注射模具設計基礎

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1、復 習2、 模 架 中 需 要 設 計 的 部 分 有 哪 些 ？1.按 料 進 料 （ 澆 口 ） 的 形 式 模 架 分 為 哪 兩 大 類 ？3、 默 寫 36種 模 架 . 第六章 注射模的典型結構與注射機 目的與要求：重點和難點：1.了 解 注 射 模 結 構 組 成 ；2.按 結 構 特 征 進 行 分 類 的 幾 種 結 構 組 成 、 工 作 原 理 。1、 模 具 的 結 構 組 成3.掌 握 注 射 機 最 大 注 射 量 和 鎖 模 力 的 校 核 方 法 。4.掌 握 模 具 與 注 射 機 安 裝 部 分 相 關 尺 寸 和 開 模 行程 的 校 核 。 2、 注 射

2、 機 有 關 工 藝 參 數(shù) 的 校 核 一 、 典 型 的 注 射 模 具 結 構 1、 定 義 ： 注 射 成 型 生 產 中 的 模 具 叫 做 注 射 模 。 2、 注 射 模 具 的 基 本 結 構 3、 注 射 模 的 結 構 組 成根 據(jù) 各 零 件 所 起作 用 細 分 型 腔澆 注 系 統(tǒng)導 向 機 構推 出 機 構側 向 分 型 與 抽 芯 機 構冷 卻 與 加 熱 裝 置排 氣 系 統(tǒng)標 準 模 架 部 分 4、 注 射 模 的 類 型（ 1） 單 分 型 面 注 射 模 具分 開 模 具 取 出 制 品 的 界 面 叫 做 分 型 面 ， 整 個 模 具 中 在 動 模

3、和 定 模 之 間 具 有 一 個 分 型 面 的 注 射 模 叫 做 單 分 型 面 注 射 模 。 （ 2） 雙 分 型 面 注 射 模雙 分 型 面 注 射 模 具 有 兩 個 分 型 面 ， 第 一 分 型 的 目 的 是 拉 出 澆 注 系 統(tǒng)凝 料 ， 第 二 次 分 型 的 目 的 是 拉 斷 進 料 口 使 澆 注 系 統(tǒng) 的 凝 料 與 塑 料 制品 分 離 ， 從 而 頂 出 的 塑 料 制 品 不 需 要 再 進 行 去 除 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 的 處理 。 （ 3） 斜 導 柱 側 向 分 型 與 抽 芯 注 射 模 具當 塑 料 制 品 側 壁 有 通 孔 ， 凹

4、 穴 或 凸 臺 時 ， 其 成 型 零 件 必 須制 成 可 側 向 移 動 的 ， 否 則 ， 塑 料 制 品 無 法 脫 模 。 帶 動 型 芯滑 塊 側 向 移 動 的 整 個 機 構 稱 側 向 分 型 與 抽 芯 機 構 。 （ 4） 帶 活 動 鑲 件 的 注 射 模 具有 些 塑 料 制 品 上 雖 有 側 向 的 通 孔 及 凹 凸 形 狀 ， 但 還 有 更 特殊 的 要 求 ， 模 具 上 需 要 設 置 螺 紋 型 芯 或 螺 紋 型 環(huán) 等 。 開 模 時 ， 這 些 活 動 鑲 件 不 能 簡 單 地 沿 開 模 方 向 與 塑 件 分 離 ， 而 是 必 須 在

5、塑 件 脫 模 時 連同 塑 件 一 起 移 出 模 外 ， 然 后 通 過 手 工 或 專 門 的 工 具 將 它 與 塑 件 分 離 ， 在 下 一 次 合 模 注射 之 前 ， 再 重 新 將 其 放 入 模 內 。 （ 5） 齒 輪 齒 條 側 向 抽 芯 注 射 模 具利 用 斜 導 柱 等 側 向 抽 芯機 構 ， 僅 適 用 于 抽 芯 距較 短 的 塑 料 制 品 。 當 塑料 制 品 上 側 向 抽 芯 抽 距大 于 80mm時 ， 往 往 采用 齒 輪 齒 條 抽 芯 或 液 壓抽 芯 等 。 （ 5） 熱 流 道 注 射 模 具熱 流 道 注 射 模 常 被 簡 稱 為

6、無 流 道 注 射 模 。 模 具 的 澆 注 系 統(tǒng)中 的 塑 料 始 終 保 持 熔 融 狀 態(tài) 。 開 模 后 ， 只 取 塑 料 制 品 而 不帶 澆 道 凝 料 ， 這 樣 就 大 大 節(jié) 約 了 塑 料 用 料 ， 提 高 了 勞 動 生產 率 ， 有 利 于 實 現(xiàn) 自 動 化 生產 ， 保 證 了 塑 料 制 品 的 質 量 。但 熱 流 道 注 射 模 具 結 構 復 雜 ，要 求 嚴 格 控 制 溫 度 ， 因 此 僅適 用 于 大 批 量 生 產 。 二 、 注 射 機1、 注 射 成 型 設 備 的 組 成 臥 式 注 射 機 外 形1 鎖 模 液 壓 裝 置 2 鎖

7、模 機 構 3 動 模 板 4 頂 桿 5 定 模 板 6 控 制 臺7 料 筒 及 加 熱 裝 置 8 料 斗 9 定 料 加 熱 裝 置 10 注 射 缸 注 射 裝 置注 射 裝 置 的 主 要 作 用 是 使 固 態(tài) 的 塑 料 顆 粒 均 勻 地 塑 化 呈熔 融 狀 態(tài) ， 并 以 足 夠 的 壓 力 和 速 度 將 塑 料 熔 體 注 入 到 閉 合的 型 腔 內 。 (2) 鎖 模 機 構鎖 模 機 構 的 作 用 分 別 為 ： 實 現(xiàn) 模 具 的 開 閉 動 作 。 在 成 型 時 提 供 足 夠 的 加 緊 力 使 模 具 鎖 緊 。 開 模 時 推 出 塑 料 制 品

8、。 (3) 液 壓 傳 動 和 電 器 控 制 系 統(tǒng)液 壓 傳 動 和 電 器 控 制 系 統(tǒng) 是 保 證 注 射 成 型 按 照 預 定的 工 藝 要 求 （ 壓 力 、 速 度 、 時 間 、 溫 度 ） 和 動 作 程序 準 確 進 行 而 設 置 的 。 2、 注 射 成 型 設 備 的 分 類 (1) 按 設 備 的 外 形 特 征 分 類 臥 式 注 射 機 。鎖 模 機 構 與 注 射 裝 置 的 軸 線 呈 一 直 線 水 平 布 置 。 臥 式 注射 機 的 注 射 裝 置 和 定 模 板 設 置 在 設 備 的 一 側 ， 而 鎖 模 機構 、 動 模 板 、 推 出 機

9、 構 則 設 計 在 另 一 側 。 這 是 注 射 機 最普 通 、 最 主 要 的 形 式 。 臥 式 注 射 機 的 主 要 優(yōu) 點 ： 重 心 低 、 穩(wěn) 定 ； 加 料 、 操 作 及 維 修 方 便 ；塑 料 制 品 可 自 行 脫 落 ， 易 實 現(xiàn) 自 動 化 生 產 。 立 式 注 射 機鎖 模 機 構 與 注 射 裝 置 的 軸 線 呈 一 直 線 垂 直 排 列 。 立 式 注 射機 的 注 射 裝 置 和 定 模 板 設 置 在 設 備 的 上 部 ， 而 鎖 模 機 構 、動 模 板 、 推 出 機 構 均 設 置 在 設 備 的 下 部 。 1注 射 裝 置 2機

10、身 3鎖 模 機 構 優(yōu) 點 :占 地 少 ； 模 具 拆 裝 方 便 ； 易于 安 放 嵌 件 。缺 點 ： 重 心 高 ； 加 料 困 難 ； 推 出 塑料 制 品 由 手 工 取 出 ， 不 易 實 現(xiàn) 自 動化 生 產 ； 容 積 較 小 。 角 式 注 射 機鎖 模 機 構 與 注 射 裝 置 的 軸 線 相 互 垂 直 排 列 。 這 種 注 射 機 的注 射 裝 置 為 直 立 布 置 ， 鎖 模 、 頂 出 機 構 以 及 動 、 定 模 板 按臥 式 排 列 ， 或 相 反 。優(yōu) 點 ： 適 用 于 中 心 部 分 不 允 許 留 有 澆 口 痕 跡 的 平 面 塑 料 制

11、品 。缺 點 ： 加 料 比 較 困 難 ， 嵌 件 或 活 動 型 芯 安 放 不 便 。 1注 射 裝 置 2機 身 3鎖 模 機 構 (2) 按 塑 化 方 式 分 類 螺 桿 式 注 射 機 1 2 3 4 柱 塞 式 注 射 機 3 注 射 成 型 設 備 規(guī) 格 及 基 本 技 術 參 數(shù)在 注 射 模 具 設 計 時 ， 必 須 熟 悉 所 選 用 注 射 機 的 基 本 技 術參 數(shù) ， 這 樣 才 能 保 證 設 計 的 注 射 模 具 符 合 要 求 ， 并 能 安 裝在 注 射 機 上 使 用 。 注 射 機 應 具 有 較 完 整 的 技 術 參 數(shù) ， 供 用 戶 選

12、 擇 和 使 用 。注 射 機 的 基 本 技 術 參 數(shù) 包 括 最 大 注 射 量 、 注 射 壓 力 、 鎖模 力 、 螺 桿 直 徑 、 開 模 行 程 、 模 板 尺 寸 、 模 具 最 大 和 最小 厚 度 等 。 型 號項 目 XS-ZS-22 XS-Z-30 XS-Z-60 XS-ZY-125 XS-ZY-250 SZY-300額 定 注 射 量 cm3 30、 20 30 60 125 250 320螺 桿 （ 柱 塞 ）直 徑 mm 25 225 2 28 38 42 50 60注 射 壓 力 Mpa 75、 117 119 122 120 109 77.5注 射 行 程

13、mm 130 130 170 115 160 150注 射 時 間 s 0.45、0.5 0.7 2.9 1.6 2.0螺 桿 轉 速 r/mi n 29、 43、56、 69、83、 101 25、 31、39、 58、32、 89 5090注 射 方 式 雙 柱 塞（ 雙 色 ） 柱 塞 式 柱 塞 式 螺 桿 式 螺 桿 式 螺 桿 式鎖 模 力 kN 250 250 500 900 1800 1500最 大 開 模 行程 mm 160 160 180 300 500 340 型 號項 目 XS-ZS-22 XS-Z-30 XS-Z-60 XS-ZY-125 XS-ZY-250 SZY-

14、300模 具 最 大 厚度 mm 180 180 200 300 350 355模 具 最 小 厚度 mm 60 60 70 200 200 285動 、 定 模 固定 板 尺 寸 mm 250 280 250 280 330 440 428 458 598 520 620 520拉 桿 空 間 mm 235 235 235 235 190 300 260 290 448 370 400 300定 位 環(huán) 尺 寸 mm 63.5 63.5 55 100 125 180噴 嘴 球 頭 半徑孔 直 徑 SR12 2 SR12 4 SR12 4 SR12 4 SR18 4 SR18 4 頂 出 形

15、式 兩 側 頂 出 兩 側 頂 出 中 心 頂 出 兩 側 頂 出 兩 側 頂 出 兩 側 頂 出頂 桿 中 心 距 mm 70 170 230 280 280最 大 成 型 面積 cm2 90 90 130 320 550、 500機 器 外 形 尺寸 mmmmmm 2340 800 1460 234 800 1460 3160 850 1550 3310 750 1550 470 1000 1815 530 940 1815 4、 注 射 機 的 選 用 （ 1） 注 射 機 類 型 的 選 擇注 射 機 類 型 的 選 擇 應 根 據(jù) 塑 料 的 品 種 、 塑 料 制 品 的 結 構

16、、成 型 方 法 、 生 產 批 量 、 現(xiàn) 有 設 備 及 注 射 工 藝 等 進 行 選 擇 。（ 2） 注 射 機 規(guī) 格 的 初 選注 射 機 規(guī) 格 的 初 選 應 根 據(jù) 以 往 的 經(jīng) 驗 和 注 射 模 的 大 小 ， 先預 定 注 射 機 的 型 號 ， 之 后 要 進 行 以 下 的 效 核 。 （ 3） 注 射 機 參 數(shù) 的 效 核 注 射 量 的 效 核 。 必 須 使 一 個 成 型 周 期 內 所 需 注 射 的 塑料 熔 體 的 量 （ 容 積 或 體 積 ） 在 注 射 機 額 定 注 射 量 的 80%以內 ， 其 關 系 按 以 下 效 核 ：nVs+Vj

17、 0.8 V式 中 ： n 型 腔 的 數(shù) 目 ；Vs 單 個 塑 料 制 品 的 容 積 或 質 量 （ cm3或 g） ；Vj 澆 注 系 統(tǒng) 和 飛 邊 所 需 塑 料 的 容 積 或 質 量 （ cm3或 g） ；V 注 射 機 額 定 注 量 （ cm 3或 g） 。 鎖 模 力 的 效 核注 射 時 ， 為 防 止 模 具 分 型 面 被 模 具 型 腔 壓 力 頂 開 ， 必 須 對模 具 施 以 足 夠 的 鎖 緊 力 ， 否 則 在 分 型 面 上 將 產 生 溢 料 。 因此 模 具 設 計 時 應 使 注 射 機 的 鎖 模 力 大 于 模 具 將 分 型 面 脹 開的

18、力 ， 則 ：F Pm(nAs+Aj)式 中 ： F 注 射 機 的 鎖 模 力 （ N） ；As 塑 料 制 品 在 分 型 面 上 的 垂 直 投 影 面 積 （ mm2） ；Aj 澆 注 系 統(tǒng) 在 分 型 面 上 的 垂 直 投 影 面 積 （ mm2） ；n 型 腔 的 數(shù) 目 ；Pm 塑 料 熔 體 在 模 具 型 腔 內 的 平 均 壓 力 （ MPa） 。注 射 機 注 入 的 塑 料 熔 體 流 經(jīng) 噴 嘴 、 流 道 、 澆 口 和 型 腔 ， 將 產 生 壓 力損 耗 ， 一 般 型 腔 平 均 壓 力 僅 為 注 射 壓 力 PO的 0.250.5即 ： Pm =（ 0

19、.250.5） PO 常 用 塑 料 可 選 用 的 型 腔 壓 力塑 料 型 腔 平均 壓 力（ MPa） 塑 料 型 腔 平均 壓 力（ MPa） 塑 料 型 腔 平均 壓 力（ MPa） 塑 料 型 腔 平均 壓 力（ MPa）高 壓 聚乙 稀 1015 聚 丙 稀 15 AS 30 有 機 玻璃 30低 壓 聚乙 稀 20 聚 苯 乙稀 1520 ABS 30 醋 酸 纖維 素 脂 30制 品 形 狀 和 精 度 不 同 時 可 選 用 的 型 腔 壓 力條 件 型 腔 平 均 壓力 （ MPa） 舉 例 條 件 型 腔 平 均 壓力 （ MPa） 舉 例易 于 成 型 的 塑 料 制

20、 品 25 PE、 PS等 壁厚 均 勻 的 日用 品 、 容 器類 高 粘 度 、 精度 高 塑 料 35 ABS、 POM等機 械 零 件 、精 度 高 的 制品普 通 塑 料 制品 30 薄 壁 容 器 類 粘 度 特 別 高 、精 度 高 塑 料 40 高 精 度 的 機械 零 件 注 射 壓 力 的 效 核是 指 注 射 機 料 筒 內 柱 塞 或 螺 桿 施 加 于 熔 融 塑 料 的 單 位 的壓 力 ， 它 用 于 克 服 熔 料 流 經(jīng) 噴 嘴 、 流 道 和 型 腔 時 的 流 動阻 力 。通 常 注 射 機 的 壓 力 要 大 于 塑 料 制 品 成 型 時 的 壓 力

21、， 即 ： Pz Pch式 中 ： Pz 注 射 機 的 最 大 注 射 壓 力 （ MPa） ；Pch 塑 料 制 品 成 型 時 所 需 的 注 射 壓 力 （ MPa） ； （ 4） 安 裝 部 分 的 尺 寸 效 核規(guī) 格 不 同 的 注 射 機 可 安 裝 的 模 具 最 大 與 最 小 厚 度 ， 動 、定 模 固 定 板 上 安 裝 螺 孔 的 尺 寸 與 拉 桿 間 距 、 噴 嘴 的 孔 徑與 球 半 徑 等 也 各 不 相 同 ， 因 此 在 模 具 設 計 時 應 對 有 關 尺寸 進 行 效 核 ， 以 便 模 具 能 順 利 地 安 裝 在 注 射 機 上 使 用 ，

22、并 能 生 產 出 合 格 的 塑 料 制 品 。 模 具 厚 度 及 其 長 與 寬 的 效 核注 射 機 規(guī) 定 的 模 具 最 大 與 最 小 厚 度 是 指 動 模 板 閉 合 后 達到 規(guī) 定 鎖 模 力 時 動 模 板 和 定 模 板 間 的 最 大 與 最 小 距 離 ，因 此 所 設 計 模 具 的 厚 度 應 處 在 注 射 機 規(guī) 定 的 模 具 最 大 與最 小 厚 度 范 圍 內 ， 即 按 下 式 效 核 ： Hmin Hm Hmax 式 中 ： Hm 模 具 的 實 際 厚 度 （ mm） ；Hmin 注 射 機 允 許 的 模 具 最 小 厚 度 （ mm） ；H

23、max 注 射 機 允 許 的 模 具 最 大 厚 度 （ mm） ；如 果 模 具 太 厚 ， 則 無 法 安 裝 在 注 射 機 上 ； 反 之 太 小 ， 需要 增 加 墊 板 。 模 具 的 長 度 和 寬 度 要 與 注 射 機 拉 桿 間 距 相適 應 ， 使 模 具 安 裝 時 可 以 穿 過 拉 桿 空 間 在 動 、 定 模 固 定板 上 固 定 。 噴 嘴 尺 寸 的 效 核注 射 機 的 噴 嘴 頭 部 的 球 面 半 徑 R1應 與 模 具 主 流 道 始 端 的 球面 半 徑 R2吻 合 ， 以 免 高 壓 熔 體 從 縫 隙 處 溢 出 。 一 般 球 面 半徑 R

24、2應 比 噴 嘴 頭 半 徑 R1大 12mm,否 則 主 流 道 內 的 塑 料 凝 料無 法 脫 出 ， 1噴 嘴 2澆 口 套 3定 模 板 定 位 環(huán) 尺 寸 的 效 核為 了 使 模 具 的 主 流 道 的 中 心 線 與 注 射 機 噴 嘴 的 中 心 線 相 重合 ， 為 此 在 注 射 機 定 模 固 定 板 上 設 定 定 位 孔 模 具 則 相 應 設計 有 定 位 環(huán) ,定 位 環(huán) 與 定 位 孔 之 間 呈 間 隙 配 合 。 定 位 環(huán) 的高 度 ， 一 般 小 型 模 具 為 810mm； 大 型 模 具 為 1015mm。 螺 孔 尺 寸 的 效 核注 射 模 具

25、 的 動 模 和 定 模 固 定 板 應 分 別 與 注 射 機 動 模 板 、 定模 板 上 的 螺 孔 相 適 應 。模 具 在 注 射 機 上 的 安 裝 方 法 有 螺 釘 直 接 固 定 和 壓 板 固 定兩 種 形 式 。 采 用 螺 釘 固 定 時 ， 模 具 固 定 板 上 的 螺 孔 必 須與 注 射 機 模 板 上 的 螺 孔 完 全 相 吻 合 ， 一 般 用 于 重 量 較 大的 模 具 ， 以 保 證 安 全 ； 而 采 用 壓 板 固 定 的 靈 活 性 大 。 1注 射 機 的 頂 桿 2注 射 機 的 動 模 固 定 板 3壓 板 4動 模5注 射 機 的 拉

26、桿 6螺 釘 7定 模 8注 射 機 定 模 固 定 板 9噴 嘴 （ 5） 開 模 行 程 的 校 核開 模 行 程 (又 稱 合 模 行 程 )是 指 模 具 開 合 過 程 中 動 模 固 定板 的 移 動 距 離 。 注 射 機 開 模 行 程 是 有 限 制 的 ， 塑 料 制 品 從模 具 中 取 出 時 所 需 要 的 開 模 距 離 必 須 小 于 注 射 機 的 最 大 開模 距 離 ， 否 則 塑 料 制 品 無 法 從 模 具 中 取 出 。 單 分 型 面 注 射 模S H1 + H2 +（ 510） mm 式 中 ： S 注 射 機 的 最 大 開 模 行 程 （ m

27、m） ； H1 塑 料 制 品 頂 出 距 離 （ mm） ； H2 塑 料 制 品 的 高 度 （ 包 括 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 ） （ mm） 。 雙 分 型 面 注 射 模S H1 + H2 +a+（ 510） mm 式 中 ： a 水 口 推 板 與 定 模 板 之 間 的 分 開 距 離（ 澆 注 系 統(tǒng) 凝 料 頂 出 距 離 ） （ mm） 。 （ 6） 頂 出 裝 置 的 校 核 模 具 設 計 時 應 根 據(jù) 注 射 機 頂 出 裝 置 的 形 式 以 及 頂 桿 的 直 徑 、配 制 和 頂 出 距 離 ， 校 核 其 與 模 具 的 推 出 裝 置 是 否 相 適 應 。