水，光澤好，易著色。聚丙烯耐低溫的使用溫度可達 15℃，在低于 35℃進會脆裂。 3．成型特點 聚丙烯成型收縮范圍大，易發(fā)生縮孔、凹痕及變形；聚丙烯熱容量大，注射成型模具必須設(shè)計能充分進行冷卻的冷卻回路；聚丙烯成型的適宜模溫為80℃左右，不可低于 50℃，否則會造成成型塑件表面光澤差或產(chǎn)生熔接痕等缺陷，且溫度過高會產(chǎn)生翹曲現(xiàn)象。但在，在大批量生產(chǎn)的情況下，多型腔模具應(yīng)是更為合適的形式，它可以提高生產(chǎn)效率，降低塑件的整體成本。 分型面的選擇是一個比較復(fù)雜的問題，因為它會受到塑件的幾何形狀、壁厚、尺寸精度、表面粗糙度、嵌件位置、脫模方法以及塑件在模具內(nèi)的成型位置、頂出方式、廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 7 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 、 模具排氣的方式等方面的影響。綜合以上各因素，得分型面如圖 32所示： 圖 32 分型面的設(shè)計示意圖 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 當(dāng)塑料熔體充填模具型腔時，必須將澆注系統(tǒng)和型腔內(nèi)的空氣以及塑料在成型過程中產(chǎn)生的低分子揮氣體順利地排出模外。這種類型的排氣形式其配合間隙不能超過 ，一般為 ～ ，視成型塑料的流動性性能的好差而定。 (2) 排氣槽設(shè)在塑料流末端。 (5) 設(shè)在便于清理的位置以免積存冷料 (6) 排氣方向應(yīng)避開操作區(qū)，以防高溫熔料濺出傷人。由于它不用另設(shè)排氣槽，因此結(jié)構(gòu)比較簡單，是注塑模中經(jīng)常采用的一種排氣形式 [4,6]。也就是說，根據(jù)塑件的尺 寸，計算成型零件型腔的尺寸，確定型腔的組合方式，確定成型零件的加 工 、 熱處理 、 裝配等要求，還要對關(guān)鍵的部位進行強度和剛度校核。但是由于整體式型腔加工困難熱處理不方便，所以其常用于形狀簡單的中 、 小型模具上。但加工整體式凹模相對困難，且熱處理不方 便。對于結(jié)構(gòu)簡單的容器、殼、罩、蓋之類的塑件，成型其主體部分內(nèi)表面的零件稱主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯或成型桿。鑲拼組合結(jié)構(gòu)的凸模，多應(yīng)用于復(fù)雜制品模具，其特點是易于加工，質(zhì)量容易得到保證 [6,9] 。 圖 35 型腔鑲件 圖 36型型鑲件 凸模與凹模的工作尺寸計算 凹模的工作尺寸， 由于塑件的尺寸不均勻，所以應(yīng)該取最大的尺寸作為計算對象，我們?nèi)?，根據(jù)公式 [1]： L 模具 =[L 塑件 (1+K)(3/4)Δ] + δ (31) 其中 L 塑件 —— 塑件外形最大尺寸； K—— 塑件的平均收縮率； Δ —— 塑件的尺寸公差； δ —— 模具的制造公差，取塑件尺寸公差的 1/3— 1/6。 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 12 4 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機噴嘴開始到型腔為止的塑料熔體的流動通道。 （ 3)對熱量和壓力損失較小 。 （ 8)澆口痕跡對塑件外觀影響很小 。本次設(shè)計采用的主流道形式為垂直式主流道。 ，粘度大的可以 選擇 3～ 6176。通常，將淬火后的主澆道襯套嵌入模具中。設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量損失與壓力損失 [1]。 非平衡式布置 非平衡式布置的主要特點是主流道至各個型腔的分流道長度各不相同。 半圓截面 半圓形截面分流道需用球頭銑刀加工，其表面積比梯形和 U 形截面分流道略大，在設(shè)計中也有采用； 矩形截面 矩形截面分流道因其比表面積較大，且流動阻力也大，故在設(shè)計中不廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 14 常采用。澆口可分為成限制性澆口和非限制性澆口兩類。非限制性澆口是整個澆口系統(tǒng)中截面尺寸最大的部位，它主要是對中大型筒類、殼類塑件型腔起引料和進料后的施壓作用 [1,6]。 4. 應(yīng)開設(shè)在壁厚處以保證最終壓力有效地傳到塑件厚部，利于填充與補料。 8. 避免引起塑件變形 9. 盡量設(shè)在便于熔體流動的方向。 澆口的種類 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 15 澆口的結(jié)構(gòu)形式較多，按結(jié)構(gòu)形式和特點、常用的澆口可分成以下幾種形式 [2]。 直接澆口的澆注系統(tǒng)有著良好的熔體流動狀態(tài)，塑料熔體從型腔底面中心部位流向分型面，有利于消除深型腔處氣體不易排出 的缺點，使排氣通暢。中心澆口其實也是端面進料的環(huán)形澆口，在設(shè)計時，環(huán)形的厚度一般不小于 ，當(dāng)進料口環(huán)形的面積大于主流道小端面積時，澆口為非限制性型澆口；反之，則澆口為限制性型澆口。由于澆口截面小，減少了澆注系統(tǒng)塑料的消耗量，同時去除澆口容易，而且不留明顯痕跡。這種形式的澆口耗料比環(huán)形澆口少得多，且去除澆口容易。 表 41 部分塑料所適應(yīng)的澆口形式 澆口形式 塑料種類 直接 澆口 側(cè)澆口 平縫 澆口 點澆口 潛伏 澆口 環(huán)形 澆口 硬聚氯乙烯（ PVC） √ √ 聚乙烯（ PE） √ √ √ 聚丙烯 (PP) √ √ √ 聚碳酸脂 (PC) √ √ √ 聚苯乙烯 (PS) √ √ √ √ 橡膠改性苯乙烯 √ √ 聚酰胺 (PA) √ √ √ √ 聚四醛 (POM) √ √ √ √ √ √ 丙烯脯 苯乙烯 √ √ √ ABS √ √ √ √ √ √ 丙烯酸酯 √ √ 綜合對比以上幾種澆口形式，并根據(jù)本次設(shè)計塑件選用的材料，及制品的使用環(huán)境與性能要求，本次設(shè)計采用側(cè)澆口形式。另外，澆口位置的不同還會影響模具的結(jié)構(gòu)。 3． 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚處 當(dāng)塑件的壁厚相差 較大時，若將澆口開設(shè)在壁薄處，這時塑料熔體進入型腔后，不但流動阻力大，而且還易冷卻，影響熔體的流動距離，難以充填滿整個型腔。 綜合 上述內(nèi)容，本次設(shè)計的側(cè)澆口其位置置于主型芯的正中側(cè)壁上。 在此次的模具設(shè)計中，定位圈的設(shè)計如圖 45所示 [2]。其具體結(jié)構(gòu)如 圖 51所示 [13]： 圖 51 模架結(jié)構(gòu)示意圖 廣東揭陽 學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計 20 6 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng) 模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。為了提高成型效率，一般通過縮短冷卻時間的方法來縮短成型周期。 冷卻時間計算 塑料的熱性能，對冷卻時間有重大影響。如果不能實現(xiàn)均一的快速冷卻，則會使塑件內(nèi)