第一節(jié)模具分類及與注射機(jī)的關(guān)系

第二章塑料注射成型模具2023/2/11重點(diǎn)：注射模具典型結(jié)構(gòu)及類型模具與注射機(jī)相關(guān)校核重點(diǎn)、難點(diǎn)難點(diǎn)：模具與注射機(jī)相關(guān)校核第一節(jié)模具分類及與注射機(jī)的關(guān)系2023/2/12注射模具典型結(jié)構(gòu)模具組成部件成型零件18、19澆注系統(tǒng)導(dǎo)向機(jī)構(gòu)3、14、15分型抽芯機(jī)構(gòu)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(dòng)模和定模兩部分，動(dòng)模和定模閉合形成型腔和澆注系統(tǒng)。開(kāi)模時(shí)，動(dòng)模移動(dòng)離開(kāi)定模露出型腔中的塑料制品，然后注射機(jī)頂出系統(tǒng)推動(dòng)模具頂出系統(tǒng)頂出制品。2023/2/13概述設(shè)計(jì)注射模具應(yīng)考慮的問(wèn)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(dòng)行為、流動(dòng)阻力、速度，校核最大流動(dòng)長(zhǎng)度，明確流體的流動(dòng)路徑。塑料的冷卻收縮和補(bǔ)塑。由模具設(shè)計(jì)來(lái)控制塑料在模具內(nèi)的結(jié)晶、取向和改善制品的內(nèi)應(yīng)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(jié)構(gòu)要合理，零件滿足一定的技術(shù)要求。塑料注射成型模具2023/2/14注射模具分類(自學(xué)，后面章節(jié)有詳細(xì)講解）按安裝方式：固定式和移動(dòng)式（僅用于立式注射機(jī)）按注射機(jī)類型：臥式、立式和角式注射機(jī)用模具按型腔數(shù)目：?jiǎn)涡颓缓投嘈颓荒＞甙纯傮w結(jié)構(gòu)可以分成以下幾類：?jiǎn)畏中兔婺＞撸▋砂迨侥＞撸詈?jiǎn)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(dòng)鑲件的注射模具由于制品的特殊結(jié)構(gòu)（螺紋、側(cè)凹），模具不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模或?yàn)榱藴p少成本而把模具設(shè)計(jì)成帶活動(dòng)鑲件。開(kāi)模時(shí)，鑲件和塑料制品一起脫出模外，用手或機(jī)械把鑲件和制品分開(kāi)。塑料注射成型模具2023/2/15橫（側(cè)）向分型抽芯注射模具

對(duì)帶有側(cè)凹或側(cè)孔的塑料制品，如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)脫模，則必須設(shè)計(jì)側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)（比如：斜導(dǎo)柱和滑塊、斜滑塊、彈簧等）。自動(dòng)卸螺紋注射模具對(duì)帶螺紋制品，除了要求不高的螺紋可以利用強(qiáng)制脫模和陽(yáng)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(shí)現(xiàn)自動(dòng)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(yáng)螺紋）作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。定模設(shè)頂出裝置的注射模具一般注射模具開(kāi)模后，塑件均留在動(dòng)模一側(cè)，故頂出機(jī)構(gòu)均設(shè)在動(dòng)模一邊。但有時(shí)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(dòng)模也可能留在定模），那么，就必須在定模一側(cè)設(shè)頂出裝置或在動(dòng)定模都要設(shè)頂出機(jī)構(gòu)。塑料注射成型模具2023/2/16注射模具分類無(wú)流道注射模具無(wú)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(méi)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(méi)有澆注系統(tǒng)凝料。故必須采取措施對(duì)流道進(jìn)行加熱和絕熱。疊層注塑模具(多層注塑模具)相當(dāng)于多個(gè)兩板式模具組合在一起,也可用于三板式模具或無(wú)流道模具。塑料注射成型模具2023/2/17模具和注射機(jī)的關(guān)系每一付模具都只能安裝在相應(yīng)的注射機(jī)上才能進(jìn)行正常的生產(chǎn)，所以，設(shè)計(jì)模具時(shí)就必須考慮注射機(jī)的一些相關(guān)參數(shù)，才能使模具順利地安裝在注射機(jī)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(kāi)模行程以及注射機(jī)動(dòng)、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(guó)際上規(guī)定以一次對(duì)空注射PS塑料的最大克數(shù)為注射機(jī)的最大注射量。故對(duì)PS塑料，一次注入模具中的塑料的總重量應(yīng)該小于注射機(jī)的額定注射量（考慮模腔阻力等因素，一般取80%～85%來(lái)校核）。即(克)式中：mso—注射機(jī)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(duì)非晶塑料=1,對(duì)結(jié)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(guó)際上規(guī)定以一次對(duì)空注射PS塑料的最大克數(shù)為注射機(jī)的最大注射量。故對(duì)PS塑料，一次注入模具中的塑料的總重量應(yīng)該小于注射機(jī)的額定注射量（考慮模腔阻力等因素，一般取80%～85%來(lái)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(guó)規(guī)定：最大注射量指柱塞或螺桿在料筒內(nèi)的最大推進(jìn)容積Vc(cm3)mmax=Vc·ρ·C（克）式中：Vc—注射機(jī)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(duì)結(jié)晶型塑料：C≈0.7-0.8對(duì)非晶型塑料：C≈0.8-0.9注意以上皆沒(méi)有考慮壓力對(duì)塑料的影響，如果要同時(shí)考慮溫度和壓力對(duì)塑料的影響，則必須查閱相關(guān)的手冊(cè)。對(duì)高粘度充模比較困難的塑料，實(shí)際注射量還應(yīng)該取小些。對(duì)有些物料還應(yīng)校核其最小注射量，否則可能會(huì)使物料停留時(shí)間太長(zhǎng)而分解。一般制品的注射量不應(yīng)小于最大注射量的20%。塑料注射成型模具90的注塑機(jī)，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(jī)的最大注射壓力(指料筒內(nèi)螺桿或柱塞頭部熔體壓強(qiáng))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(jī)的壓力傳遞性比柱塞式注射機(jī)的要好些。對(duì)流動(dòng)差的塑料和薄壁長(zhǎng)流程的制品，其型腔中的壓力應(yīng)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(jī)的鎖模裝置對(duì)模具所施加的最大夾緊力。塑料注射成型時(shí)，在型腔中會(huì)產(chǎn)生很高的壓強(qiáng)，如果在壓力作用下使模具脹開(kāi)則會(huì)導(dǎo)致溢料，所以對(duì)鎖模力要進(jìn)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(duì)模具的脹開(kāi)力F—注射機(jī)的額定鎖模力Pcavity—型腔及流道中塑料的平均壓強(qiáng)（通常可取200~400Kg/Cm3或20~40MPa）Pbarrel—料筒中塑料在螺桿頭部的壓強(qiáng)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(jī)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(jī)的K值大，直通噴咀比彈簧式噴咀的K值大。同時(shí)也應(yīng)該校核模具能否承受注射機(jī)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(jī)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(jī)模板上安裝模具的螺孔尺寸等。模具主流道入口SR應(yīng)比注射機(jī)噴咀頭部SR大0.5～2mm，見(jiàn)圖。角式注射機(jī)的噴咀頭為平面，模具相應(yīng)位置也應(yīng)為平面。模具上的定位圈與注射機(jī)定模板上定位孔呈較松的動(dòng)配合，同時(shí)保證了模具的順利安裝和模具主流道中心線與注射機(jī)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(yīng)在注射機(jī)所要求的最大模厚和最小模厚之間。（有些注射機(jī)無(wú)最小模厚的限制）模具的長(zhǎng)和寬方向至少一個(gè)尺寸應(yīng)小于注射機(jī)的拉桿間距見(jiàn)圖，否則要用墊塊調(diào)節(jié)。（有些小型注射機(jī)只有兩根拉桿）模具在注射機(jī)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(jī)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(kāi)模行程校核5.開(kāi)模行程和頂出裝置的校核所有注射機(jī)的開(kāi)模行程都是有限制的，故模具的開(kāi)模距離必須小于注射機(jī)的最大開(kāi)模距離，同時(shí)又要保證塑料制品的順利脫出。對(duì)有側(cè)向分型抽芯機(jī)構(gòu)的模具，如果完成側(cè)向分型抽芯所需的開(kāi)模行程Hc更大，則以Hc

為準(zhǔn)。對(duì)液壓機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)(注射機(jī)最大開(kāi)模行程S與模厚無(wú)關(guān))對(duì)全液壓鎖模機(jī)構(gòu)(注射機(jī)最大開(kāi)模行程S與模厚有關(guān))對(duì)單分型面模具對(duì)雙分型面模具對(duì)階梯狀制品塑料注射成型模具2023/2/116開(kāi)模行程校核對(duì)帶螺紋的制品，如果要通過(guò)開(kāi)模的動(dòng)力和行程來(lái)旋出螺紋型芯或螺紋型環(huán)，則應(yīng)考慮全部脫出螺紋所需的開(kāi)模行程Hs

是否大于H1+H2

，如果Hs>H1+H2,則以Hs為準(zhǔn)。設(shè)計(jì)模具時(shí)還要考慮注射機(jī)的頂出方式、頂桿中心距和最大頂出距離，常見(jiàn)的頂出方式有：中心頂桿機(jī)械頂出兩側(cè)雙頂桿機(jī)械頂出中心頂桿液壓頂出和兩側(cè)雙頂桿機(jī)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(guó)產(chǎn)注射機(jī)簡(jiǎn)述國(guó)產(chǎn)注射機(jī)按驅(qū)動(dòng)方式：液壓（平穩(wěn)）和機(jī)械驅(qū)動(dòng)按工作方式：全自動(dòng)、半自動(dòng)和手動(dòng)按結(jié)構(gòu)形式：立式、臥式和直角式立式注射機(jī)這類注射機(jī)的開(kāi)合模方向和注射方向是垂直方向。優(yōu)點(diǎn)：占地面積小，安裝和拆卸模具方便，動(dòng)模上的鑲嵌件易于固定，不易傾斜和脫落。缺點(diǎn)：塑料件在頂出后不能靠重量自動(dòng)脫離型腔，需靠人工取出，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，如果要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，必須安裝機(jī)械手。一般為小型注射機(jī)。塑料注射成型模具注塑機(jī)鎖模部位主要技術(shù)規(guī)范（自學(xué)）2023/2/118注射機(jī)簡(jiǎn)述臥式注射機(jī)這類注射機(jī)是目前最廣的一種機(jī)型。其開(kāi)合模方向和注射方向都呈水平方向。多為大中型注射機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：機(jī)體低，易操縱和加料。制件被頂出后可以靠重力自動(dòng)掉下，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。缺點(diǎn)：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(jī)簡(jiǎn)述直角式注射機(jī)這類注射機(jī)的開(kāi)合模方向與注射方向垂直。一般是開(kāi)合模方向水平，注射方向垂直。特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(jī)的開(kāi)合模是由絲桿來(lái)傳動(dòng)，故可以用這個(gè)特點(diǎn)來(lái)成型帶螺紋的制品。一般由機(jī)械傳動(dòng)，故傳遞的力不準(zhǔn)確，不可靠，且模具的沖擊震動(dòng)很大。目前也有用液壓傳動(dòng)的。另外還有轉(zhuǎn)盤(pán)式注射機(jī)、旋轉(zhuǎn)式注射機(jī)、熱固性塑料注射機(jī)、雙色注射機(jī)等。塑料注射成型模具2023/2/120結(jié)束2023/2/121儲(chǔ)料——合?！⑸洹骸a(bǔ)塑（冷卻——————）——開(kāi)?！撃＃▋?chǔ)料———）2023/2/122螺桿式注射機(jī)工作原理2023/2/123柱塞式注射機(jī)工作原理2023/2/124立式注射機(jī)工作原理臥式注射機(jī)工作原理角式注射機(jī)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(dòng)鑲件注塑模塑料注射成型模具2023/2/129側(cè)向分型抽芯注塑模1.斜導(dǎo)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(dòng)卸螺紋注塑模塑料注射成型模具2023/2/131回轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)方式用大升角絲桿螺母帶動(dòng)螺紋型芯回轉(zhuǎn)2023/2/132定模設(shè)頂出機(jī)構(gòu)的模具塑料注射成型模具2023/2/133無(wú)流道注塑模具1.動(dòng)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(dǎo)柱8.型芯固定板9.型芯10.導(dǎo)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(jī)安裝螺釘校核圖2023/2/138兩板式模具開(kāi)模行程校核S>=H1+H2+5~10(mm)（機(jī)械鎖模）S>=Hm+H1+H2+5~10