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1、注塑成型技術(shù)注塑成型技術(shù)(工程技術(shù)人員)(工程技術(shù)人員)第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響 1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性 2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu) 3 肘桿式合模結(jié)構(gòu)形式肘桿式合模結(jié)構(gòu)形式 4 肘桿式合模結(jié)構(gòu)分析肘桿式合模結(jié)構(gòu)分析第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響作用:作用:保證成型模具可靠的閉緊和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作保證成型模具可靠的閉緊和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作 及頂出制品。及頂出制品。要求要求: 對(duì)力、速度、安裝模具與取出制品時(shí)空間位置。對(duì)力、速度、安裝模具與取

2、出制品時(shí)空間位置。(1)滿足足夠的合模力和系統(tǒng)剛性,在熔料的壓力)滿足足夠的合模力和系統(tǒng)剛性,在熔料的壓力 下模具不溢料。下模具不溢料。(2)模板要有足夠的安裝模具的面積和啟閉模具的行)模板要有足夠的安裝模具的面積和啟閉模具的行 程,以適應(yīng)成型不同制品或模具。程,以適應(yīng)成型不同制品或模具。 (3) 模板在啟閉過(guò)程中有速度變化,即慢快慢。模板在啟閉過(guò)程中有速度變化,即慢快慢。第四章第四章 合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑合模裝置的結(jié)構(gòu)對(duì)注塑成型制品及質(zhì)量的影響成型制品及質(zhì)量的影響#合模裝置的種類:合模裝置的種類: 液壓式液壓式(直壓式)和(直壓式)和肘桿式肘桿式(機(jī)械式)兩大類。(機(jī)械式)兩大類。1 合模裝

3、置的工作特性合模裝置的工作特性各種力的概念:各種力的概念:合模力(合模力(Pcm):合模終結(jié)時(shí),模板對(duì)模具形成的鎖緊):合模終結(jié)時(shí),模板對(duì)模具形成的鎖緊 力;力;鎖模力(鎖模力(Pz):在合模終結(jié)熔料注入模腔時(shí),模板對(duì)模):在合模終結(jié)熔料注入模腔時(shí),模板對(duì)模 具形成的最終鎖緊力;具形成的最終鎖緊力;變形力(變形力(Pc):在鎖緊模具過(guò)程中,機(jī)構(gòu)由于變形而產(chǎn)):在鎖緊模具過(guò)程中,機(jī)構(gòu)由于變形而產(chǎn) 生的內(nèi)力;生的內(nèi)力;移模力移模力 (Pm):在啟閉模時(shí)對(duì)動(dòng)模板的作用力:在啟閉模時(shí)對(duì)動(dòng)模板的作用力;脹模力(脹模力(Ps):因熔料模腔壓力作用而產(chǎn)生欲使模具分):因熔料模腔壓力作用而產(chǎn)生欲使模具分 開的

4、力開的力;1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性一、液壓式合模裝置基本特征一、液壓式合模裝置基本特征 合模力合模力: 由油缸的液壓力直接提供由油缸的液壓力直接提供; Pcm=Do2 po/4 (kN) 移模速度移模速度: 由油泵流量確定由油泵流量確定; Vm=Q/F=4Q/Do2 (m/min)1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性直壓式合模過(guò)程中的壓力與速度直壓式合模過(guò)程中的壓力與速度1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性液壓合模裝置特征:液壓合模裝置特征:(1)合模力僅同工作油的壓力有關(guān)(油缸)合模力僅同工作油的壓力有關(guān)(油缸 已定)已定);(2)移模速度取決于油泵的流量。)移模速度

5、取決于油泵的流量。(3)動(dòng)模板在油缸行程內(nèi)的任意點(diǎn),可以停止并)動(dòng)模板在油缸行程內(nèi)的任意點(diǎn),可以停止并 施壓。故對(duì)不同厚度的模具適應(yīng)性好,合模施壓。故對(duì)不同厚度的模具適應(yīng)性好,合模 時(shí),模具和模板因僅受活塞桿推力作用,故時(shí),模具和模板因僅受活塞桿推力作用,故 受力也比較均勻。受力也比較均勻。1 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性 二、肘桿式合模裝置基本特征 利用各種形式 的肘桿機(jī)構(gòu), 合模時(shí)形成 預(yù)應(yīng)力,而 對(duì)模具實(shí)現(xiàn) 鎖緊: 拉桿剛度拉桿數(shù)拉桿材料合模力拉桿變形拉桿截面面積拉桿長(zhǎng)度式中:也可以改寫成:pcmpppppcmppcmpCZEPLFLLZCPZEFLPL kcmcmnncmcmc

6、mkCPCCCPEFLPEFLPEFLPL)111(0212211為:同理受壓構(gòu)件的變形應(yīng) nkknnnnnncmkkkcmCCCCCLEFCnCLEFCCLEFCCnFFFEnLLPLLLCP111111212121222211112121受壓件的總剛度,受壓構(gòu)件的剛度,第的剛度,肘桿的剛度,肘桿受壓構(gòu)件的截面積第的截面積肘桿的截面積;肘桿材料彈性模數(shù)受壓構(gòu)件的長(zhǎng)度;第的長(zhǎng)度肘桿合模力;的長(zhǎng)度肘桿受壓構(gòu)件的變形;式中:即 模具變形量模具剛度;式中與變形的關(guān)系同理可以寫出模具受力模具進(jìn)行加工時(shí),在肘桿合模機(jī)構(gòu)上安裝為合模系統(tǒng)的總剛度式中即用下式表示:機(jī)構(gòu)所產(chǎn)生的總變形可處在一直線排列時(shí),當(dāng)曲肘

7、機(jī)構(gòu)最終合緊而mmmmcmkpcmcmkpcmkcmpcmkpLCLCPCZCCCLCPCPCZCPCPZCPLLL111)11(001 合模裝置的工作特性合模裝置的工作特性合模機(jī)構(gòu)受力狀態(tài):封閉力系合模機(jī)構(gòu)受力狀態(tài):封閉力系 溢料現(xiàn)象。面處就有可能出現(xiàn)開縫具的分型)。如超過(guò)此值,在模鎖模力(),也就是脹模力等于極值即為壓縮變形量(講,回彈量的)所覺定的。從理論上和脹模力()(),其量是由系統(tǒng)剛度彈()將要作相應(yīng)回量(變形,而模具壓縮變形續(xù)的作用,使肘桿系統(tǒng)繼由于模腔內(nèi)熔料脹模力)。注射后,、)所需的變形(個(gè)合模力(一變形,以至最終實(shí)現(xiàn)同合模機(jī)構(gòu)和模具便發(fā)生阻力開始升壓后,當(dāng)工作油缸為克服變形

8、FPPLPCCLLLPzsmsmmmmcmtan,tan0鎖模力的大小應(yīng)為:,或稱實(shí)際合模力。為鎖模力形成的最終鎖緊力稱之射后由于負(fù)載的作用而稱之名義合模力,對(duì)注有時(shí)合模力)。為了加以區(qū)別,將(大鎖緊,其值比合模力要拉桿對(duì)模子實(shí)現(xiàn)最終的脹模力的作用,可知,在注射時(shí),由于從圖)()(442zcmcmzPPPP )1 ()/1 (kPCCPPPPcmmcmcmz大。小,則機(jī)構(gòu)的超載能力系統(tǒng)剛度大,模具剛度的大小,稱之為欲度。即表示系統(tǒng)的超載能力式中)/(mCCk)sin(sincos)sin(sincos3420022PPPPPPmm所以因油缸拉力之間的關(guān)系:在移模過(guò)程中移模力與所示的單曲肘機(jī)構(gòu),

9、圖力三角法則,可求得根據(jù)靜力平衡關(guān)系,用力的放大比:力的放大比:M=Pm/Po)sin(sincos0PPMm肘桿機(jī)構(gòu)的放大倍數(shù) 肘桿式合模裝置的特點(diǎn)肘桿式合模裝置的特點(diǎn):機(jī)構(gòu)因有增力作用,故省力,速度快,機(jī)構(gòu)因有增力作用,故省力,速度快,變速平穩(wěn);變速平穩(wěn); 合模力僅同系統(tǒng)變形量(合模力僅同系統(tǒng)變形量( L)有關(guān),)有關(guān),即取決于肘桿變形初始位置角即取決于肘桿變形初始位置角0(或稱(或稱臨界角)的大小,與合緊后的工作油壓臨界角)的大小,與合緊后的工作油壓力大小無(wú)關(guān)。改變合模力,只能通過(guò)調(diào)力大小無(wú)關(guān)。改變合模力,只能通過(guò)調(diào)整機(jī)構(gòu)的臨界角整機(jī)構(gòu)的臨界角0來(lái)實(shí)現(xiàn),故對(duì)于肘桿來(lái)實(shí)現(xiàn),故對(duì)于肘桿式合模

10、,在結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置合模力的調(diào)式合模,在結(jié)構(gòu)上必須設(shè)置合模力的調(diào)整裝置;整裝置;(3 3)從對(duì)機(jī)構(gòu)的力與變形圖的對(duì)比分析中可知,如用合模力(Pcm)相等,合模系統(tǒng)總剛度不同的兩個(gè)合模裝置,加工同一個(gè)模具(即脹模力Ps相同),發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)剛度小的合模裝置()將比系統(tǒng)剛度大的合模裝置()回弾量大(21)。就一般來(lái)說(shuō)肘桿式的壓縮剛度均高于液壓式,故工作時(shí)脹模小,鎖模可靠。對(duì)于肘桿式合模裝置,一般許可10%左右的超載。2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu) 一、增壓式(增壓油缸)一、增壓式(增壓油缸) 工作油壓力體壓力增壓后合模油缸內(nèi)的液增壓活塞的直徑比增壓活塞的面積比合模油缸截面式中:合模力:移模力:移模速度:

11、0000020000000)(ppdDfFFFdDPFfFPpFPFPPFQVcmmm2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu)二、充液式(增速油缸)二、充液式(增速油缸)2 液壓式合模結(jié)構(gòu)液壓式合模結(jié)構(gòu)充液式充液式:不同直徑不同直徑(d, D) 滿足不同滿足不同Vm, Pcm; 移模速度移模速度: Vm=Q/f 移移 模模 力力: Pm=f p = p d2/4 合合 模模 力力: P cm= F p = pD2/4式中式中 f-移模油缸截面移模油缸截面; F-合模油缸截面合模油缸截面 d-移模油缸直徑移模油缸直徑; D-合模油缸直徑合模油缸直徑; p-工作油壓工作油壓; Q-工作油流量工作油流量;充

12、液式充液式: 活塞型活塞型,用于中小型合模裝置用于中小型合模裝置 柱塞型柱塞型,用于中大型合模裝置用于中大型合模裝置 內(nèi)循環(huán)充液式, 雙作用特殊油缸結(jié)構(gòu)三 特殊液壓式SZ-32000/35000: 對(duì)開螺母抱合拉桿結(jié)構(gòu)四四 液壓式合模設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題液壓式合模設(shè)計(jì)中的幾個(gè)問(wèn)題 (一一) 合模力與開模力合模力與開模力: 克服脫模阻力克服脫模阻力, 開模力一般為合模力的開模力一般為合模力的1/101/15。(二)移模速度:(二)移模速度:由由D缸缸(d缸缸)和)和Q泵泵 校核。校核。(三)最小模具高度(三)最小模具高度 Hmin和模板間的最大距離和模板間的最大距離 Lmax: * 工作油缸行程工作油缸行程 S 決定模板行程決定模板行程 Sm。 * 為防止油缸超越工作行程為防止油缸超越工作行程S, 需限定最小模具高需限定最小模具高 度度 Hmin,嚴(yán)禁無(wú)模具時(shí)進(jìn)行合模操作。嚴(yán)禁無(wú)模具時(shí)進(jìn)行合模操作。 *最大模具高度最大模具高度 Hmax Lmax=(34)Hmin。 (四四) 升壓時(shí)間:升壓時(shí)間: 合模裝置油缸、管道、拉桿因合模裝置油缸、管道、拉桿因升壓變形和油液壓升壓變形和油液壓 縮,使達(dá)到縮,使達(dá)到合模壓力所需的合模壓力所需的時(shí)間。時(shí)間。(五)油路設(shè)計(jì)(五)油路設(shè)計(jì) 結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,油路比較復(fù)雜,性能與油路設(shè)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單,油路比較復(fù)雜,性能與油路設(shè)計(jì)關(guān)系密切,故

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