模具與注射機(jī)的關(guān)系

1、模具與注射機(jī)的關(guān)系模具都必須安裝在與其相適應(yīng)的注射機(jī)上才能進(jìn)行生產(chǎn)。因此設(shè)計(jì)模具時(shí)，必須熟悉所選注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，并對(duì)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核，判斷模具能否在所選注射機(jī)上使用。1 注射機(jī)注射機(jī)是進(jìn)行注塑加工的設(shè)備，也是應(yīng)用最廣的塑料成型設(shè)備。1.1 .注射機(jī)的結(jié)構(gòu)組成注射機(jī)通常由注射裝置、鎖(合模裝置、液壓傳動(dòng)系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)等組成。( 1注射裝置。是注射機(jī)的主要部分，將顆粒狀或粉狀的固體塑料原料均勻塑化成熔融狀態(tài)，并以適當(dāng)?shù)乃俣群蛪毫⒁欢康乃芰先垠w注射進(jìn)模具型腔。注射裝置主要由塑化部件8 、料斗9 、注射和移動(dòng)液壓缸11 、計(jì)量裝置和傳動(dòng)裝置10 等組成。其中塑化部件是主要部分，由螺桿(柱塞、

2、料筒、加熱器和噴嘴組成。( 2 鎖模裝置。也稱為合模裝置，主要作用是：實(shí)現(xiàn)模具可靠地開(kāi)合，提供必要的行程;在注射和保壓時(shí)，提供足夠的鎖模力;提供推出塑件的推出力和相應(yīng)的行程。鎖模裝置主要由定模固定板6 、動(dòng)模固定板3 、拉桿5 、鎖模液壓缸1 、鎖模機(jī)構(gòu)2 、塑件推出機(jī)構(gòu)4 和模具調(diào)整裝置等組成。常用的鎖模裝置有液壓一機(jī)械式和全液壓式。( 3 液壓傳動(dòng)和電器控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)保證注射機(jī)按塑化、注射、固化成型各個(gè)工藝過(guò)程的預(yù)定要求(如溫度、壓力、速度、時(shí)間等和動(dòng)作程序準(zhǔn)確有效地工作。液壓系統(tǒng)主要由各個(gè)液壓油缸、管道、各類閥件和其他液壓元件組成，電器控制系統(tǒng)主要由各種儀器和儀表組成。1.2 .注射機(jī)

3、的分類注射機(jī)發(fā)展很快，類型不斷增加，分類方法各異。最常見(jiàn)的是按注射機(jī)外形特征分類，即按注射裝置和鎖模裝置的排列方式分類，可分為臥式注射機(jī)、立式注射機(jī)、角式注射機(jī)等。( l 臥式注射機(jī)。臥式注射機(jī)是使用最廣泛的注射成型設(shè)備，它的注射螺桿或柱塞的軸線與鎖模裝置軸線在一條直線上(或相互平行，并且沿水平方向裝設(shè)。臥式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)器重心低，比較穩(wěn)定，便于操作、維修和加料，塑件推出模具后可利用其自重自動(dòng)落下，容易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作等。這種注射機(jī)應(yīng)用最廣，對(duì)大、中、小型模具都適用。臥式注射機(jī)的主要缺點(diǎn)是模具安裝比較麻煩，嵌件放人模具后應(yīng)采用彈性裝置將其卡緊，否則可能傾斜或落下，機(jī)床占地面積較大。( 2 立式

4、注射機(jī)。立式注射機(jī)的注射裝置與鎖模裝置均垂直安裝且在一條直線上。立式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是占地面積小，模具拆裝方便，在動(dòng)模(下模安放嵌件時(shí)，嵌件不易傾斜或墜落。缺點(diǎn)是塑件頂出后不能靠自重落下，需人工取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作，機(jī)身重心較高，機(jī)器穩(wěn)定性較差.立式注射機(jī)多為注射量在60 cm ，以下的小型注塑機(jī)。( 3 角式注射機(jī)。角式注射機(jī)的注射裝置和鎖模裝置的軸線相互垂直。目前國(guó)內(nèi)使用較多的角式注射機(jī)是沿水平方向開(kāi)模、垂直方向注射的。角式注射機(jī)的主要優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單;主要缺點(diǎn)是由于開(kāi)合模機(jī)構(gòu)是純機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)法準(zhǔn)確可靠地注射和保持壓力及鎖模力，模具受沖擊和振動(dòng)較大。1.3 .國(guó)產(chǎn)注射機(jī)的型號(hào)規(guī)格和主要技術(shù)參

5、數(shù)注射機(jī)型號(hào)規(guī)格的表示方法目前各國(guó)不盡相同，國(guó)內(nèi)也不統(tǒng)一。注射機(jī)型號(hào)表示注射機(jī)的加工能力，而反映注射機(jī)加工能力的主要參數(shù)是公稱注射量和鎖模力，所以主要用注射量、鎖模力、注射徽和鎖模力同時(shí)表示二種方法來(lái)表示注射機(jī)的型號(hào)。注射量表示法用注射容墩(單位為cm ' 表示注射機(jī)的規(guī)格，能直觀表達(dá)注射機(jī)成型塑件的范圍。我國(guó)早期的注射機(jī)多采用注射量表示法，如XS 一ZY 一125 , XS 表示塑料成型機(jī)械，Z 表示注射成型，Y 表示螺桿式(無(wú)Y 則表示柱塞式, 125 表示公稱注射容積為125 。m3 。常用的注射機(jī)型號(hào)有：XS 一Z 一30 、XS 一Z 一60 、XS 一ZY 一125 、XS

6、 一ZY 一500 、XS 一ZY 一1000 等。圖4 一10 所示為國(guó)產(chǎn)XS 一ZY 一125 注射機(jī)鎖模部分。鎖模力表示法是以注射機(jī)的最大鎖模力來(lái)表示注射機(jī)的型號(hào)，能直接反映注射塑件的最大投影面積。如LY180 , LY 為利源機(jī)械有限公司的縮寫，180 表示鎖模力為180× 10 kN 。國(guó)際通行的注射機(jī)型號(hào)表示法為注射量與鎖模力合在一起，注射量為分子、鎖模力為分母。如52 一63 / 50 型注射機(jī)，S 表示塑料機(jī)械，Z 表示注射機(jī)，公稱注射量為63 m³，鎖模力為50 x 10 kN 。注射機(jī)的技術(shù)參數(shù)是注射機(jī)設(shè)計(jì)、制造、選擇與使用的基本依據(jù)，也是模具設(shè)計(jì)、制造

7、的基礎(chǔ)。描述注射機(jī)性能的基本參數(shù)有：公稱注射量、注射壓力、注射速度、鎖模力、鎖模裝置基本尺寸等。(1理論注射最。注射機(jī)的理論(最大注射量是指在對(duì)空注射條件下，注射螺桿或柱塞做一次最大行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量，目前，我國(guó)已統(tǒng)一規(guī)定用加工聚苯乙烯時(shí)注射機(jī)一次所能注射出的公稱體積(cm3 來(lái)表示。注射量標(biāo)志了注射機(jī)的注射能力，反映了機(jī)器能生產(chǎn)塑件的最大體積。理論注射量為螺桿或柱塞最大注射行程時(shí)對(duì)應(yīng)的注射量，條件為對(duì)空注射。而實(shí)際注射時(shí)，流動(dòng)阻力增加，加大了螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)，實(shí)際注射量便有所降低，一般為理論注射量的70 %一90 % .( 2 注射壓力.指注射過(guò)程中螺桿或柱塞頭部

8、的最大壓力。注射壓力的作用是克服注射過(guò)程中塑料熔體流經(jīng)噴嘴、流道和型腔的阻力，同時(shí)，對(duì)注人型腔的熔體給予一定的壓力，以完成物料補(bǔ)充，使塑件密實(shí)。( 3 鎖模力。指鎖模機(jī)構(gòu)施于模具上的最大夾緊力，單位為kN 。鎖模力平衡注射時(shí)型腔熔體的壓力，保證在注射和保壓時(shí)模具不會(huì)在分型面被脹開(kāi)。鎖模力不夠會(huì)使塑件產(chǎn)生飛邊，不能成型薄壁塑件;鎖模力過(guò)大，又易損壞模具。( 4 鎖模裝置的基本參數(shù)。鎖模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，也決定了所能加工塑件的平面尺寸。鎖模裝置的基本參數(shù)包括：動(dòng)、定模固定板尺寸(BxH ，動(dòng)、定模固定板最大開(kāi)距Sk ，模具厚度H .和動(dòng)模固定板行程(開(kāi)模行程S 等。動(dòng)、定模固定板

9、尺寸BXH 指固定板的長(zhǎng)度和寬度;拉桿間距BxH。指固定板上拉桿孔在長(zhǎng)和寬方向的間距;動(dòng)、定模固定板間最大開(kāi)距S 。指動(dòng)、定模固定板之間所能達(dá)到的最大距離，最大開(kāi)距應(yīng)能保證開(kāi)模后塑件方便地取出和方便地安放嵌件;動(dòng)模固定板行程S 指動(dòng)模固定板能移動(dòng)的最大距離，對(duì)液壓機(jī)械式鎖模裝置，5 是定值，對(duì)全液壓式鎖模裝置，此值隨模具高度的不同而不同。2 注射機(jī)有關(guān)工藝參數(shù)的校核注射模具安裝在相應(yīng)的注射機(jī)上，因此，設(shè)計(jì)模具時(shí)應(yīng)該詳細(xì)了解注射機(jī)的技術(shù)規(guī)范，并對(duì)有關(guān)參數(shù)進(jìn)行校核，這樣，所設(shè)計(jì)的注射模才能與選用的注射機(jī)相適應(yīng)。2.1 .最大注射量的校核設(shè)計(jì)模具時(shí)，注射成型所需的總注射量應(yīng)小于所選注射機(jī)的最大(公稱

10、注射量。實(shí)際注射時(shí)，為了保證塑件質(zhì)量，注射模一次成型的塑料質(zhì)量(塑件和流道凝料質(zhì)最之和應(yīng)在最大注射量的35 %一75 %范圍內(nèi)，最大可達(dá)80 腸，最小應(yīng)不小于10 %。為了保證塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在50 %一80 %。一般只需對(duì)最大注射量進(jìn)行校核，但當(dāng)注射熱敏性塑料時(shí)，還需校核最小注射量，因?yàn)橐淮巫⑸淞刻。芰显诹贤仓型Ａ魰r(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)導(dǎo)致塑料高溫分解，降低塑件的質(zhì)量和性能。最小注射量應(yīng)大于公稱注射量的20 %。2.2 .鎖(合模力的校核注射時(shí)高壓塑料熔體充滿型腔時(shí)，存在較大的壓力，會(huì)產(chǎn)生使模具從分型面分開(kāi)的脹模力。為了平衡塑料熔體的壓力、鎖緊模具、保證塑件的質(zhì)量，注射機(jī)

11、必須提供足夠的鎖模力。脹模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的總投影面積乘以型腔的壓力，它應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力，才能使注射時(shí)不發(fā)生滋料和脹?，F(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料熔體的壓力為注射壓力經(jīng)噴嘴、流道、型腔后剩余的壓力，比注射壓力小得多，一般是注射壓力的1 / 3 2 / 3 ，隨塑料品種、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和尺寸、塑件形狀、成型工藝條件以及塑件復(fù)雜程度而不同。型腔內(nèi)熔體的平均壓力應(yīng)大于成型所需的壓力。2.3 .注射壓力的校核注射壓力校核是校驗(yàn)注射機(jī)的最大注射壓力能不能滿足該塑件成型的需要，所選用注射機(jī)的注射壓力必須大于塑件成型所需的注射壓力。注射機(jī)的注射壓力如表4 一2 所示。塑件成型所需要的注射壓力是由塑料

12、流動(dòng)性、塑件大小形狀、注射機(jī)類型、噴嘴形式以及澆注系統(tǒng)的壓力等因素所決定。流動(dòng)性差的塑料或者細(xì)薄、流程長(zhǎng)的塑件，注射壓力應(yīng)取得大一些;螺桿式注射機(jī)注塑壓力傳遞比柱塞式好，注射壓力可取得小一些。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，成型所需注射壓力大致如下： 塑料熔體流動(dòng)性好，塑件形狀簡(jiǎn)單，壁厚，注射壓力可以小于70 MPa ; 塑料熔體流動(dòng)性較好，塑件形狀復(fù)雜度一般，精度要求一般，壓力可取70 100 MPa ; 塑料熔體中等鉆度，塑件形狀復(fù)雜度一般，有一定精度要求，可取100 140 MPa ; 塑料熔體具有較高豁度，塑件壁薄、尺寸大，或壁厚不均勻，尺寸精度要求嚴(yán)格，可取140 180 MPa 。2.4 .模具與注射機(jī)

13、安裝部分尺寸的校核注射模具是安裝在注射機(jī)上生產(chǎn)的，必須使模具的有關(guān)安裝尺寸與注射機(jī)相匹配。模具的有關(guān)安裝尺寸包括：澆口套尺寸、定位圈尺寸、模具外形尺寸、厚度尺寸等。( l 澆口套(噴嘴尺寸校核。( 2 定位圈(定位孔尺寸校核。注射機(jī)定模固定板臺(tái)面的幣心有一個(gè)規(guī)定尺寸的孔，稱為定位孔。模具定模板上設(shè)計(jì)有凸出的與主流道同心的定位圈。為了使模具在注射機(jī)上安裝準(zhǔn)確、可靠，應(yīng)使主流道的中心線與噴嘴的中心線重合，定位圈與定位孔之間取較松的間隙配合，通常為Hg / f9 。另外，定位圈高度應(yīng)小于定位孔深度。( 3 模具的厚度和外形尺寸校核。各種規(guī)格的注射機(jī)對(duì)安裝模具的最大和最小厚度均有限制。模具厚度(閉合高

14、度必須在最大厚度和最小厚度之間。模具的外形尺寸不能太大，應(yīng)使模具在安裝時(shí)，能順利地從上方吊人注射機(jī)4 根拉桿之間(有的小型注射機(jī)只有2 根拉桿。模具長(zhǎng)度和寬度必須在4 根拉桿之間，高度可略高于拉桿。( 4 模具安裝尺寸校核。注射機(jī)的動(dòng)、定模固定板臺(tái)面上有許多不同間距的螺釘孔，用于安裝固定模具。模具安裝固定有兩種方法：壓板固定、螺釘固定。中小型模具一般采用壓板固定，大型模具多用螺釘固定。用壓板固定時(shí)，只要在模具的固定模板附近有螺釘孔就行，有較大的靈活性。而用螺釘固定時(shí)，必須使模具動(dòng)模與定模底板尺寸與注射機(jī)移動(dòng)模板和固定模板上裝模用的螺釘孔的大小和位置完全吻合。螺釘或壓板數(shù)目最常見(jiàn)為2 4 個(gè)。2

15、.5 開(kāi)模行程的校核各種規(guī)格的注射機(jī)都規(guī)定有最大開(kāi)模行程，取出塑件所需要的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模行程，否則塑件不能取出。由于注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)不同，開(kāi)模行程可按下面三種情況校核。( 1 注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度無(wú)關(guān)時(shí)。這主要指鎖模機(jī)構(gòu)為液壓一機(jī)械聯(lián)合作用的注射機(jī)，其最大開(kāi)模行程不受模厚影響，而是由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程來(lái)決定。( 2 注射機(jī)最大開(kāi)模行程與模具厚度有關(guān)時(shí)。這主要指全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)的臥式注射機(jī)和機(jī)械鎖模機(jī)構(gòu)的角式注射機(jī)，注射機(jī)最大行程等于其動(dòng)、定模固定板之間的最大開(kāi)距S 、減去模厚H 。對(duì)于單分型面，如圖4 一16 所示，按下式校核，即( 3 帶側(cè)向分型機(jī)構(gòu)時(shí)。當(dāng)模具的側(cè)向分型抽芯動(dòng)作是利用注射機(jī)的開(kāi)模動(dòng)作完成時(shí)，像斜導(dǎo)柱抽芯機(jī)構(gòu)等，必須考慮側(cè)向分型抽芯對(duì)開(kāi)模行程的要求。2.6 .推出裝置的校核各種型號(hào)的注射機(jī)的推出裝置、推出形式和最大推出距離等也各不相同，設(shè)計(jì)的模具應(yīng)與