塑料模具設(shè)計與制造 高級 張信群注射成型工藝與注射模設(shè)計新

1、第3章 注射成型工藝與注射模設(shè)計 注射成型原理和工藝過程 2.1注射模結(jié)構(gòu)和分類 3.2 注射成型設(shè)備 3.3分型面3.49/16/20221 澆注系統(tǒng) 3.5成型零件 3.6 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 3.7 推出機(jī)構(gòu) 3.89/16/20222 抽芯機(jī)構(gòu) 3.9排氣系統(tǒng) 3.11注射模典型結(jié)構(gòu) 3.12 溫度控制系統(tǒng)3.109/16/202233.1 注射成型原理和工藝過程 3.1.1 注射成型原理和特點 注射成型原理是：以螺桿式注射機(jī)為例，顆粒狀或粉狀塑料經(jīng)料斗參加到外部料筒內(nèi)，料筒安裝有電加熱圈，顆粒狀或粉狀的塑料在螺桿的作用下邊塑化邊向前移動，被加熱預(yù)塑的塑料在轉(zhuǎn)動螺桿作用下通過其螺旋槽輸送至料

2、筒前端的噴嘴附近；螺桿的轉(zhuǎn)動使塑料進(jìn)一步塑化，料溫在剪切摩擦熱的作用下進(jìn)一步提高，塑料得以均勻塑化。1注射成型原理 9/16/20224 當(dāng)料筒前端積聚的熔料對螺桿產(chǎn)生一定的壓力時，螺桿就在轉(zhuǎn)動中后退，直至與調(diào)整好的行程開關(guān)相接觸，塑料預(yù)塑和儲料即料筒前部熔融塑料的儲量結(jié)束。接著注射液壓缸開始工作，與液壓缸活塞相連接的螺桿以一定的速度和壓力將熔料通過料筒前端的噴嘴注入溫度較低的閉合模具型腔中；保壓一定時間，經(jīng)冷卻固化后即可保持模具型腔所賦予的形狀；然后開模分型，在推出機(jī)構(gòu)的作用下，將注射成型的塑料制件推出型腔。 9/16/202252注射成型的特點 注射成型具有成型周期短，生產(chǎn)效率高，能一次成

3、型形狀復(fù)雜、尺寸精確、帶有金屬或非金屬嵌件的塑件，易于實現(xiàn)生產(chǎn)自動化等優(yōu)點。到目前為止，除了氟塑料以外，幾乎所有熱塑性塑料都可以用注射成型成型，另外，一些流動性好的熱固性塑料也可以用這種方法成型。所以注射成型廣泛用于各種塑料制件的生產(chǎn)，其產(chǎn)量約占塑料制品總量的30。 9/16/20226 1原材料的檢驗。2原材料的預(yù)處理。3料筒的清洗 在生產(chǎn)過程中需要更換原料，當(dāng)調(diào)換顏色或發(fā)現(xiàn)塑料中有分解現(xiàn)象時，都應(yīng)對注射機(jī)料筒進(jìn)行清洗或拆換。4對帶有嵌件塑料制件，應(yīng)先對嵌件進(jìn)行預(yù)熱；對脫模困難的塑料制件，應(yīng)選擇適合脫模劑。 3.1.2 注射成型工藝過程 1成型前的準(zhǔn)備 9/16/202272注射過程 1加料

4、2塑化3注射 注射過程可分為充模、保壓、倒流、澆口凍結(jié)后的冷卻和脫模等幾個階段。9/16/202281退火處理 是將注射塑料制件在一定溫度的液體介質(zhì)(如熱水、熱的礦物油、甘油、乙二醇和液體石蠟等)中或熱空氣循環(huán)烘箱中靜置一段時間，然后緩慢冷卻的過程。2調(diào)濕處理 是將剛脫模的塑料制件放在沸水或醋酸鉀水溶液中，以隔絕空氣，防止對塑料制件的氧化，加快吸濕平衡速度，盡快穩(wěn)定塑料制件的顏色、性能、形狀及尺寸的一種后處理方法。3塑料制件的后處理 9/16/20229 在注射成型過程中，需要控制的溫度有料筒溫度、噴嘴溫度和模具溫度等三種溫度。其中料筒溫度、噴嘴溫度主要影響塑料的塑化和流動，模具溫度那么影響塑

5、料的流動和冷卻定型。 3.1.3 注射成型工藝條件 1溫度 9/16/2022102壓力 1塑化壓力 塑化壓力又稱背壓，它是指采用螺桿式注射機(jī)注射時，螺桿頭部熔料在螺桿轉(zhuǎn)動時所受到的壓力。 2注射壓力 注射壓力是指注射機(jī)在注射時，柱塞或螺桿軸向移動時其頭部對塑料熔體所施加的壓力。 3保壓壓力 型腔充滿后，繼續(xù)對模內(nèi)熔料施加的壓力稱為保壓壓力。9/16/202211 完成一次注射成型過程所需的時間稱為成型周期。它包括以下各局部。1、注射時間1充模時間柱塞或螺桿前進(jìn)時間2保壓時間柱塞或螺桿停留在前進(jìn)位置的時間2、閉模冷卻時間柱塞后撤或螺桿轉(zhuǎn)動后退的時間均包括在這段時間內(nèi)3、其他時間指開模、脫模、涂

6、拭脫模劑、安放嵌件和閉模等時間3時間9/16/2022123.2 注射模結(jié)構(gòu)及分類 注射成型生產(chǎn)中使用的模具稱為注射成型模具，簡稱注射模，也稱為注塑模。注射模主要適用于熱塑性塑料的成型加工，近年來也逐漸用于加工局部熱固性塑料塑料制件。注射模具有很多優(yōu)點，如對塑料的適應(yīng)性較廣，塑料制件的外觀質(zhì)量較好，生產(chǎn)效率特別高，易于實現(xiàn)自動化生產(chǎn)等，廣泛用于塑料制件的生產(chǎn)中。 9/16/202213 注射模具的結(jié)構(gòu)由塑件的復(fù)雜程度及注射機(jī)的結(jié)構(gòu)形式等因素決定。注射模具可分為動模和定模兩大局部，定模局部安裝在注射機(jī)的固定模板上，動模局部安裝在注射機(jī)的移動模板上，注射時動模與定模閉合構(gòu)成澆注系統(tǒng)和型腔，開模時動

7、模與定模別離，由推出機(jī)構(gòu)推出塑品。 3.2.1 注射模具的結(jié)構(gòu)組成 9/16/202214 根據(jù)模具上各個零部件所起的作用，注射模具的總體結(jié)構(gòu)組成可以分為以下幾個組成局部：1、成型零部件；2、澆注系統(tǒng)；3、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)； 4、側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)； 5、推出機(jī)構(gòu)； 6、溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)； 7、排氣系統(tǒng)； 8、標(biāo)準(zhǔn)模架。 9/16/202215 1、按注射模具所用注射機(jī)的類型不同，可分為臥式注射機(jī)用模具、立式注射機(jī)用模具和角式注射機(jī)用模具； 2、按塑料的性質(zhì)分類，可分為熱塑性塑料注射模具、熱固性塑料注射模具。 3、按注射模具的典型結(jié)構(gòu)特征分類，可分為單分型面注射模具、雙分型面注射模具、斜導(dǎo)柱彎銷、斜導(dǎo)槽，

8、斜滑塊、齒輪齒條側(cè)向分型與抽芯注射模具、帶有活動鑲件的注射模具、定模帶有推出裝置的注射模具和自動卸螺紋注射模具等； 3.2.2 注射模的分類 9/16/202216 4、按澆注系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式分類，可分為普通流道注射模具、熱流道注射模具； 5、按注射成型技術(shù)可分為低發(fā)泡注射模、精密注射模、氣體輔助注射成型注射模、雙色注射模、多色注射模等。 9/16/2022173.3 注射成型設(shè)備 3.3.1 注射機(jī)的分類 1按注射機(jī)的外形可分為臥式、立式和角式。2按注射機(jī)的傳動方式可分為機(jī)械式、液壓式和機(jī)械液壓聯(lián)合作用式。3按注射機(jī)的用途可分為通用注射機(jī)和專用注射機(jī)。 通常都是按其外形來分類，其中應(yīng)用較多的是

9、臥式注射機(jī)，如圖3.3所示。9/16/202218 常用的臥式注射機(jī)型號有XSZ30、XSZY60、XSZY125、XSZY500、XSZY1000等。其中，XS表示塑料成型機(jī)，Z表示注射機(jī)，Y表示螺桿式，30、60、125等表示注射機(jī)的最大注射量。 9/16/202219 注射機(jī)應(yīng)具有較完整的技術(shù)參數(shù)，供用戶選擇和使用。常用國產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)規(guī)格見教材表32。 3.3.2 常用注射機(jī)的主要技術(shù)參數(shù) 9/16/202220 注射機(jī)的最大注射量是其額定注射量的80%。 注射機(jī)的額定注射量有兩種表示方法，一是用容量cm3表示，二是用質(zhì)量g表示。國產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)注射機(jī)的注射量用容量cm3表示。 在一次注射

10、成型周期內(nèi)，需要注射入模具內(nèi)的塑料熔體的容量或質(zhì)量，應(yīng)為塑料制件和澆注系統(tǒng)凝料兩局部容量或質(zhì)量之和，即n Vz + Vj 0.8 V g n mz + mj 0.8 m g 3.3.3 注射模與注射機(jī)的關(guān)系 1最大注射量的校核 9/16/2022212鎖模力的校核 注射時高速塑料熔體進(jìn)入型腔內(nèi)，仍然存在較大的壓力，它會使模具沿分型面分開，稱為漲模力。漲模力等于塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上不重合的投影面積之和與型腔內(nèi)塑料熔體壓力的乘積。為了平衡塑料熔體的壓力，注射機(jī)必須提供足夠的鎖模力，否那么在分型面處將產(chǎn)生溢料現(xiàn)象。因此，漲模力應(yīng)小于注射機(jī)的額定鎖模力F，即滿足下式： p mn Az + Aj F

11、 9/16/2022223最大注射壓力的校核 注射機(jī)的最大注射壓力必須大于塑料成型所需要的注射壓力。注射機(jī)的最大注射壓力是注射機(jī)料筒內(nèi)柱塞或螺桿對熔融塑料所施加的單位面積上的力。塑料成型所需要的注射壓力是由塑料品種、注射機(jī)類型，噴嘴形式、塑件形狀以及澆注系統(tǒng)的壓力損失等因素決定的。 9/16/2022234模具與注射機(jī)安裝局部相關(guān)尺寸的校核 1噴嘴尺寸2定位圈尺寸3模具厚度4安裝模具的螺孔尺寸 9/16/2022245開模行程的校核 1注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度無關(guān)的校核。 當(dāng)注射機(jī)采用液壓機(jī)械式鎖模機(jī)構(gòu)時，最大開模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大行程所決定，并不受模具厚度的影響，當(dāng)模具厚度變化時可由

12、調(diào)模裝置調(diào)整。因此，校核時只需使注射機(jī)最大開模行程大于模具所需的開模距離即可。 9/16/202225 2注射機(jī)最大開模行程與模具厚度有關(guān)的 校核 對于全液壓式合模機(jī)構(gòu)的注射機(jī)和帶有絲杠開模合模機(jī)構(gòu)的直角式注射機(jī)，其最大開模行程Smax受模具厚度的影響。此時最大開模行程等于注射機(jī)移動模板與固定模板之間的最大距離Sk減去模具閉合厚度Hm，即SmaxSk Hm 9/16/2022266推出裝置的校核 各種型號注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡相同，設(shè)計時，應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。通常是根據(jù)開合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式中心推出還是兩側(cè)推出、注射機(jī)的頂桿直徑、頂桿間距和頂出距離等，校核模具推

13、出機(jī)構(gòu)是否合理、推桿推出距離能否到達(dá)使塑件順利脫模的目的。 9/16/2022273.4 分型面 為了塑件的脫模和安放嵌件的需要，模具型腔必須分成兩局部或更多局部，模具上用以取出塑件和澆注系統(tǒng)凝料的可別離的接觸面，通稱為分型面。一副模具根據(jù)需要可能有一個或兩個以上的分型面。分型面可能是垂直于合模方向或傾斜于合模方向也可能是平行于合模方向。所謂合模方向通常是指上模與下模、動模與定模閉合的方向。 9/16/202228 分型面的結(jié)構(gòu)形式應(yīng)盡可能簡單，以便于模具的制造和塑料制件的脫模。 分型面的形狀有平面、斜面、階梯面、曲面，如圖3.8所示。分型面應(yīng)盡量選擇平面，但是為了適應(yīng)塑件成型的需要與便于塑件

14、脫模，也可采用后3種分型面。后3種分型面雖然加工麻煩，但型腔加工卻比較容易。 3.4.1 分型面的形狀 9/16/202229 1、分型面應(yīng)選在塑件外形最大輪廓處。 2、分型面的選擇應(yīng)有利于塑件順利脫模。 3、分型面的選擇應(yīng)保證塑件的精度要求和外觀質(zhì)量。 4、分型面的選擇應(yīng)有利于模具的加工。 5、分型面的選擇應(yīng)有利于排氣 。 6、分型面的選擇應(yīng)考慮模具的側(cè)向抽芯。 3.4.2 分型面的選擇原那么 9/16/2022303.5 澆注系統(tǒng) 澆注系統(tǒng)是指模具中由注射機(jī)噴嘴到型腔之間的進(jìn)料通道。其作用是將塑料熔體充滿型腔，并將注射壓力傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密外形清晰、外表光潔和尺寸精確的塑

15、件。澆注系統(tǒng)設(shè)計好壞對塑件性能、外觀和成型難易程度影響頗大。 澆注系統(tǒng)可分為普通澆注系統(tǒng)和熱流道澆注系統(tǒng)兩大類型。9/16/202231 普通流道澆注系統(tǒng)一般由主流道、分流道、澆口和冷料穴等四局部組成。 3.5.1 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原那么 1澆注系統(tǒng)的組成 9/16/2022322澆注系統(tǒng)的設(shè)計原那么 1流程要短。能夠減少壓力和熱量損失及塑料消耗量，同時縮短充模時間。2排氣良好。能夠使料流平穩(wěn)順利地充滿型腔。3防止型芯變形和嵌件位移。應(yīng)防止料流直沖較小的型芯和嵌件。4防止塑件翹曲變形和外表形成冷疤，冷斑等缺陷。應(yīng)減輕澆口附近應(yīng)力集中。5合理選擇冷料穴。9/16/202233 主流道通常位于

16、模具的中心，是澆注系統(tǒng)中從注射機(jī)噴嘴與模具澆口套接觸處開始到分流道為止的塑料熔體的流動通道，是熔體最先流經(jīng)模具的局部。 主流道通常為圓錐形，錐角a為26，小端直徑d比注射機(jī)噴嘴直徑大0.5l mm。小端的前面是球面，其深度為35 mm，注射機(jī)噴嘴的球面在此處與澆口套接觸并且貼合，因此要求澆口套上主流道前端球面半徑比噴嘴球面半徑大12 mm。流道的外表粗糙度Ra0.8 m。 3.5.2 主流道的設(shè)計 9/16/202234 澆口套與模板間配合采用H7m6的過渡配合。澆口套與定位圈采用H9f9的配合。定位圈在模具安裝調(diào)試時插入注射機(jī)固定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。定位圈外徑比注射機(jī)

17、定模板上的定位孔小0.2 mm以下。 9/16/202235 常用的分流道截面形式有圓形、梯形、U形、半圓形和矩形等幾種形式。 分流道開設(shè)在動、定模分型面的兩側(cè)或任意一側(cè)，其截面形狀應(yīng)盡量使其比外表積流道外表積與其體積之比小，使溫度較高的塑料熔體和溫度相對較低的模具之間提供較小的接觸面積，以減少熱量損失。 3.5.3 分流道的設(shè)計 1分流道的截面形狀與尺寸 9/16/2022362分流道的平衡布置 分流道常用的布置形式有平衡式和非平衡式兩種。 多型腔模具應(yīng)盡量采用平衡式分流道，使熔融塑料幾乎同時到達(dá)每個型腔的進(jìn)料口，這樣，塑料到每個型腔的壓力和溫度是相同的，塑件的品質(zhì)相同，如圖3.21a、b所

18、示。如果采用非平衡式分流道，那么各個型腔的分流道長短不同，那么遠(yuǎn)端型腔處的壓力與溫度較低，塑件可能形成較明顯的熔接痕。甚至塑料可能填充缺乏，如圖3.21c、d所示。 9/16/202237 澆口的設(shè)計與塑料性能、塑件形狀、截面尺寸、模具結(jié)構(gòu)及注射工藝參數(shù)等有關(guān)?？偟囊笫鞘谷哿弦暂^快的速度進(jìn)入并充滿型腔，同時在充滿后能適時冷卻封閉，因此澆口的截面要小、長度要短，這樣可增大料流速度，快速冷卻封閉，且便于塑件與澆口凝料別離，不留明顯的澆口痕跡，保證塑件外觀質(zhì)量。對于多型腔模具，澆口能用來平衡進(jìn)料，對于多澆口單型腔模具，澆口既能用來平衡進(jìn)料又能用以控制熔接痕在塑件中的位置 。 3.5.4 澆口的設(shè)計

19、1澆口設(shè)計要求 9/16/202238 澆口的形式很多，常見有以下幾種。1直接澆口。2側(cè)澆口。 3點澆口。 4潛伏澆口。 此外，還有扇形澆口、平縫式澆口、環(huán)形澆口、輪輻式澆口、爪形澆口及護(hù)耳式澆口。 2澆口的形式 9/16/2022393澆口的位置 1澆口應(yīng)開設(shè)在塑件斷面最厚處2澆口的尺寸及位置選擇應(yīng)防止產(chǎn)生噴射和蠕動現(xiàn)象。3澆口位置的選擇應(yīng)使塑料的流程最短，料流變化方向最少。4澆口位置的選擇應(yīng)有利于型腔內(nèi)氣體的排出。5應(yīng)防止料流將型腔、型芯、嵌件擠壓變形。6澆口位置的選擇應(yīng)減少熔接痕提高熔接強(qiáng)度。9/16/202240 冷料穴的作用是儲存注射間隔期間噴嘴產(chǎn)生的冷凝料頭和熔體流動的前鋒冷料，以

20、防止這些冷料進(jìn)入型腔，既影響熔體充填的速度，又影響成型塑件的質(zhì)量。冷料穴一般設(shè)在主流道的末端，冷料穴底部常作成曲折的構(gòu)形或下陷的凹槽，使冷料穴兼有分模時將主流道凝料從主流道襯套中拉出，并滯留在動模一側(cè)的作用 。 3.5.5 冷料穴 1冷料穴的作用 9/16/2022412冷料穴的結(jié)構(gòu)形式 冷料穴的形式有帶Z字形拉料桿的冷料穴、倒錐形冷料穴、帶球頭形拉料桿的冷料穴、帶菌形頭拉料桿的冷料穴。 帶Z字形拉料桿的冷料穴，是最常用的結(jié)構(gòu)形式，工作時依靠Z字形鉤將主流道凝料拉出澆口套，由推出機(jī)構(gòu)帶動拉料桿將主流道凝料推出模外。 倒錐形冷料穴的后面設(shè)置有推桿，分型時靠動模板上的冷料穴的作用將主流道凝料拉出澆

21、口套，推出時靠后面的推桿強(qiáng)制地將其推出。9/16/2022423.6 成型零件 3.6.1 成型零件的結(jié)構(gòu)設(shè)計 1型腔的結(jié)構(gòu) 成型零件由型腔及型芯組成，型腔較難加工。成型塑件外形的型腔，一般設(shè)在定模一邊。型腔假設(shè)在定模板上直接加工，稱為整體式型腔，適于形狀簡單的塑件。但大多數(shù)采用鑲嵌式型腔，即在定模芯上用銑或電脈沖加工出型腔，再將定模芯固定到定模板的孔中。 9/16/2022431整體式型腔 整體式型腔具有較高的強(qiáng)度和剛度，但加工困難、熱處理不方便。它僅適用于形狀簡單的中小型塑料制品的成型。2鑲嵌式型腔 型腔的鑲嵌形式較多，如圖3.31所示。 9/16/2022442型芯的結(jié)構(gòu) 型芯是成型塑件

22、內(nèi)外表的零件，成型其主體局部內(nèi)外表的零件稱主型芯或凸模，而成型其他小孔的型芯稱為小型芯。 型芯的固定形式如圖3.32所示。 小型芯是用來成型塑件上的小孔或槽。小型芯單獨制造后，再嵌入模板或大型芯中。表3.6所示為小型芯常用的幾種固定方法。 9/16/202245 成型零件的工作尺寸是指凹模和型芯直接構(gòu)成塑件的尺寸。 成型零件的工作尺寸計算要考慮塑料制件的尺寸公差、塑料收縮率、溢料飛邊的厚度、塑料制件脫模、模具制造的加工條件等因素。 3.6.2 成型零件的工作尺寸計算 9/16/202246 塑料收縮率與塑料的品種、塑件的形狀、塑件尺寸、壁厚、成型工藝條件、模具的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)，所以確定準(zhǔn)確的塑

23、料收縮率是困難的。實踐計算中一般采用塑料的平均收縮率。 SCP = 1塑料收縮率 9/16/2022471型腔徑向尺寸的計算。LM=(LS + LS SCP ) 2型芯徑向尺寸的計算。lM=(lS + lS SCP+ ) 3型腔深度尺寸的計算。HM=(HS + HS SCPx) 2型腔和型芯尺寸的計算 9/16/202248 塑件上凸臺之間、凹槽之間或凸臺與凹槽之間的中心線的距離稱為中心距。由于中心距的公差都是雙向等值公差，同時磨損的結(jié)果不會使中心距尺寸發(fā)生變化，在計算時不必考慮磨損量。因此塑件上的中心距根本尺寸CS和模具上的中心距的根本尺寸CM均為平均尺寸。標(biāo)注上模具制造公差后得CM=(CS

24、 + CS SCP) 3中心距尺寸的計算 9/16/202249 塑料模具型腔側(cè)壁和底壁厚度如果不夠，型腔易發(fā)生強(qiáng)度破壞。與此同時，剛度缺乏那么產(chǎn)生溢料和影響塑件尺寸精度，也可能導(dǎo)致脫模困難等，所以模具對強(qiáng)度和剛度都有要求。 但實際生產(chǎn)中，模具對強(qiáng)度及剛度的要求并非要同時兼顧。對大尺寸型腔，剛度缺乏是主要問題，應(yīng)按剛度條件計算；對小尺寸型腔，強(qiáng)度缺乏是主要問題，應(yīng)按強(qiáng)度條件計算。 3.6.3 型腔壁厚的計算 1型腔的強(qiáng)度及剛度要求 9/16/2022502型腔壁厚的計算 常用圓形和矩形凹模側(cè)壁和底壁的厚度計算公式見教材表3.7。表3.7計算公式中的四個系數(shù)c、c、參見教材表3.8 表 3.11

25、。 9/16/2022513.7 合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu) 在模具進(jìn)行裝配或成型時，合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要用來保證動模和定模兩大局部或模內(nèi)其他零件之間準(zhǔn)確對合，以確保塑料制件的形狀和尺寸精度，并防止模內(nèi)各零部件發(fā)生碰撞和干預(yù)。合模導(dǎo)向機(jī)構(gòu)主要有導(dǎo)柱導(dǎo)向和錐面定位兩種形式。 9/16/2022523.7.1 導(dǎo)柱導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 1導(dǎo)柱的布置形式 根據(jù)注射模具體結(jié)構(gòu)形狀和尺寸，導(dǎo)柱一般可設(shè)置4個，小型模具可以設(shè)置2個，圓形模具可設(shè)置3個。導(dǎo)柱應(yīng)合理均布在模具分型面的四周，導(dǎo)柱中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具強(qiáng)度。為確保模具裝配或合模時方位的正確性，導(dǎo)柱的布置可采用等徑導(dǎo)柱不對稱或不等徑導(dǎo)柱對稱分布的形式。 9/1

26、6/2022532導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合形式可根據(jù)模具結(jié)構(gòu)及生產(chǎn)要求而不同，常見的配用形式包括：1A型導(dǎo)柱直接與模板上的導(dǎo)向孔相配合。但這種形式，容易磨損。2A型導(dǎo)柱和B型導(dǎo)套相配合。3B型導(dǎo)柱和A型導(dǎo)套相配合。 導(dǎo)柱與導(dǎo)套的配合精度通常采用H7f7或H8f7。 9/16/202254 在成型大型深腔薄壁和高精度的塑件或偏心的塑件時，動、定模之間應(yīng)有較高的合模定位精度，由于導(dǎo)柱與導(dǎo)向孔之間是間隙配合，無法保證應(yīng)有的定位精度。另外在注射成型時往往會產(chǎn)生很大的側(cè)向壓力，如仍然僅由導(dǎo)柱來承擔(dān)，容易造成導(dǎo)柱的彎曲變形，甚至使導(dǎo)柱卡死或損壞，因此還應(yīng)增設(shè)錐面定位機(jī)構(gòu)。 對于矩形型腔的錐面

27、定位，通常在其四周利用幾條凸起的斜邊來定位。 3.7.2 錐面定位機(jī)構(gòu) 9/16/2022553.8 推出機(jī)構(gòu) 每次注射模在注射機(jī)上合模注射結(jié)束后，都必須將模具翻開，然后把成型后的塑料制件及澆注系統(tǒng)的凝料從模具中脫出，脫出塑件的機(jī)構(gòu)稱為推出機(jī)構(gòu)或脫模機(jī)構(gòu)。推出機(jī)構(gòu)的動作通常是由安裝在注射機(jī)上的頂桿或液壓缸來完成的。 9/16/202256 推出機(jī)構(gòu)一般由推出、復(fù)位和導(dǎo)向等三大元件組成。 凡與塑件直接接觸并將塑件從模具型腔中或型芯上推出脫下的元件，稱為推出元件。復(fù)位元件是為了使推出機(jī)構(gòu)能回復(fù)到塑件被推出時的位置即合模注射時的位置而設(shè)置的。導(dǎo)向元件是對推出機(jī)構(gòu)進(jìn)行導(dǎo)向，使其在推出和復(fù)位工作過程中運

28、動平穩(wěn)無卡死現(xiàn)象，同時，對于推板和推桿同定板等零件起支承作用。 3.8.1 推出機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成 9/16/202257 1、應(yīng)盡量使塑件留于動模一側(cè)。 2、塑件在推出過程中不發(fā)生變形和損壞。 3、不損壞塑件的外觀質(zhì)量。 4、合模時應(yīng)使推出機(jī)構(gòu)正確復(fù)位。 5、推出機(jī)構(gòu)應(yīng)動作可靠。 3.8.2 推出機(jī)構(gòu)的的設(shè)計原那么 9/16/202258 在注射模設(shè)計和注射生產(chǎn)中，最簡單、使用最為廣泛的是推桿推出機(jī)構(gòu)、推管推出機(jī)構(gòu)和推件板推出機(jī)構(gòu)，這類簡單的推出機(jī)構(gòu)稱為常用推出機(jī)構(gòu)。此外，活動鑲件推出機(jī)構(gòu)和凹模推出機(jī)構(gòu)也比較簡單。 簡單推出機(jī)構(gòu)又稱一次推出機(jī)構(gòu)，它是指開模后在動模一側(cè)用一次推出動作完成塑件的推出

29、。 3.8.3 典型推出機(jī)構(gòu) 9/16/2022591推桿推出機(jī)構(gòu) 推桿推出機(jī)構(gòu)的工作原理是：注射成型后，動模局部向后移動，塑件包緊在型芯9上隨動模一起移動。如果是機(jī)動頂出，在動模局部后移的過程中，當(dāng)推板6和注射機(jī)的剛性頂桿接觸時，推出機(jī)構(gòu)就靜止不動，動模繼續(xù)后移，推桿與動模之間就產(chǎn)生了一個相對移動，推桿將塑件從動模的型芯推出脫模。 9/16/2022602推管推出機(jī)構(gòu) 常用的推管推出機(jī)構(gòu)有： 1推管固定在推桿固定板上，而中間型芯固定在動模座板上的形式。 2用鍵將型芯固定在動模板上的形式。 3型芯固定在動模板上，推管在動模板內(nèi)移動的形式。 另外，在動模板內(nèi)的推板和推管固定板上一定要設(shè)置復(fù)位桿，

30、否那么推管推出后，合模時無法復(fù)位。 9/16/2022613推件板推出機(jī)構(gòu) 推件板推出機(jī)構(gòu)是由一塊與凸模按一定配合精度相配合的模板和復(fù)位桿所組成，隨著推出機(jī)構(gòu)開始工作，推桿推動推件板，推件板從塑料制件的端面將其從型芯上推出。如果內(nèi)腔是一個比較有規(guī)那么的薄壁塑件，例如圓形或矩形，此時，就可以采用推件板推出機(jī)構(gòu)。 9/16/2022623.9 抽芯機(jī)構(gòu) 當(dāng)塑件有側(cè)孔或側(cè)凹時，模具必須設(shè)有側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，在塑件被推出之前，必須先抽出側(cè)型芯。帶動側(cè)向成型零件作側(cè)向抽芯和復(fù)位的整個機(jī)構(gòu)稱為側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。9/16/202263 開模時，依靠注射機(jī)的開模力作為動力，通過有關(guān)傳動零件如斜導(dǎo)柱、彎銷等將力作用于側(cè)

31、向成型零件使其側(cè)向抽芯，合模時依靠它們使側(cè)向成型零件復(fù)位的機(jī)構(gòu)，稱為機(jī)動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)。機(jī)動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)按照結(jié)構(gòu)形式不同又可分為斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、彎銷側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)、斜滑塊側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)和齒輪齒條側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)等。 3.9.1 抽芯機(jī)構(gòu)的分類 1機(jī)動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 9/16/2022642液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 液壓側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是指以壓力油作為分型與抽芯動力，在模具上配制專門的抽芯液壓缸也稱抽芯器，通過活塞的往復(fù)運動來完成側(cè)向抽芯與復(fù)位。這種抽芯方式傳動平穩(wěn)，抽芯力較大，抽芯距也較長，抽芯的時間順序可以自由地根據(jù)需要設(shè)置。其缺點是增加了操作工序，而且需要配置專門的液壓抽芯器及控制系統(tǒng)?，F(xiàn)代注射機(jī)隨機(jī)均帶有抽

32、芯的液壓管路和控制系統(tǒng)，所以采用液壓側(cè)向抽芯也十分方便。9/16/2022653手動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 手動側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)是指利用人工在開模前或脫模后使用專門制造的手工工具抽出側(cè)向活動型芯的機(jī)構(gòu)。這類機(jī)構(gòu)操作不方便，工人勞動強(qiáng)度大，生產(chǎn)效率低，而且受人力限制難以獲得較大的抽芯力；但模具結(jié)構(gòu)簡單、本錢低，常用于產(chǎn)品的試制、小批量生產(chǎn)或無法采用其他側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)的場合。由于絲杠螺母傳動副能獲得比較大的抽芯力，因此，這種機(jī)構(gòu)在手動側(cè)向抽芯中應(yīng)用較多。 9/16/202266 在所有的側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)中，斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)應(yīng)用最為廣泛。它是由側(cè)型芯8和側(cè)向成型塊12，在推件板l上的導(dǎo)滑槽內(nèi)作側(cè)向分型與抽芯運動和復(fù)位運動

33、的側(cè)滑塊5、12，固定在定模板10內(nèi)與合模方向成一定角度的斜導(dǎo)柱7、11，注射時防止側(cè)型芯和側(cè)滑塊產(chǎn)生位移的楔緊塊6、13和使側(cè)滑塊在抽芯結(jié)束后準(zhǔn)確定位的限位擋塊2、14，拉桿4，彈簧3及墊圈螺母等零件組成的限位機(jī)構(gòu)組成。 3.9.2 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu) 1斜導(dǎo)柱側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)的組成與工作原理 9/16/2022672斜導(dǎo)柱的結(jié)構(gòu)尺寸 斜導(dǎo)柱的根本結(jié)構(gòu)形式包括： 1確定斜導(dǎo)柱傾斜角。 2斜導(dǎo)柱的長度。 3斜導(dǎo)柱的直徑。 9/16/2022683滑塊的結(jié)構(gòu)形式 滑塊是斜導(dǎo)柱側(cè)向分型與抽芯機(jī)構(gòu)中的一個重要零部件，一般情況下，它與側(cè)向型芯或側(cè)向成型塊分開加工，再裝配成側(cè)滑塊型芯，稱為組合式。在側(cè)型芯簡單

34、且容易加工的情況下，也可以直接在滑塊上制出側(cè)型芯，稱為整體式。 應(yīng)用最廣泛的是T形滑塊。9/16/2022694導(dǎo)滑槽的結(jié)構(gòu)形式 斜導(dǎo)柱側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)工作時，滑塊是在導(dǎo)滑槽內(nèi)按一定的精度和沿一定的方向往復(fù)移動的零件。導(dǎo)滑槽的形式很多，但最常用的是T形槽和燕尾槽。在設(shè)計導(dǎo)滑槽與滑塊時，要正確選用它們之間的配合。 導(dǎo)滑局部的配合一般采用H8f8。 為了讓側(cè)滑塊在導(dǎo)滑槽內(nèi)移動靈活，不被卡死，導(dǎo)滑槽和滑塊要求保持一定的配合長度?；瑝K完成抽拔動作后，保存在導(dǎo)滑槽內(nèi)的滑塊長度不應(yīng)小于導(dǎo)滑總的配合長度的23。 9/16/2022705楔緊塊的的結(jié)構(gòu)形式 合模注射時，必須要設(shè)置鎖緊裝置鎖緊滑塊，常用的鎖緊裝置為

35、楔緊塊。 在設(shè)計楔緊塊時，楔緊塊的斜角應(yīng)大于斜導(dǎo)柱的傾斜角。否那么開模時，楔緊塊會影響側(cè)抽芯動作的進(jìn)行。這樣，開模時楔緊塊很快離開滑塊的壓緊面，防止楔緊塊與滑塊間產(chǎn)生摩擦。合模時，在接近合模終點時，楔緊塊才接觸滑塊并最終壓緊側(cè)滑塊，使斜導(dǎo)柱與滑塊上的斜導(dǎo)孔壁脫離接觸。 9/16/2022716滑塊定位裝置 滑塊與斜導(dǎo)柱分別工作在模具動、定模兩側(cè)的側(cè)向抽芯機(jī)構(gòu)，開模抽芯后，滑塊必須停留在剛脫離斜導(dǎo)柱的位置上，以便合模時斜導(dǎo)柱準(zhǔn)確插入滑塊上的斜導(dǎo)孔中，因此，必須設(shè)計滑塊的定位裝置，以保證滑塊在抽芯后，可靠地停留在正確的位置上。9/16/2022722.10 溫度控制系統(tǒng) 模具溫度控制系統(tǒng)包括冷卻與

36、加熱兩個方面。由于各種塑料的性能和成型工藝要求不同，對模具溫度要求也不同，一般注射到模具內(nèi)塑料熔體的溫度為200右，熔體固化成型后塑件從60左右的模具中脫模，對于要求較低模溫一般80的塑料，如聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、ABS等，僅需設(shè)置冷卻系統(tǒng)，即在模具內(nèi)通入冷卻水將熱量帶走，并通過調(diào)節(jié)水的流量來調(diào)節(jié)模溫。9/16/202273 圖3.49a所示為簡單直流式冷卻回路，這種單層的冷卻回路只用于較淺的型腔； 為防止外部設(shè)置接頭，冷卻管道之間可采用內(nèi)部鉆孔溝通，非進(jìn)出口均用螺塞堵住，如圖3.49b所示； 圖3.49c所示為圓形塑件型腔冷卻回路； 圖3.49d所示為采用左、右兩組對稱冷卻回路，并用堵頭

37、或隔板使冷卻水沿規(guī)定的回路流動形式。 3.10.1 模具的冷卻裝置1型腔冷卻回路 9/16/2022741斜交叉式管道冷卻回路。圖3.50b所示的形式主要適用于小直徑深型型芯的冷卻。2直孔隔板式冷卻回路。如圖3.50c所示，平行于型芯軸線的管道與底部橫向管道形成了冷卻回路，為使冷卻水沿回路流動，在直管道中設(shè)置有隔板。3對于深度較大的型芯，可采用噴流式及襯套式冷卻回路，圖3.50d所示為在型芯中間裝一噴水管，冷卻水從噴水管中噴出，分流后向四周流動冷卻型芯側(cè)壁。圖3.50e所示為襯套式冷卻回路。2型芯冷卻回路 9/16/2022751合理確定冷卻管道的直徑、中心距以及與型腔壁的距離。2降低進(jìn)水與出

38、水的溫度差。 3澆口處應(yīng)加強(qiáng)冷卻。 4應(yīng)防止將冷卻管道開設(shè)在塑件熔合紋部位并注意干預(yù)及密封等問題。 5冷卻水道應(yīng)便于加工和清理。3.10.2 模具冷卻系統(tǒng)設(shè)計要點 9/16/2022763.11 排氣系統(tǒng) 注塑模的排氣是模具設(shè)計中不可無視的一個問題，特別是快速注塑成型工藝的開展對注塑模排氣的要求更加嚴(yán)格。在排氣不良的模具中，氣體經(jīng)受很大的壓縮作用而產(chǎn)生反壓力，這種反壓力阻止熔融塑料的正?？焖俪淠?，而且，氣體壓縮所產(chǎn)生的熱也可能使塑料燒焦。 9/16/2022771、利用配合間隙排氣 這種方法適用于簡單型腔的小型模具。2、利用排氣槽排氣 對于大型模具可以在分型面上開設(shè)排氣槽，加強(qiáng)型腔內(nèi)部氣體的排

39、放。3、利用排氣塞排氣 如果型腔最后充填的部位不在分型面上，其附近又沒有可以排氣的推桿或活動型芯時，需要在型腔深處鑲嵌排氣塞，排氣塞用燒結(jié)金屬塊制成. 3.11.1 排氣系統(tǒng)的作用和方式 9/16/2022781排氣要保證迅速、完全，排氣速度要與充模速度相適應(yīng)。2排氣槽(孔)盡量設(shè)在塑件較厚的成型部位。3排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在分型面上，但排氣槽溢料產(chǎn)生的毛邊應(yīng)不阻礙塑件脫模。4排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在料流的終點，如流道、冷料穴的盡端。5為了模具制造和清模的方便，排氣槽應(yīng)盡量設(shè)在凹模的一面。6排氣槽排氣方向不應(yīng)朝向操作面，防止注射時漏料燙傷人。7排氣槽(孔)不應(yīng)有死角，防止積存冷料。 3.11.2 排氣系統(tǒng)的設(shè)置 9/16/2022793.12 注射模典型結(jié)構(gòu) 3.12.1 單分型面注射模 合模時，在導(dǎo)柱8和導(dǎo)套9的導(dǎo)向和定位作用下，注射機(jī)的合模系統(tǒng)帶動動模局部向前移動，使模具閉合，并提供足夠的鎖模力鎖緊模具。在注射液壓缸的作用下，塑料熔體通過注射機(jī)噴嘴經(jīng)模具澆注系統(tǒng)進(jìn)入型腔，待熔體充滿型腔并經(jīng)保壓、補(bǔ)縮和冷卻定型后開模。1工作原理 9/16/202280 開模時，注射機(jī)合模系統(tǒng)帶動動模向后移動，模具從動模和定模分型面分開，塑件包在凸模7上隨動模一起后移，同時拉料桿15將澆注系統(tǒng)主流道凝料從澆口套中拉出，開模行程結(jié)束，注射機(jī)液壓頂桿2l推動推板13，推出機(jī)構(gòu)開始工