打印機支架的注塑模具設計畢業設計(編輯修改稿)

　

【文章內容簡介】 失。 分流道的布置形式分平衡式和非平衡 式兩種 [6]： 平衡式布置 平衡式布置要求從主流道至各個型腔的分流道，其長度、形狀、斷面尺寸等都必須對應相等，達到各個型腔的熱平衡和塑料流動平衡。因此各個型腔的澆口尺寸可以相同，達到各個型腔同時均衡進料。 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。為了使各個型腔同時均衡進料，各個型腔的澆口尺寸必定不相同。 常用的分流道截面形式有以下幾種： 圓形截面 圓形截面的比表面積最小，但需開設 在分型面的兩側，在制造時一定要注意模板上兩部分形狀對中吻合。 梯形及 U 型截面 它們的截面 分流道加工較容易，且熱量損失與壓力損失均不大，為常用的形式。 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，故在設計中不廣東揭陽 學院本科生畢業設計 14 常采用。 在本設計中，分流道采用平衡式布置，截面為圓形，且截面半徑為 2mm。 設計的分流道如 圖 42所示： 圖 42 分流道的設計 澆口的設計 澆口亦稱進料口 ,是連接分流道與型腔的熔體通道 。 澆口的設計與位置的選擇恰當與否 ,直接關系到塑件能否被完好地高質量 地注射成型。澆口可分為成限制性澆口和非限制性澆口兩類。限制性澆口是整個澆注系統中截面尺寸最小的部位，通過截面積的突然變化，使分流道送來的塑料熔體產生突變的流速增加，提高剪切速率，降低粘度，使其成為理想的流動狀態，從而迅速均衡地充滿型腔。對于多型腔模具，調節澆口的尺寸，還可以使非平衡布置的型腔達到同時進料的目的，提高塑件質量。另外，限制性澆口還起著較早固化防止型腔中熔體倒流的作用。非限制性澆口是整個澆口系統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]。 澆口設計要 注意以下幾個方面 ： 1. 選擇在不影響塑件外觀的部位。 2. 澆口應不影響塑件的使用性能。 3. 應盡量避免產生噴射和蠕動現象。 4. 應開設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。 5. 盡量縮短流程，減少變向，以降低壓力損失。 6. 應利于型腔內氣體的排出。 7. 盡量避免熔接痕。 8. 避免引起塑件變形 9. 盡量設在便于熔體流動的方向。 10. 應便于清除凝料，如盤形，輪輻或爪形，潛伏式。 11. 澆口與分流道的連接處應采用圓弧或斜面相連，平滑過渡。 12. 初始值應取較 小，為 試模時必要的修正留有余地。 澆口的種類 廣東揭陽 學院本科生畢業設計 15 澆口的結構形式較多，按結構形式和特點、常用的澆口可分成以下幾種形式 [2]。 1．直接澆口 直接澆口又稱主流道型澆口，它屬于非限制性型澆口，這種形式的澆口截面 大，去除澆口較困難，去除后會留有較大的澆口痕跡，影響塑件的外 觀。這類澆口大多用于注射成型大、中型長流和深型腔筒形塑件，尤其適合于如聚碳酸脂等高粘度塑料。另外，這種形式的澆口只適于單型腔模具。 直接澆口的澆注系統有著良好的熔體流動狀態，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。這樣的澆口形式，使塑件和澆注力均勻。 2．中心澆口 當筒類或殼類塑件的底部中心或接近于中心的部位有通孔時內澆口就開設在該孔口處，同時中心設置分流錐，這種類型的澆口稱中心澆口。中心澆口實際上是直接澆口的一種特殊形式，它具有直接澆口的一系列的優點，而克服了直接澆品易產生的縮孔等缺陷。中心澆口其實也是端面進料的環形澆口，在設計時，環形的厚度一般不小于 ，當進料口環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。 3．側澆口 側澆口國 外又稱標準澆口。 側澆口一般開設在分型面上，塑料熔體從內側或外側充滿模具型腔，其截面形狀多為矩形（扁槽），改變澆口的寬度與厚度可以調節熔體的剪切速率及澆口的凍結時間。這類澆口可以根據塑件的形狀特征選擇其位置，加工和修整方便，因此它是應用較廣泛的一種澆口形式，普遍用于中小型塑件的多型腔模具，且對各種塑料的成型適應性均較強。由于澆口截面小，減少了澆注系統塑料的消耗量，同時去除澆口容易，而且不留明顯痕跡。這種澆口成型的塑件往往有熔接痕存在，且注射壓力損失較大，對深型腔塑件排氣不利。 側澆口尺寸計算的經驗公式如下 ： b= A (～ )/30 (41) t=(～ )δ (42) 式中 b為側澆口的寬度， mm； A為塑件的外側表面積， mm2； t為側澆口的厚度， mm； δ為澆口處塑件的壁厚， mm。 4． 輪幅式澆口 輪幅式澆口是在環形澆口的基礎上改進而成，由原來的圓周 進料改為數小段圓弧進料，澆口尺寸與側澆口類似。這種形式的澆口耗料比環形澆口少得多，且去除澆口容易。這類澆口在生產中比環形澆口應用廣泛，多用于底部有大孔廣東揭陽 學院本科生畢業設計 16 的圓筒形或殼形塑件。輪幅澆口的缺點是增加了熔接痕，這會影響塑件的強度。 除了這些之處，還有環形澆口、爪牙澆口、點澆口、潛伏澆口等，不同的澆口形式對塑料熔體的充填特性、成型質量及塑件的性能會產生不同的影響，各種塑料因其性能的差異而對不同形式的澆口會有不同的適應性，設計模具時可參考 表 41所列部分塑料所適應的澆口形式 [8]。 表 41 部分塑料所適應的澆口形式 澆口形式 塑料種類 直接 澆口 側澆口 平縫 澆口 點澆口 潛伏 澆口 環形 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，并根據本次設計塑件選用的材料，及制品的使用環境與性能要求，本次設計采用側澆口形式。 且 b= t= 。 澆口位置的選擇 如前所述，澆口形式很多，但無論采用什么形式的澆口，其開設的位置對塑件的成型性能及成型質量影響都很大。 因此，合理選擇澆口的開設位置是提高塑件質量的一個重要設計環節。另外，澆口位置的不同還會影響模具的結構。選擇澆口的位置時，需要根據塑件的結構與工藝特征和成型的質量要求，并分析塑料原材料的工藝特性與塑料熔體在模體內的流動 狀態、成型的工藝條件，綜合進行考慮。設計時注意以下幾個問題 [2]： 1． 盡量縮短流動距離 澆口位置的選擇應保證迅速和均勻地充填模具型腔，盡量縮短熔體流動距離，這對大型塑件更為重要。 廣東揭陽 學院本科生畢業設計 17 2． 避免熔體破裂現象引起塑件的缺陷 小的澆口如果正對著一個寬度和厚度較大的型腔，則熔體經 過澆口時，由于受到很高的剪切應力，將產生噴射和蠕動等熔體斷裂現象。 3． 澆口應開設在塑件壁厚處 當塑件的壁厚相差 較大時，若將澆口開設在壁薄處，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。 4． 考慮分子定向的影響。 5． 減少熔接痕提高熔接強度。 此外，澆口位置的選擇還應注意到實際塑料型腔的排氣問題、塑件外觀的質量問題等。 綜合 上述內容，本次設計的側澆口其位置置于主型芯的正中側壁上。 如圖 43所示。 圖 43 澆口位置圖 拉料管的設計 為了使主流道凝料能夠順利地從主流道襯套中脫出，往往使冷料穴兼有開模時將主流道凝料從主流道拉出而附在動模一邊的作用，根據拉料的方式的不同，常見的冷料穴和拉料桿結構形式有下列幾種 [6]： 1． 帶鉤形拉料桿的冷料穴 ； 穴 ； 。 在本模具 設計 中，選用了帶鉤形拉料桿，具體結構如 圖 44 所示： 廣東揭陽 學院本科生畢業設計 18 圖 44 拉料管的示意圖 定位圈 的設計 為了使模具主流道的中心線與注射機噴嘴的中心線相重合，模具定模板上凸出的定位圈應與注射機固定模板上的定位孔呈較松動的間隙配合。 在此次的模具設計中，定位圈的設計如圖 45所示 [2]。 圖 45 定位圈 的示意圖 廣東揭陽 學院本科生畢業設計 19 5 標準模架的選擇 模架是設計制造塑料注射模的基礎部件， 此 設計中是以 上海海華輪船公司 龍記模架公司”提供的模架， 型號為 SCType， 其結構、布局完全按照其當前標準為準則的。模架基本尺寸為 150 180mm， A 板的厚度為 30mm， B 板的厚度為 50mm。 模架鋼材統一選用 45 號碳素鋼。其具體結構如 圖 51所示 [13]： 圖 51 模架結構示意圖 廣東揭陽 學院本科生畢業設計 20 6 溫度調節系統 模具溫度是指模具型腔和型芯的表面溫度。模具溫度是否合適、均一與穩定，對塑料熔全的充模流動、固化定型、生產效率及塑件的形狀、外觀和尺寸精度都有重要的影響。模具中設置溫度調節系統的目的就是要通過控制模具的溫度，使注射成型塑件有良好的產品質量和較高的生產效率 [2]。 模具溫度與塑料成型溫度的關系 注射入模具中的熱塑性熔融樹脂，必須在模具內冷卻固化才 能 成為塑件，所以模具溫度必須低于注射入模具型腔內的熔融樹脂的溫度，即達到玻璃化溫度以下的某一溫度范圍。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。由于樹脂本身的性能特點不同，所以不同的塑料要求有不