第一節(jié)模具分類及與注射機的關系

第二章塑料注射成型模具2023/2/11重點：注射模具典型結構及類型模具與注射機相關校核重點、難點難點：模具與注射機相關校核第一節(jié)模具分類及與注射機的關系2023/2/12注射模具典型結構模具組成部件成型零件18、19澆注系統(tǒng)導向機構3、14、15分型抽芯機構頂出系統(tǒng)8、9、11、13、17冷卻、加熱系統(tǒng)排氣系統(tǒng)塑料注射成型模具注射模具皆有動模和定模兩部分，動模和定模閉合形成型腔和澆注系統(tǒng)。開模時，動模移動離開定模露出型腔中的塑料制品，然后注射機頂出系統(tǒng)推動模具頂出系統(tǒng)頂出制品。2023/2/13概述設計注射模具應考慮的問題（塑料性能、加工工藝、模具制造及裝配等）了解塑料熔體的流動行為、流動阻力、速度，校核最大流動長度，明確流體的流動路徑。塑料的冷卻收縮和補塑。由模具設計來控制塑料在模具內(nèi)的結晶、取向和改善制品的內(nèi)應力。合理選擇澆口位置和分型面。頂出系統(tǒng)的合理選擇。模具的冷卻和加熱。模具的結構要合理，零件滿足一定的技術要求。塑料注射成型模具2023/2/14注射模具分類(自學，后面章節(jié)有詳細講解）按安裝方式：固定式和移動式（僅用于立式注射機）按注射機類型：臥式、立式和角式注射機用模具按型腔數(shù)目：單型腔和多型腔模具按總體結構可以分成以下幾類：單分型面模具（兩板式模具，最簡單的一類模具）

雙分型面模具（三板式模具，澆口凝料和制品由不同分型面取出）帶活動鑲件的注射模具由于制品的特殊結構（螺紋、側凹），模具不易實現(xiàn)自動脫?；驗榱藴p少成本而把模具設計成帶活動鑲件。開模時，鑲件和塑料制品一起脫出模外，用手或機械把鑲件和制品分開。塑料注射成型模具2023/2/15橫（側）向分型抽芯注射模具

對帶有側凹或側孔的塑料制品，如果要實現(xiàn)自動脫模，則必須設計側向分型抽芯機構（比如：斜導柱和滑塊、斜滑塊、彈簧等）。自動卸螺紋注射模具對帶螺紋制品，除了要求不高的螺紋可以利用強制脫模和陽螺紋可以用哈呋塊成型之外，其余的螺紋制件的成型，如果要實現(xiàn)自動化，則必須要使模具上的螺紋型芯（成型陰螺紋）和螺紋型環(huán)（成型陽螺紋）作旋轉運動。定模設頂出裝置的注射模具一般注射模具開模后，塑件均留在動模一側，故頂出機構均設在動模一邊。但有時由于制品的特殊要求或形狀的限制制件必須留在定模一邊（或者制件可能留在動模也可能留在定模），那么，就必須在定模一側設頂出裝置或在動定模都要設頂出機構。塑料注射成型模具2023/2/16注射模具分類無流道注射模具無流道模具包括熱流道模具和絕熱流道模具，這類模具并不是沒有流道，而是指澆注系統(tǒng)中的塑料一直保持溶融狀態(tài)，使成型中沒有澆注系統(tǒng)凝料。故必須采取措施對流道進行加熱和絕熱。疊層注塑模具(多層注塑模具)相當于多個兩板式模具組合在一起,也可用于三板式模具或無流道模具。塑料注射成型模具2023/2/17模具和注射機的關系每一付模具都只能安裝在相應的注射機上才能進行正常的生產(chǎn)，所以，設計模具時就必須考慮注射機的一些相關參數(shù)，才能使模具順利地安裝在注射機上。校核的參數(shù)包括：最大注射量、最大注射壓力、最大鎖模力、最大成型面積、最大模厚和最小模厚、最大開模行程以及注射機動、定模板上安裝模具的螺釘孔（或T形槽）的位置和尺寸等。塑料注射成型模具2023/2/18注射量校核1.注射量的校核國際上規(guī)定以一次對空注射PS塑料的最大克數(shù)為注射機的最大注射量。故對PS塑料，一次注入模具中的塑料的總重量應該小于注射機的額定注射量（考慮模腔阻力等因素，一般取80%～85%來校核）。即(克)式中：mso—注射機額定注射量（克）—所用塑料在常溫下的密度（克/厘米3）

s—PS塑料在常溫下的密度（1.05克/厘米3）k—從熔體到固體密度變化系數(shù),對非晶塑料=1,對結晶塑料=0.9。塑料注射成型模具2023/2/19注射量校核注射量的校核國際上規(guī)定以一次對空注射PS塑料的最大克數(shù)為注射機的最大注射量。故對PS塑料，一次注入模具中的塑料的總重量應該小于注射機的額定注射量（考慮模腔阻力等因素，一般取80%～85%來校核）。如果考慮塑料的壓縮比不同，則：Is—PS塑料的平均壓縮比I—所用塑料的平均壓縮比塑料注射成型模具2023/2/110注射量校核我國規(guī)定：最大注射量指柱塞或螺桿在料筒內(nèi)的最大推進容積Vc(cm3)mmax=Vc·ρ·C（克）式中：Vc—注射機的最大注射量（厘米3）ρ—物料在料筒溫度及壓力下的密度（克/厘米3）C—校正系數(shù)（考慮塑料的體積收縮、膨脹及螺桿逆流漏料等因素）對結晶型塑料：C≈0.7-0.8對非晶型塑料：C≈0.8-0.9注意以上皆沒有考慮壓力對塑料的影響，如果要同時考慮溫度和壓力對塑料的影響，則必須查閱相關的手冊。對高粘度充模比較困難的塑料，實際注射量還應該取小些。對有些物料還應校核其最小注射量，否則可能會使物料停留時間太長而分解。一般制品的注射量不應小于最大注射量的20%。塑料注射成型模具90的注塑機，PP密度0.91g/cm3，校核2023/2/111注射壓力校核2.注射壓力的校核指校核注射機的最大注射壓力(指料筒內(nèi)螺桿或柱塞頭部熔體壓強)能否滿足制品成型的要求。能否使塑料充滿模具，能否很好地保壓。一般型腔的壓力取200~400Kg/Cm3或(20~40MPa)。模具中壓力的損失包括流道、澆口和型腔的壓力降之和。一般螺桿式注射機的壓力傳遞性比柱塞式注射機的要好些。對流動差的塑料和薄壁長流程的制品，其型腔中的壓力應該取大些。塑料注射成型模具2023/2/112鎖模力校核3.鎖模力的校核鎖模力指注射機的鎖模裝置對模具所施加的最大夾緊力。塑料注射成型時，在型腔中會產(chǎn)生很高的壓強，如果在壓力作用下使模具脹開則會導致溢料，所以對鎖模力要進行以下的校核：f≤F

其中f=Pcavity?A

和Pcavity=Pbarrel?K故A≤F/(Pbarrel?K)式中：f—型腔及流道中的塑料對模具的脹開力F—注射機的額定鎖模力Pcavity—型腔及流道中塑料的平均壓強（通?？扇?00~400Kg/Cm3或20~40MPa）Pbarrel—料筒中塑料在螺桿頭部的壓強A—制件和澆注系統(tǒng)在主分型方向上的投影面積K—損耗系數(shù)（1/3~2/3），因塑料品種、注射機形式、噴咀形式、澆注系統(tǒng)阻力的不同而異。比如：螺桿式比柱塞式注射機的K值大，直通噴咀比彈簧式噴咀的K值大。同時也應該校核模具能否承受注射機的鎖模力。塑料注射成型模具2023/2/113模具安裝尺寸校核4.模具與注射機安裝尺寸的校核包括：噴咀尺寸、定位圈尺寸、最大和最小模厚、模具的平面尺寸和注射機模板上安裝模具的螺孔尺寸等。模具主流道入口SR應比注射機噴咀頭部SR大0.5～2mm，見圖。角式注射機的噴咀頭為平面，模具相應位置也應為平面。模具上的定位圈與注射機定模板上定位孔呈較松的動配合，同時保證了模具的順利安裝和模具主流道中心線與注射機噴咀中心線的重合。塑料注射成型模具2023/2/114模具安裝尺寸校核模具的總厚度應在注射機所要求的最大模厚和最小模厚之間。（有些注射機無最小模厚的限制）模具的長和寬方向至少一個尺寸應小于注射機的拉桿間距見圖，否則要用墊塊調節(jié)。（有些小型注射機只有兩根拉桿）模具在注射機上固定的方法有：螺釘固定和壓板固定。前者要求模具上的孔與注射機上模板上螺釘孔完全吻合，后者的固定方式更加靈活，只要模具的模板外圍有螺釘孔就可以。塑料注射成型模具2023/2/115開模行程校核5.開模行程和頂出裝置的校核所有注射機的開模行程都是有限制的，故模具的開模距離必須小于注射機的最大開模距離，同時又要保證塑料制品的順利脫出。對有側向分型抽芯機構的模具，如果完成側向分型抽芯所需的開模行程Hc更大，則以Hc

為準。對液壓機械聯(lián)合作用的鎖模機構(注射機最大開模行程S與模厚無關)對全液壓鎖模機構(注射機最大開模行程S與模厚有關)對單分型面模具對雙分型面模具對階梯狀制品塑料注射成型模具2023/2/116開模行程校核對帶螺紋的制品，如果要通過開模的動力和行程來旋出螺紋型芯或螺紋型環(huán)，則應考慮全部脫出螺紋所需的開模行程Hs

是否大于H1+H2

，如果Hs>H1+H2,則以Hs為準。設計模具時還要考慮注射機的頂出方式、頂桿中心距和最大頂出距離，常見的頂出方式有：中心頂桿機械頂出兩側雙頂桿機械頂出中心頂桿液壓頂出和兩側雙頂桿機械頂出中心頂桿液壓頂出和其他輔助油缸聯(lián)合作用塑料注射成型模具2023/2/117國產(chǎn)注射機簡述國產(chǎn)注射機按驅動方式：液壓（平穩(wěn)）和機械驅動按工作方式：全自動、半自動和手動按結構形式：立式、臥式和直角式立式注射機這類注射機的開合模方向和注射方向是垂直方向。優(yōu)點：占地面積小，安裝和拆卸模具方便，動模上的鑲嵌件易于固定，不易傾斜和脫落。缺點：塑料件在頂出后不能靠重量自動脫離型腔，需靠人工取出，不易實現(xiàn)自動化，如果要實現(xiàn)自動化，必須安裝機械手。一般為小型注射機。塑料注射成型模具注塑機鎖模部位主要技術規(guī)范（自學）2023/2/118注射機簡述臥式注射機這類注射機是目前最廣的一種機型。其開合模方向和注射方向都呈水平方向。多為大中型注射機。優(yōu)點：機體低，易操縱和加料。制件被頂出后可以靠重力自動掉下，易實現(xiàn)自動化。缺點：模具的安裝比較麻煩，嵌件不易可靠地被定位。塑料注射成型模具2023/2/119注射機簡述直角式注射機這類注射機的開合模方向與注射方向垂直。一般是開合模方向水平，注射方向垂直。特點：結構簡單，便于自制。適于單件生產(chǎn)而中心部位又不許留有澆口的痕跡的平面制品。由于這類注射機的開合模是由絲桿來傳動，故可以用這個特點來成型帶螺紋的制品。一般由機械傳動，故傳遞的力不準確，不可靠，且模具的沖擊震動很大。目前也有用液壓傳動的。另外還有轉盤式注射機、旋轉式注射機、熱固性塑料注射機、雙色注射機等。塑料注射成型模具2023/2/120結束2023/2/121儲料——合?！⑸洹骸a塑（冷卻——————）——開?！撃＃▋α稀?023/2/122螺桿式注射機工作原理2023/2/123柱塞式注射機工作原理2023/2/124立式注射機工作原理臥式注射機工作原理角式注射機工作原理2023/2/1252023/2/126單分型面模具塑料注射成型模具2023/2/127雙分型面模具塑料注射成型模具2023/2/128帶活動鑲件注塑模塑料注射成型模具2023/2/129側向分型抽芯注塑模1.斜導柱2.襯套3.型芯4.型腔5.型芯固定板6.彈簧7.限位板8.滑塊塑料注射成型模具2023/2/130自動卸螺紋注塑模塑料注射成型模具2023/2/131回轉的驅動方式用大升角絲桿螺母帶動螺紋型芯回轉2023/2/132定模設頂出機構的模具塑料注射成型模具2023/2/133無流道注塑模具1.動模底板2.支架3.頂出板4.頂出固定板5.頂桿6.型芯底板7.導柱8.型芯固定板9.型芯10.導套11.型腔板12.凹模13.墊塊14.噴咀15.熱流道板16.加熱棒17.定模底板18.絕熱板19.主流道襯套20.定位環(huán)塑料注射成型模具2023/2/134疊層注塑模具塑料注射成型模具2023/2/135噴咀球R校核圖2023/2/136拉桿間距校核圖2023/2/137注射機安裝螺釘校核圖2023/2/138兩板式模具開模行程校核S>=H1+H2+5~10(mm)（機械鎖模）S>=Hm+H1+H2+5~10