注塑機(jī)畢業(yè)設(shè)計(jì)

摘要

此論文重要講述的是注塑機(jī)的設(shè)計(jì)，它是成型塑件的一種重要工藝裝備。注塑成型是運(yùn)用塑料的可擠壓性和可模塑性，使粘流狀態(tài)熔體在一定壓力的閉合模具中成型含有一定形狀和尺寸的塑件制品。此設(shè)計(jì)為為一盒體的外殼。根據(jù)其技術(shù)規(guī)定和使用規(guī)定，選擇塑料種類為ABS，再根據(jù)塑料的形狀和生產(chǎn)批量，選擇SZ-300/160注塑成型機(jī)。由于該塑件的側(cè)抽芯較長(zhǎng)，因此采用液壓抽長(zhǎng)型芯機(jī)構(gòu)，該系統(tǒng)有較大優(yōu)點(diǎn)，其液壓抽拔力大，運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)。

此模采用一模一腔，一次分型脫出塑件。型芯和型腔采用冷卻水槽構(gòu)造的冷卻系統(tǒng)，采用氣塞排氣，可有限避免缺點(diǎn)。在擬定模具構(gòu)造方案后，繪制模具裝配圖，并進(jìn)行計(jì)算。最后繪制模具非原則零件圖，經(jīng)全方面審核后投產(chǎn)制造。

核心詞：注塑模具，盒形件，型芯，單型腔

Abstract

Thispaperistalkingaboutthedesignofinjectionmoulds;whichisanimportantequipmentofplasticforming.Injectionmoldingistomakeglutinousfusibilityformrequiredplasticproductwithdesignedshapeandsizeinclosedmouldsunderneededpressurebymeansofplasticextrusionandplasticity.Theplasticproductisaoutercoveringforaboxbody.Accordingtoitstechnicalrequestandusedrequest,ABSistobeclosedasitsmaterial.Accordingtoitsdesignedshapeandthenumbersoftheproducts,wechoosethesz-300/160castshaper.Atthesametime,weusethehydraulicpressuretopulloutthelongcoreorganizationwhichissteadyforthelongcore.

Thismoldusesamoldcavity,aminuteleavesmodels.Thecoreandthecavityusesthecoolingwatersystem,tucktoexhaustthegas,butavoidstheflaw.Afterascertainingtheprojectofthestructureofthemould,protractmould-fittingdrawing.Atlast,carryoutanall-aroundcheckoutandauditingandlaunchintomanufacture.

Keywords:theinjectionmoulds,theoutercoveringforaboxbody,core,amoldcavity.

目

錄

摘要

I

ABSTRACT

II

第一章引言

1

1.1課題的背景和意義

1

第二章注塑機(jī)的構(gòu)成及工作過(guò)程

2

2.1注塑機(jī)的構(gòu)成………………………2

2.2注塑機(jī)工作過(guò)程……………………2

第三章注塑機(jī)成型和操作

3

3.1注塑成型機(jī)的工作原理

3

3.2注塑機(jī)的構(gòu)造……………4

3.3注塑機(jī)的操作…………5

第四章注塑機(jī)的性能參數(shù)

6

4.1合模力……………7

4.2合模裝置的基本尺寸…………10

第五章注射裝置構(gòu)造設(shè)計(jì)…………………17

5.1加料口和料筒……………………17

5.2

噴嘴………………18

5.3油缸………………19

5.4柱塞桿……………20

第六章合模裝置機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)…………………20

6.1合模形式對(duì)制品尺寸精度的影響………………21

6.2螺桿………………24

6.3飛輪………………25

第七章

總結(jié)………………27

參考文獻(xiàn)………………27

致謝……………………29

第一章引言

1.1課題的背景和意義

注塑機(jī)是一種重要的塑料成型加工設(shè)備,其產(chǎn)品涵蓋汽車、航空、家電、輕工等領(lǐng)域。塑料注塑制品的質(zhì)量與機(jī)器性能及工藝等各項(xiàng)性能參數(shù)緊密有關(guān)。在注射成型中，溫度、壓力、位移、速率等多個(gè)性能參數(shù)是造成制品出現(xiàn)短射、飛邊、翹曲和尺寸超差等缺點(diǎn)的重要因素。為提高注塑制品的質(zhì)量，精確獲取和調(diào)節(jié)各項(xiàng)性能參數(shù)是十分必要的。傳統(tǒng)的手工方式檢測(cè)辦法，測(cè)量效率低、精度不高，在多參數(shù)、變化快等場(chǎng)合含有很大的局限性。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和儀器儀表技術(shù)的發(fā)展，特別是美國(guó)國(guó)家儀器公司（NI公司）在20世紀(jì)80年代中期提出虛擬儀器的概念，掀起了測(cè)試測(cè)量領(lǐng)域里一次深刻的技術(shù)變革。所謂虛擬儀器就是在以計(jì)算機(jī)為核心的硬件平臺(tái)上，其功效由顧客設(shè)計(jì)和定義，含有虛擬面板，其測(cè)試功效由測(cè)試軟件實(shí)現(xiàn)的一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。由于虛擬儀器集成計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的計(jì)算解決能力和儀器硬件的測(cè)量、控制能力，大大地提高了測(cè)量的精確性和自動(dòng)化程度。但是，就多個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)而言，由于其硬件配備、編程水平及設(shè)計(jì)者的設(shè)計(jì)理念不同，在系統(tǒng)可靠性，操作方便性和應(yīng)用范疇等方面存在很大差別。在塑料行業(yè)，針對(duì)注塑機(jī)系統(tǒng)的高精度、人性化的專用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)并不多見(jiàn)。為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一套多功效、多通道數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，該系統(tǒng)以NI公司的高性能的數(shù)據(jù)采集卡及信號(hào)調(diào)理模塊為硬件平臺(tái)，采用當(dāng)今最流行的圖形化編程環(huán)境LabVIEW作為軟件開(kāi)發(fā)工具，它能夠?qū)ψ⑺軝C(jī)性能及工藝等各項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行高速實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)采集，并將數(shù)據(jù)及時(shí)地送入計(jì)算機(jī)中進(jìn)行分析、解決，最后將成果形象地顯示在計(jì)算機(jī)屏幕上。在編程過(guò)程中，我們始終堅(jiān)持人性化的設(shè)計(jì)思路，站在使用者的角度，將諸多的必要配備工作開(kāi)放給顧客，由使用者根據(jù)自己的需要進(jìn)行配備，大大提高了系統(tǒng)的通用性和靈活性，實(shí)踐證明，本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測(cè)量精度高，工作可靠穩(wěn)定。是一套可真正應(yīng)用于生產(chǎn)或科研過(guò)程中的非常好的數(shù)據(jù)采集平臺(tái)，含有較好的應(yīng)用前景。筆者認(rèn)為，此數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)為此后進(jìn)一步開(kāi)發(fā)其它功效模塊，例如數(shù)據(jù)分析功效模塊，故障診療功效模塊建立了良好基礎(chǔ)。

第二章注塑機(jī)的基本構(gòu)成及其工作過(guò)程

隨注塑成型技術(shù)的廣泛應(yīng)用與發(fā)展，其機(jī)器類型較多，但其中最有代表性的是柱塞式和螺桿式兩種。

一、注塑機(jī)的構(gòu)成

一臺(tái)通用型注塑機(jī)重要涉及下列部件

注塑裝置：它的重要作用是使塑料均勻的塑化成熔融狀態(tài)，并以一定的壓力和速度將一定的熔料注射到模腔內(nèi)。因此注射裝置應(yīng)含有塑化良好，計(jì)量精確的性能，并且在注射時(shí)對(duì)熔料能夠提供足夠的壓力和速度。注射裝置普通由塑化部件（機(jī)筒、螺桿、噴嘴等）料斗、計(jì)量裝置、螺桿傳動(dòng)裝置、注射和移動(dòng)裝置等構(gòu)成。

合模裝置（鎖模裝置）：它是確保成形模具可靠的閉合和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作，即成型制品的工作部件。由于在注射時(shí)注入模腔中的熔料還含有一定的壓力，這就規(guī)定合模裝置予以模具以足夠的合緊力（普通稱為合模力或鎖模力）以避免在熔料的壓力作用下模具被打開(kāi)從而造成制品溢邊或使制品的精度下降，合模裝置重要由模板、拉桿、合模機(jī)構(gòu)、制品頂出裝置和安全門等構(gòu)成。

液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)：注射成型是由塑料熔融、模子閉合、注射模、壓力保持、制品固化定型、開(kāi)模取出制品等工序所構(gòu)成的持續(xù)生產(chǎn)過(guò)程，液壓和電氣則是為了確保注射成型機(jī)按工藝過(guò)程預(yù)定的規(guī)定（壓力、速度、溫度、時(shí)間）和動(dòng)作程序，精確無(wú)誤的進(jìn)行工作而設(shè)立的動(dòng)力和控制系統(tǒng)，液壓部分重要有動(dòng)力油泵、方向閥、流量閥以及壓力控制閥；附屬裝置；管路和箱體等部分。電氣部分重要由動(dòng)力動(dòng)作程序和加熱等控制構(gòu)成。

二、注射成型機(jī)的工作過(guò)程

每臺(tái)注射成型機(jī)的動(dòng)作程序能夠不完全一致，但需要完畢的工藝內(nèi)容即基本工序來(lái)看，其動(dòng)作大致表達(dá)為

1、閉模和合緊

注射成型機(jī)的成型周期普通從模具開(kāi)始閉合起，模具首先以低壓快速進(jìn)行閉合，當(dāng)動(dòng)模和定模將近靠近時(shí)，合模的動(dòng)力系統(tǒng)自動(dòng)切換成低壓、低速，在確認(rèn)模內(nèi)無(wú)異物時(shí)，再切換成高壓而將模具合緊。

2、注射裝置前移與注射

在確認(rèn)模具達(dá)成所規(guī)定的合緊程度后，注射裝置前移，使噴嘴與模具貼合。當(dāng)噴嘴與模具完全貼合后，便能夠向注射油缸接入壓力油。于是與油缸活塞桿相接的螺桿，則以高壓高速將頭部的熔料注入模腔。此時(shí)螺桿頭部作用于熔料上的壓力為注射力，又稱一次壓力。

3、壓力保持

注入模腔的熔料，由于低壓模具的冷卻作用，使注入模腔的熔料產(chǎn)生收縮。為制得質(zhì)量致密的制品，故對(duì)熔料還需保持一定的壓力進(jìn)行收縮。此時(shí)，螺桿作用于熔料上的壓力稱為保壓壓力，又稱二次壓力。

4、制品冷卻與預(yù)塑化

當(dāng)保壓進(jìn)行到模腔內(nèi)的熔料失去從澆口回流的可能性時(shí)（澆口封閉），注射油缸內(nèi)的保壓壓力即可除去（此時(shí)合模油缸的壓力也能夠撤除）,使制品在模內(nèi)冷卻定型。此時(shí)螺桿在液壓馬達(dá)的驅(qū)動(dòng)下轉(zhuǎn)動(dòng)，將來(lái)自料口的粒狀塑料往前輸送，并使其塑化。由于螺桿頭部熔料壓力的作用，使螺桿在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)又發(fā)生后退。螺桿在塑化時(shí)的后移量，即表達(dá)了螺桿頭部所積存的熔料體積量。當(dāng)螺桿退回到計(jì)量值時(shí)，螺桿即停止轉(zhuǎn)動(dòng)，準(zhǔn)備下一次注射。制品冷卻與塑化在時(shí)間上普通是重疊的，在普通狀況下，規(guī)定螺桿塑化時(shí)間要少于制品冷卻時(shí)間。

5、注射裝置后退和升模頂出制品

螺桿塑化計(jì)量完畢后，為了使噴嘴不致于因長(zhǎng)時(shí)間與冷模具接觸而形成冷料等緣故，經(jīng)常需要將噴嘴撤離模具，即注射裝置后退。此動(dòng)作進(jìn)行與否或先后的程序，機(jī)器均能夠選擇。模腔內(nèi)的熔料經(jīng)冷卻定型后，合模裝置即行升模，并自動(dòng)頂落制品。

第三章注塑機(jī)成型和操作

1、注塑成型機(jī)的工作原理

注塑機(jī)的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài)（即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后獲得制品的工藝過(guò)程。

注射成型是一種循環(huán)的過(guò)程，每一周期重要涉及：定量加料——熔融塑化——施壓注射——充模冷卻——啟模取件。取出塑件后又再閉模，進(jìn)行下一種循環(huán)。

2、注塑機(jī)的構(gòu)造

注塑機(jī)根據(jù)塑化方式分為柱塞式注塑機(jī)和螺桿式注塑機(jī)，按機(jī)器的傳動(dòng)方式又可分為液壓式、機(jī)械式和液壓——機(jī)械（連桿）式，按操作方式分為自動(dòng)、半自動(dòng)、手動(dòng)注塑機(jī)。

（1）臥式注塑機(jī)：這是最常見(jiàn)的類型。其合模部分和注射部分處在同一水平中心線上，且模具是沿水平方向打開(kāi)的。其特點(diǎn)是：機(jī)身矮，易于操作和維修；機(jī)器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可運(yùn)用重力作用自動(dòng)落下，易于實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)操作?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上的注塑機(jī)多采用此種型式。

（2）立式注塑機(jī)：其合模部分和注射部分處在同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開(kāi)的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進(jìn)行塑化。但制品頂出后不易自動(dòng)落下，必須用手取下，不易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)操作。立式注塑機(jī)宜用于小型注塑機(jī)，普通是在60克下列的注塑機(jī)采用較多，大、中型機(jī)不適宜采用。

（3）角式注塑機(jī)：其注射方向和模具分界面在同一種面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機(jī)小，但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機(jī)宜用于小機(jī)。

（4）多模轉(zhuǎn)盤式注塑機(jī)：它是一種多工位操作的特殊注塑機(jī)，其特點(diǎn)是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤式構(gòu)造，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這種型式的注塑機(jī)充足發(fā)揮了注射裝置的塑化能力，能夠縮短生產(chǎn)周期，提高機(jī)器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時(shí)間長(zhǎng)或因安放嵌件而需要較多輔助時(shí)間的大批量制品的生產(chǎn)。但因合模系統(tǒng)龐大、復(fù)雜，合模裝置的合模力往往較小，故這種注塑機(jī)在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應(yīng)用較多。

普通注塑機(jī)涉及注射裝置、合模裝置、液壓系統(tǒng)和電氣控制系統(tǒng)等部分。

注射成型的基本規(guī)定是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和確保成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的規(guī)定，注射必須確保有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，對(duì)應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力（模腔內(nèi)的平均壓力普通在20～45MPa之間），因此必須有足夠大的合模力。由此可見(jiàn)，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的核心部件。

3.注塑機(jī)的操作

3.1注塑機(jī)的動(dòng)作程序

合?！A(yù)塑→倒縮→噴嘴邁進(jìn)→注射→保壓→噴嘴后退→冷卻→開(kāi)模→頂出→開(kāi)門→取工件→關(guān)門→合模。

3.2注塑機(jī)操作項(xiàng)目：注塑機(jī)操作項(xiàng)目涉及控制鍵盤操作、電器控制柜操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過(guò)程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出形式的選擇，料筒各段溫度及電流、電壓的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。

3.2.1注射過(guò)程動(dòng)作選擇

普通注塑機(jī)既可手動(dòng)操作，也能夠半自動(dòng)和全自動(dòng)操作。

手動(dòng)操作是在一種生產(chǎn)周期中，每一種動(dòng)作都是由操作者撥動(dòng)操作開(kāi)關(guān)而實(shí)現(xiàn)的。普通在試機(jī)調(diào)模時(shí)才選用。

半自動(dòng)操作時(shí)機(jī)器能夠自動(dòng)完畢一種工作周期的動(dòng)作，但每一種生產(chǎn)周期完畢后操作者必須拉開(kāi)安全門，取下工件，再關(guān)上安全門，機(jī)器方能夠繼續(xù)下一種周期的生產(chǎn)。

全自動(dòng)操作時(shí)注塑機(jī)在完畢一種工作周期的動(dòng)作后，可自動(dòng)進(jìn)入下一種工作周期。在正常的持續(xù)工作過(guò)程中不必停機(jī)進(jìn)行控制和調(diào)節(jié)。但須注意，如需要全自開(kāi)工作，則（1）半途不要打開(kāi)安全門，否則全自動(dòng)操作中斷；（2）要及時(shí)加料；（3）若選用電眼感應(yīng)，應(yīng)注意不要遮閉了電眼。

事實(shí)上，在全自動(dòng)操作中普通也是需要半途臨時(shí)停機(jī)的，如給機(jī)器模具噴射脫模劑等。

正常生產(chǎn)時(shí)，普通選用半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。操作開(kāi)始時(shí)，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要選擇操作方式（手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)），并對(duì)應(yīng)撥動(dòng)手動(dòng)、半自動(dòng)或全自動(dòng)開(kāi)關(guān)。

半自動(dòng)及全自動(dòng)的工作程序已由線路本身擬定好，操作人員只需在電柜面上更改速度和壓力的大小、時(shí)間的長(zhǎng)短、頂針的次數(shù)等等，不會(huì)因操作者調(diào)錯(cuò)鍵鈕而使工作程序出現(xiàn)混亂。

當(dāng)一種周期中各個(gè)動(dòng)作未調(diào)節(jié)妥當(dāng)之前，應(yīng)先選擇手動(dòng)操作，確認(rèn)每個(gè)動(dòng)作正常之后，再選擇半自動(dòng)或全自動(dòng)操作。

3.2.2預(yù)塑動(dòng)作選擇

根據(jù)預(yù)塑加料前后注座與否后退，即噴嘴與否離開(kāi)模具，注塑機(jī)普通設(shè)有三種選擇。

（1）固定加料：預(yù)塑前和預(yù)塑后噴嘴都始終貼進(jìn)模具，注座也不移動(dòng)。

（2）前加料：噴嘴頂著模具進(jìn)行預(yù)塑加料，預(yù)塑完畢，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具。選擇這種方式的目的是：預(yù)塑時(shí)運(yùn)用模具注射孔抵住噴嘴，避免熔料在背壓較高時(shí)從噴嘴流出，預(yù)塑后能夠避免噴嘴和模具長(zhǎng)時(shí)間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對(duì)穩(wěn)定。

（3）后加料：注射完畢后，注座后退，噴嘴離開(kāi)模具然后預(yù)塑，預(yù)塑完注座邁進(jìn)。該動(dòng)作合用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時(shí)間短，避免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內(nèi)的凝固。

注射結(jié)束、冷卻計(jì)時(shí)器計(jì)時(shí)完畢后，預(yù)塑動(dòng)作開(kāi)始。螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料熔融料擠送到螺桿頭前面。由于螺桿前端單向閥的作用，熔融塑料積存在機(jī)筒的前端，將螺桿向后迫退。當(dāng)螺桿退到預(yù)定的位置時(shí)（此位置由行程開(kāi)關(guān)擬定，控制螺桿后退的距離，實(shí)現(xiàn)定量加料），預(yù)塑停止，螺桿停止轉(zhuǎn)動(dòng)。緊接著是倒縮動(dòng)作，倒縮即螺桿做微量的軸向后退，此動(dòng)作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機(jī)筒內(nèi)外壓力的不平衡而引發(fā)的“流涎”現(xiàn)象。若不需要倒縮，則應(yīng)把倒縮停止，開(kāi)關(guān)調(diào)到適宜位置，讓預(yù)塑停止。開(kāi)關(guān)被壓上的同一時(shí)刻，倒縮停止開(kāi)關(guān)也被壓上。當(dāng)螺桿做倒縮動(dòng)作后退到壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)，倒縮停止。接著注座開(kāi)始后退。當(dāng)注座后退至壓上停止開(kāi)關(guān)時(shí)，注座停止后退。若采用固定加料方式，則應(yīng)注意調(diào)節(jié)好行程開(kāi)關(guān)的位置。

普通生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進(jìn)退操作時(shí)間，加緊生產(chǎn)周期。

第四章注塑機(jī)性能參數(shù)

一臺(tái)注塑機(jī)的性能特性，普通用某些性能參數(shù)來(lái)表達(dá)。

合模部分重要性能參數(shù)

合模部分的性能參數(shù)，重要用來(lái)表達(dá)該部件在工作時(shí)所能提供的力和模具安裝尺寸等特性。

一

合模力（噸力、千牛力）

螺桿作用于熔料的壓力，在熔料內(nèi)流經(jīng)機(jī)筒、噴嘴、模具的澆注系統(tǒng)后，將要損失一部分。

余下的即為模腔內(nèi)的熔料壓力，簡(jiǎn)稱模腔壓力。在注射時(shí)，要使模具不被模腔內(nèi)的壓力所形成的脹模力頂開(kāi)，就必須對(duì)模具施以足夠的夾緊力，即合模力。根據(jù)圖，在注射時(shí)脹模力應(yīng)由材料的靜壓和由液體的（涉及熔料和油缸內(nèi)的工作油）沖擊而產(chǎn)生的動(dòng)壓所構(gòu)成。當(dāng)動(dòng)模板在受到脹模力作用時(shí)，運(yùn)動(dòng)部件可能發(fā)生退讓。若取動(dòng)模板為平衡體，在不考慮機(jī)械摩擦的狀況下，沿合模機(jī)構(gòu)軸線方向的力平衡關(guān)系為

=0----------（4-1）

式中Pcm------------合模力

Pm------------模腔壓力

Pg-------------注射時(shí)，由熔料與工作油的沖擊，所產(chǎn)生的壓力增力

F---------------制品在分型面上的投影面積

m--------------合模裝置運(yùn)動(dòng)部件的質(zhì)量

因高分子流動(dòng)以及對(duì)壓力的傳遞不同于牛頓型液體,因此在模腔內(nèi)由沖擊所產(chǎn)生的壓力增量是比較小的,式中的位移加速度,重要取決于模具在脹模力的作用下所形成的間隙量,如確保模具完全閉合,則位移加速度應(yīng)為0,因此可將4-1簡(jiǎn)化為僅考慮模腔壓力作用的合模力體現(xiàn)式

PcmPmF----------（4-2）

因此，要對(duì)確實(shí)認(rèn)對(duì)機(jī)器重量和尺寸影響較大的參數(shù)--合模力,首先要分析清晰模腔壓力的形成與分布,及其影響因素,進(jìn)而求得它們之間的關(guān)系,可是對(duì)于注射過(guò)程這樣極為復(fù)雜的流變現(xiàn)象,至今尚未找到熔料在模內(nèi)流動(dòng)的基本因素之間的可靠定量關(guān)系,但研究表明,模腔壓力的大小及其分布與諸多因素有關(guān).如注射壓力、保壓壓力、樹脂溫度、模具溫度、注射速度、制品壁厚與形狀、熔料流動(dòng)距離以及保壓時(shí)間等等。在工程實(shí)際中，慣用的辦法是通過(guò)分析清晰合模系統(tǒng)的性能之后測(cè)出注射過(guò)程中的合模力的變化，用求出模腔平均壓力的辦法計(jì)算合模力

Px=PoF（x）----------（4-3）

式中Px-----------熔料自澆口流入x距離處的壓力

Po-----------澆口處的壓力

F（x）-------由模腔幾何形狀及尺寸決定的計(jì)算函數(shù)

在工程實(shí)際中，慣用的辦法是通過(guò)分析清晰合模系統(tǒng)的性能之后，測(cè)出注射過(guò)程中的合模力的變化，用求出模腔平均壓力的辦法計(jì)算合模力

Pcm=PcpF----------(4-4)

式中的模腔平均壓力(Pcp)可參考4-1選用

表1

成型條件

模腔平均壓力

舉例

容易成型的制品

250

PE\PP\PS等壁厚均勻的日用品容器

普通制品

300

在模具溫度較高時(shí)，成型薄壁容器類制品

加工高粘度樹脂和有精度規(guī)定的制品

350

ABS\PMMA等有精度規(guī)定的零件

用高粘度樹脂加工高粘度、充模難的制品

400

用于機(jī)器零件的高精度的齒輪或凸輪

在上述計(jì)算中，由于給的條件和數(shù)據(jù)不夠精細(xì)，其成果比較粗魯。現(xiàn)在大多數(shù)是用流長(zhǎng)比反映流道阻力，用粘度系數(shù)表達(dá)塑料流動(dòng)性的查圖計(jì)算法，擬定模腔平均壓力

Pcp=ap------（4-4）

式中p---根據(jù)流長(zhǎng)比，由圖

查出的模腔壓力值（公斤力/厘米的方）

a---塑料的流動(dòng)系數(shù)（查表2）

表2

塑料名稱

PE\PS\PP

PA

ABS

CA

PMMA

PC

粘度系數(shù)

1

1.2~1.4

1.3~1.4

1.3~1.5

1.5~1.7

1.7~2.0

樹脂PE,PS,PP

流長(zhǎng)比i=熔流自澆口流入長(zhǎng)度/制品厚度

圖4-1模腔壓力與流長(zhǎng)比（i）

使用機(jī)器時(shí)，，能夠根據(jù)不同狀況，算出所需的合模力，校核所用注塑機(jī)的合模力能否滿足。在設(shè)計(jì)機(jī)器時(shí)，若制品的具體條件未給出，只能根據(jù)機(jī)器使用范疇和設(shè)計(jì)的機(jī)器性能，某一種以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的模腔壓力值和使用機(jī)器時(shí)對(duì)應(yīng)所能提供的最大成型面積來(lái)擬定機(jī)器的合模力

Pcm=Pcp1Fmax

式中Pcp1————模腔計(jì)算壓力。

Fmax————指在計(jì)算壓力下，機(jī)器所能達(dá)成的最大成型壓面積。它與注射量的關(guān)系，可參考表（3）

注射量

30

90

150

250

360

500

600

1000

1500~

成型面積

<80

<180

<350

<600

<750

<850

<1000

<1500

~2500

合模力是確保制品質(zhì)量的重要條件，同時(shí)它又直接影響到機(jī)器的尺寸和重量。因此，研究減少充膜壓力即合模力，是一項(xiàng)很有實(shí)際意義到工作。近來(lái)，由于改善了塑化機(jī)構(gòu)的效能，提供了注射速度并實(shí)現(xiàn)其過(guò)程控制，機(jī)器的合模力有明顯下降。

參考表（4）

注射量（克）

使用合模力的范疇

過(guò)去（60年代）

現(xiàn)在（70年代）

125

80~110

50~80

500

270~380

180~270

合模力與注射量同樣，在一定程度上反映了機(jī)器加工制品能力的大小，因此經(jīng)慣用來(lái)作為表達(dá)機(jī)器規(guī)格大小的主參數(shù)。

二、合模裝置的基本尺寸

合模裝置的尺寸直接影響到機(jī)器所能加工制品的范疇，如制品面積和高度。它重要有合模力和模具構(gòu)造及用途來(lái)決定，隨著塑料制品的廣泛應(yīng)用，對(duì)應(yīng)在注塑機(jī)上加工的制品，即使重量相仿，而幾何形狀上的差別也很大。這就規(guī)定合模裝置有足夠大的尺寸。尺寸小了會(huì)影響機(jī)器的使用范疇。反之大了又影響機(jī)器的尺寸、重量、成本。擬定基本尺寸的辦法，仍依靠生產(chǎn)實(shí)踐的經(jīng)驗(yàn)積累和綜合發(fā)展的方向來(lái)擬定合模裝置各部分的尺寸。

1、

模板尺寸（毫米、米）

圖4-2

模具與模板尺寸關(guān)系

圖4-3模具尺寸發(fā)展變化狀況

模板尺寸（H×V）或拉桿距離（H0乘V0）均是表達(dá)模具安裝面積的重要參數(shù)。它應(yīng)能安裝上制品重量不超出機(jī)器注射量的普通制品模具，模板面積大概是機(jī)器最大成型面積的4~10倍。根據(jù)圖4-2所示的模具安裝在模板上的尺寸關(guān)系，模板尺寸應(yīng)為

H=D+2b+2d+2△1+2△2--------（1）

拉桿間距

Ho=D+2b+2△1-----------（2）

式中D-------有機(jī)器最大成型面積計(jì)算出的直徑

b---------由模具強(qiáng)度與構(gòu)造決定的裕量

d---------拉桿導(dǎo)向部分直徑

△1--------拉桿內(nèi)側(cè)余量

△2--------拉桿外側(cè)余量

近年來(lái)，由于模具構(gòu)造的復(fù)雜化和低壓成型辦法的使用，以及機(jī)器塑化能力的提高和合模力的下降，因此普遍規(guī)定增大模板尺寸。為合理使用機(jī)器，國(guó)外某些公司還將合模裝置設(shè)計(jì)成寬窄兩種系列的模板，供使用單位選擇。

2、.模板間距離與模板高度（毫米、米）

它是用來(lái)表達(dá)機(jī)器所能加工的模具高度的特性參數(shù)。根據(jù)其構(gòu)造形式，重要有兩種表達(dá)辦法：對(duì)肘桿式合模裝置，用模具最大(Hmax)與最小高度(Hmin)及其模板行程(Sm)來(lái)表達(dá);對(duì)液壓式機(jī)構(gòu)，用模具最小高度與模板間的最大距離來(lái)表達(dá)。這些數(shù)據(jù)重要取決于機(jī)器的注射量和用途。為使成型后的制品容易下落，模板間的最大距離普通為成型制品最大高度的3~4倍。模板的行程，最佳不不大于模具的最大高度，或2倍制品的最大高度。按上述規(guī)定，各參數(shù)有以下關(guān)系。

模板間最大距離

肘桿式

Lmax=Sm+Hmax----------（3）

模板行程

因規(guī)定Sm≥2hmax

Lmax=3~4hmax

因此Sm≥1/2~2/3Lmax--------（4）

或表達(dá)成

Sm≥Hmax=2hmax------------（5）

圖4-4

模板間的尺寸

1-----定模板2------模具3------制品4-----動(dòng)模板

制品最大高度重要取決于注射量。根據(jù)現(xiàn)在機(jī)器加工制品的狀況，用統(tǒng)計(jì)分析的辦法，它們之間有以下近似關(guān)系

hmax=K-------------(6)

式中V--------機(jī)器注射量

Kh-------統(tǒng)計(jì)系數(shù)大概為30~40

為了在不加大模板行程的狀況下，擴(kuò)大機(jī)器的加工范疇，在某些機(jī)器上采用調(diào)節(jié)塊構(gòu)造。由于模具構(gòu)造的多樣、復(fù)雜化，近來(lái)模板間最大距離有明顯增加。

注射部分重要技術(shù)參數(shù)及意義

1.

螺桿直徑Ds（mm）——注塑機(jī)螺桿的直徑；

2.

螺桿長(zhǎng)徑比L/Ds——注塑機(jī)螺桿螺紋部分的有效長(zhǎng)度與其外徑之比；

3.

理論注射容積Vi(cm3)——一次注射的最大理論容積；

4.

理論注射量Gi(g)——一次注射的最大理論質(zhì)量，普通用PS材料；

5.

注射壓力Pi(MPa)——注射時(shí)螺桿頭部熔料的最大壓強(qiáng)；

6.

注射速率qi(g/s,cm3/s)——單位時(shí)間內(nèi)，注射的最大理論容積或最大抱負(fù)質(zhì)量（PS）；

7.

注射功率Ni(kW)——螺桿推動(dòng)熔料的最大功率；

8.

塑化能力Qs(g/s,cm3/s)——單位時(shí)間內(nèi)，螺桿可塑化好的塑料質(zhì)量（PS）；

9.

螺桿轉(zhuǎn)速ns(r/min)——預(yù)塑時(shí)，螺桿每分鐘最高轉(zhuǎn)數(shù)；

10.

注射座推力P(kN)——注射噴嘴對(duì)模具主澆套的最大密封推力；

11.

料筒加熱功率Nt(kW)——料筒加熱圈單位時(shí)間供應(yīng)料筒表面的總熱能。

注射部分重要參數(shù)的計(jì)算

一﹑理論射膠容積和理論射膠量

理論射膠容積是按設(shè)計(jì)值進(jìn)行計(jì)算﹐公式是

V=π/4Ds2*S(公式1)

式中V-論射膠容積cm3

Ds-螺桿直徑cm

S-射膠行程cm

理論射膠量等于理論射膠容積乘以塑料常溫下的密度即﹕

G=VXρ（公式2)

式中G-理論射膠量g

V-理論射膠容積cm3

ρ-常溫下的塑料密度g/cm3

基于聚苯乙烯(ps)塑料的特性﹐普通采用其密度值作為計(jì)算的原則﹕ps的常溫下密度為1.05g/cm3。例如理某機(jī)射膠容積307cm3﹐理論射膠量為307×1.05=322.4g

二﹑實(shí)際射膠容積和射膠量

每次射膠所需要的容積由每個(gè)型腔物料的重量乘以型腔的個(gè)數(shù)﹐再加上澆口、流通的重量，然后除以在該塑模溫度下塑料的密度得到：

V=G/ρ熔積Xη（公式3）

式中，V-理論射膠熔積cm3

G-實(shí)際最大射膠量

ρ-塑料在模塑溫度下的密度g/cm3

η-栓膠圈效率安全系數(shù)

考慮到射膠過(guò)程期間塑料熔體在栓膠圈關(guān)閉之前和隨橡膠圈與料筒間隙的回流，因此包含一種安全系數(shù)η。對(duì)多數(shù)塑料說(shuō)，η是0.97，對(duì)尼龍η為0.95。

現(xiàn)在公司的注塑機(jī)F3、F3J、PVC、PET等系列產(chǎn)品樣本中標(biāo)示的射膠容積和射膠量就是按以上公式和聚苯乙烯密度原則得出。例如：160F2機(jī)，射膠容積V=329cm3，ps的熔化溫度下密對(duì)ρ熔體=0.93g/cm3,ξ=0.97,套用公式(3)計(jì)算得出，實(shí)際最大射膠量為296g。

對(duì)于聚苯乙烯（PS），另外一種實(shí)際射膠量的經(jīng)驗(yàn)計(jì)算辦法，就是由理論射膠空積，乘以一系數(shù)再乘以室溫下的聚苯乙烯的密度得到：

G=V×ρ×α

式中G-最大實(shí)際射膠量g

V-理論射膠容積cm3

ρ-ps室溫下密度1.05g/cm3

α-系數(shù)

按照國(guó)家行業(yè)原則JB/T7267.94，α取值為0.85。

2.1．鎖模力

F（TON）

F=Am*Pv/1000

F：鎖模力TON

Am：模腔投影面積CM2

Pv：充填壓力KG/CM2

（普通塑膠材料充填壓力在150-350KG/CM2）

（流動(dòng)性良好取較底值，流動(dòng)不良取較高值）

充填壓力/0.4-0.6=射出壓力

2.2射出壓力

Pi

KG/CM2

Pi=P*A/Ao

Pi:射出壓力

P：泵浦壓力

A：射出油缸有效面積

Ao:螺桿截面積

A=π*D2/4

D：直徑

π：圓周率3.14159

2.3射出容積

V

CM3

V=π*Do2/4*ST

V：射出容積CM3

π：圓周率

Do：螺桿直徑CM

ST：射出行程CM

螺桿直徑42mm

射出行程165mm

V=π*4.2*4.2/4*16.5=228.6CM3

2.4射出重量

G

Vw=V*η*δ

Vw：射出重量G

V：射出容積

η：比重

δ：機(jī)械效率

射出容積=228.6CM3

機(jī)械效率=0.85

比重=0.92

射出重量Vw=228.6*0.85*0.92=178.7G

2.5射出速度

S

CM/SEC

S=Q/A

S：射出速度

CM/SEC

Qr：泵浦吐出量（每回轉(zhuǎn)/CC）CC/REV

A：射出油缸有效面積CM2

Q=Qr*RPM/60(每分鐘/L)

Q：泵浦吐出量

RPM：馬達(dá)回轉(zhuǎn)數(shù)/每分鐘

馬達(dá)轉(zhuǎn)速1000RPM

泵浦吐出量85CC/REV

射出油缸有效面積140CM2

S=85*1000/60/140=10.1CM/SEC

2.6射出率SvG/SEC

Sv=S*Ao

Sv：射出率G/SEC

S：射出速度CM/SEC

Ao：螺桿截面積

射出速度=10CM/SEC

螺桿直徑∮42

面積=3.14159*4.2*4.2/4=13.85CM2

Sv=13.85*10=138.5G/SEC

第五章

注射裝置

1.料筒

從柱塞式注射裝置工作原理的分析懂得，料筒的重要任務(wù)是塑化塑料，并在柱塞的推動(dòng)下將熔料注入模腔。因此規(guī)定料筒在確保塑料塑化良好的前提下，應(yīng)盡量減少塑料運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的阻力。根據(jù)這個(gè)原則我們討論料筒的尺寸。

加料室的直徑和柱塞行程的擬定，是一注射量為根據(jù)的。落入加料室的塑料，柱塞

邁進(jìn)時(shí)被壓成一種圓柱裝料柱，此圓柱的體積為V。=

式中d——加料室的直徑，cm；

L——圓柱體的長(zhǎng)度，cm;

V。——圓柱體的體積.

V．的大小由制品的重量決定。其最大值應(yīng)與機(jī)器的一次最大注射量V。相稱，由于料柱的密度較熔料小，故V應(yīng)比注射量大。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，普通V。比注射量大20—25%。即

V。=1.25V

另外，d和l之間應(yīng)當(dāng)保持適宜的比例。由于l過(guò)長(zhǎng)，會(huì)使壓力損失增大；過(guò)短又會(huì)使d增大，從而使注射壓力下降。普通取l/d為1-1.5的范疇較好。這樣，則上式為

V=

d=

為了使松散的塑料加入順利，加料室應(yīng)有足夠的空間，加料室S段的容積V1普通取機(jī)器一次最大注射量的散重體積的2-2.2倍。即

V1=（2-2.2）

式中G——機(jī)器的最大注射量，g;

y——塑料的散重度，

V1——加料室S段的容積。

已知d和V1，柱塞的注射行程則為

S=

式中S——注塞的行程，cm。

柱塞后退到最后位置后來(lái)，還應(yīng)有一部分留在料筒內(nèi)，其長(zhǎng)度為S1,S1普通為（1.5-2）d。這樣，加料室的總長(zhǎng)度L=l+S+S1。料筒的料扣普通為長(zhǎng)方形，其軸向長(zhǎng)度為1.5d，寬為2/3d左右。為了使加料口的塑料熔接，確保順利加料，須在加料口附近設(shè)立冷卻裝置。

2、噴嘴

噴嘴是連接料筒與模具的部件。它的重要功效是：

預(yù)塑時(shí)，建立背壓，排除氣體，避免熔料流延，提高塑化質(zhì)量。

注射時(shí)，使噴嘴與模具住澆道良好接觸，確保熔料在高壓下不外溢。

注射時(shí)，建立熔體壓力，提高剪切應(yīng)力，并將壓力能轉(zhuǎn)換為動(dòng)能。提高注射速率和升溫，加強(qiáng)混煉效果和均化作用。

保壓時(shí)，便于想模腔補(bǔ)料；冷卻定型時(shí)，可增加回流助力，避免模腔中的熔料回流。

噴嘴還承當(dāng)調(diào)溫、保溫和斷料的功效。

現(xiàn)在，生產(chǎn)上采用的噴嘴形式諸多，但按其構(gòu)造可分為直通式和自鎖式兩大類。

我們這里用直通式的：

通用式噴嘴：這種噴嘴構(gòu)造簡(jiǎn)樸，制造容易，壓力損失較小。其缺點(diǎn)是當(dāng)噴嘴離開(kāi)模具時(shí)，低粘度的熔料容易從噴嘴流出，即產(chǎn)生所謂的流延現(xiàn)象，另外，因噴嘴上無(wú)加熱裝置，熔料容易冷卻。因此，這種形式的噴嘴重要用與熔料粘度高的塑料。

延伸式噴嘴，它是通式噴嘴的改型，構(gòu)造簡(jiǎn)樸，制造容易。這種形式的噴嘴由于增加了噴嘴體的長(zhǎng)度和口徑，并設(shè)有加熱圈，因此熔料不會(huì)冷卻，補(bǔ)縮作用大，使用于厚制品的生產(chǎn)。

遠(yuǎn)射程噴嘴：它除設(shè)有加熱圈外，還擴(kuò)大了噴嘴的存料室，以避免熔料冷卻。這種形式的噴嘴口徑較小，射程較遠(yuǎn)，適合用形狀復(fù)雜的薄壁制品生產(chǎn)。

這里重要用直通式的，不具體介紹自鎖式的了。

圖1

3、油缸：

一種注塑機(jī)單油缸注射裝置，由固定有油馬達(dá)的油缸后蓋和帶密封圈的射膠活塞分別與注射油缸、傳動(dòng)軸配合及傳動(dòng)軸與料筒內(nèi)的螺桿連接構(gòu)成，所述射膠活塞兩端由軸承支承，軸承連接在傳動(dòng)軸上，所述傳動(dòng)軸通過(guò)動(dòng)力輸入軸與油馬達(dá)連接成整體，所述傳動(dòng)軸的一端與動(dòng)力輸入軸配合并在注射油缸中移動(dòng)。省略了活塞桿，構(gòu)造簡(jiǎn)樸、零件少。不管是塑化、注射程序，傳動(dòng)軸始終在注射油缸內(nèi)左、右移動(dòng)、旋轉(zhuǎn)與花鍵軸配合，不會(huì)伸到注射油缸外，因此懸臂端長(zhǎng)度不會(huì)發(fā)生變化，旋轉(zhuǎn)穩(wěn)定、受力均勻，可實(shí)現(xiàn)高速注射，適宜在多個(gè)不同注射行程及大小的注塑機(jī)上使用，實(shí)用性強(qiáng)、使用范疇廣。

圖2

4、柱塞桿：

一種用于控制從漏斗流出的熔融的鋼流的柱塞桿，含有部分地容納在柱塞桿的內(nèi)部通道中的金屬載體元件，所述載體元件壓迫在其橫向擴(kuò)大部分的截頭圓錐體下表面和柱塞桿通道的互補(bǔ)的座表面之間的密封裝置，在載體元件的橫向擴(kuò)大部分上面的位置上存在與載體元件和柱塞桿體中的一種進(jìn)行螺紋嚙合的插入件，而另外的密封裝置置于所述插入件和載體元件之間。優(yōu)選地，插入件是向下旋擰到壓迫另外的密封裝置的墊圈（２上的螺母。

圖3

第六章

合模裝置

合模裝置的類型選擇，直接影響到機(jī)器的性能和成本?？墒?，液壓式和肘桿式各有所長(zhǎng)，并且各自的特點(diǎn)會(huì)隨具體狀況的變化而發(fā)生變化。因此，對(duì)合模類型的選擇始終是機(jī)械設(shè)計(jì)人員關(guān)心的問(wèn)題。下面就類型選擇涉及到幾個(gè)重要方面的問(wèn)題進(jìn)行討論。

一、合模形式對(duì)制品尺寸精度的影響

成型制品的尺寸精度是體現(xiàn)成型制品質(zhì)量?jī)?yōu)劣的重要指標(biāo)之一，決定注射制品的尺寸精度不僅要考慮機(jī)器的名義合模力大小，并且還要注意到注射后來(lái)多個(gè)合膜裝置由于系統(tǒng)剛行剛性不同，所反映出不同的回彈行為。在合模力相似和工藝條件相似的條件下，制品尺寸精度在很大程度上取決于合模裝置的剛性。就普通而言，肘桿式合模裝置的剛性要比液壓式的大。這種剛性大小對(duì)制品尺寸精度的影響，特別是在機(jī)器超載時(shí)（即注射時(shí)，實(shí)際合模壓力或制品的投影面積超出設(shè)計(jì)計(jì)算值時(shí)），體現(xiàn)更為突出。由于這時(shí)液壓式不僅有和肘桿式發(fā)生相似性質(zhì)的拉桿伸長(zhǎng)變形，同時(shí)還要附加超載部分對(duì)合模油缸工作油壓縮等變形量。據(jù)實(shí)驗(yàn)資料，在合模力為160噸力的兩種合模裝置上加工同一種模具，并在超載10%的狀況下工作，發(fā)現(xiàn)在肘桿式上加工的模具未出現(xiàn)縫隙，而直壓式已產(chǎn)生0.47毫米的裂縫。這點(diǎn)也可通過(guò)下列計(jì)算得到具體闡明。

圖1

a------肘桿式

a----------肘桿式

b---直壓式

如圖（1）所示合模力均為550噸力的肘桿式和直壓式兩種合模裝置。若拉桿相似，其剛度Cp=985000公斤力/厘米（拉桿直徑Dp=130毫米，長(zhǎng)度Lp=2710毫米，拉桿根數(shù)Z=4）；肘桿（L1,L2）剛度C1.2=1960000公斤力/厘米；直壓式合模油缸行程S=1200毫米，油缸直徑D0=400毫米；工作油壓縮系數(shù)?=0.00007平方厘米/公斤力，試比較兩種類型的合模裝置的剛性。

圖示兩種合模裝置在其它條件相似的狀況下，即拉桿、模板、加工模具等相似，其剛性的強(qiáng)弱，重要反映在肘桿式肘桿與直壓式合模油缸的剛性上。拉桿、肘桿和直壓式合模油缸在工作時(shí)的變形計(jì)算以下

（1）

拉桿變形量

Pcm=ZCp×Lp=4×98.5×10000Lp

-------------(1)

若Pcm=550000公斤力

則Lp=Pcm／Zcp=1.4毫米

（2）

肘桿變形量

Pcm=C1.2L1.2=1960000L1.2

-----------(2)

若Pcm=5500000公斤力

則L1.2=Pcm／C1.2=2.8毫米

（3）

液壓式合模油缸內(nèi)的工作油，在合模時(shí)因壓縮而引發(fā)的活塞軸向位移量

L0=ν/Fo=νβρ／Fo=sPcmβ/Fo=0.1CoPcm----------------(3)

式中Fo-----------油缸截面

s-------------油缸行程

Co-----------工作油液柱的高度

β------------工作油壓縮量

將已知數(shù)代人上式得

Pcm=CoLo=π／4×1600Lo／(120×0.00007)

=150000Lo

若Pcm=550噸力

則Lo=PcmCo=36.6毫米

圖2

合模機(jī)構(gòu)的合模力與變形

按式（1）、(2)、(3)可作出圖2下半部所示的合模機(jī)構(gòu)合模力與變形關(guān)系。在注射后，如實(shí)際載荷超出550噸力（圖2上半部），對(duì)兩種合模裝置如規(guī)定形成相似的模具回彈△=1毫米，則液壓式計(jì)算出超載能力僅為15噸力，而肘桿式按式（2）計(jì)算，超載能力可達(dá)197.9噸力；反之，如兩種合模裝置的超載得力規(guī)定同樣，都為15噸力，肘桿式所形成的間隙不到0.1毫米而液壓式就有1毫米。

2.螺桿

注射機(jī)螺桿和擠出機(jī)螺桿相比，有諸多相似之處。但是由于注射機(jī)和擠出機(jī)的操作條件不同，因此螺桿的構(gòu)造有區(qū)別。擠出過(guò)程能夠看做是穩(wěn)定融入的持續(xù)過(guò)程，而注射過(guò)程則是非穩(wěn)定的間歇過(guò)程。擠出螺桿是聯(lián)系運(yùn)動(dòng)的，螺桿較長(zhǎng)，固體床破碎很遲，從而維持蓮相對(duì)穩(wěn)定的熔融狀態(tài)，而注射螺桿是時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的，變轉(zhuǎn)邊往后退，使螺桿

的有效長(zhǎng)度逐步縮短，不能像熔融理論所揭示的那樣維持穩(wěn)定的熔融過(guò)程。當(dāng)螺桿停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，熔模增厚，固體床則對(duì)應(yīng)減薄。

注塑機(jī)螺桿的基本參數(shù):

普通螺桿分為三段即加料段，壓縮段，均化段。

加料段——底經(jīng)較小，重要作用是輸送原料給后段，因此重要是輸送能力問(wèn)題，參數(shù)（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。

壓縮段——底經(jīng)變化，重要作用是壓實(shí)、熔融物料，建立壓力。參數(shù)壓縮比ε=h1／h3及L2。精確應(yīng)以漸變度A=（h1－h(huán)3）／L2。

均化段（計(jì)量段）——將壓縮段已熔物料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。

對(duì)整條螺桿而言，參數(shù)L／D－長(zhǎng)徑比

L／D利弊：L／D與轉(zhuǎn)速n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，L／D大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng)，有助于塑化，同時(shí)壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時(shí)對(duì)溫度分布規(guī)定較高的物料有利，但大之后，對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響，普通L／D為（18～20），但現(xiàn)在有加大的趨勢(shì)。

其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，普通D=S，則φ=17°40′。

φ對(duì)塑化能力有影響，普通來(lái)說(shuō)φ大某些則輸送速度快某些，因此，物料形狀不同，其φ也有變化。粉料可取φ=25°左右，圓柱料φ=17°左右，方塊料φ=15°左右，但φ的不同，對(duì)加工而言，也比較困難，因此普通φ取17°40′。

棱寬e，對(duì)粘度小的物料而言，e盡量取大某些，太小易漏流，但太大會(huì)增加動(dòng)力消耗，易過(guò)熱，e=（0.08～0.12）D。

總而言之，在現(xiàn)在狀況下，因缺少必要的實(shí)驗(yàn)手段，對(duì)螺桿的設(shè)計(jì)并沒(méi)有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿足不同的需要，各廠大致都同樣。一．PC料（聚碳酸酯）

特點(diǎn)：①非結(jié)晶性塑料，無(wú)明顯熔點(diǎn)，玻璃化溫度140°～150℃，熔融溫度215℃～225℃，成型溫度250℃～320℃。

②粘度大，對(duì)溫度較敏感，在正常加工溫度范疇內(nèi)熱穩(wěn)定性較好，300℃長(zhǎng)時(shí)停留基本不分解，超出340℃開(kāi)始分解，粘度受剪切速率影響較小。

③吸水性強(qiáng)

螺桿的注射行程和直徑:

注射機(jī)的注射量取決于螺桿的注射行程和直徑

圖3

3、‘飛輪

飛輪設(shè)計(jì)的基本原理

●飛輪設(shè)計(jì)的核心：

根據(jù)機(jī)械的平均角速度和允許的速度波動(dòng)系數(shù)[δ]來(lái)擬定飛輪的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。下面我們以等效力矩為機(jī)構(gòu)位置函數(shù)時(shí)的狀況為例，介紹飛輪設(shè)計(jì)的基本原理和辦法。

◆基本原理

圖4

由圖(b)能夠看出，該機(jī)械系統(tǒng)在b點(diǎn)處含有最小的動(dòng)能增量ΔEmin，它對(duì)應(yīng)于最大的虧功ΔWmin，其值等于圖(a)中的陰影面積(-f1)；而在c點(diǎn)，機(jī)械含有最大的動(dòng)能增量ΔEmax，它對(duì)應(yīng)于最大的盈功ΔWmax，其值等于圖(a)中的陰影面積f2與陰影面積-f1之和。兩者之差稱為最大盈虧功，用[W]表達(dá)。對(duì)于該圖所示的系統(tǒng)

[W]=ΔWmax-ΔWmin=∫jcjb（Md-Mr）dj(10.22)

如果無(wú)視等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量中的變量部分，即假設(shè)機(jī)械系統(tǒng)的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量J為常數(shù)，則當(dāng)時(shí)j=jb時(shí)，w=wmin；當(dāng)j=jc時(shí),w=wmax。若設(shè)為調(diào)節(jié)機(jī)械系統(tǒng)的周期性速度波動(dòng)，安裝的飛輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為JF，則根據(jù)動(dòng)能定理可得

由此可得：機(jī)械系統(tǒng)在安裝飛輪后其速度波動(dòng)系數(shù)的體現(xiàn)式為

在設(shè)計(jì)機(jī)械時(shí)，為了確保安裝飛輪后機(jī)械速度波動(dòng)的程度在工作許可的范疇內(nèi)，應(yīng)滿足d≤[d]，即

由此可得應(yīng)安裝的飛輪的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為

式中J為系統(tǒng)中除飛輪以外其它運(yùn)動(dòng)構(gòu)件的等效轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。若J<<JF，則J普通可無(wú)視不計(jì)，上式可近似寫為

若將上式中的平均角速度用平均轉(zhuǎn)速n(r/min)取代，則有

顯然，無(wú)視J后算出的飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量將比實(shí)際需要的大，從滿足運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)性的規(guī)定來(lái)看是趨于安全的。

分析式可知，當(dāng)[W]與n一定時(shí)，若加大飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量JF，則機(jī)械的速度波動(dòng)系數(shù)將下降，起到減小機(jī)械速度波動(dòng)的作用，達(dá)成調(diào)速的目的。但是，如果[δ]值獲得很小，飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量就會(huì)很大，并且JF是一種有限值，不可能使[δ]=0。因此，不能過(guò)分追求機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)速度的均勻性，否則將會(huì)使飛輪過(guò)于笨重。

另外，當(dāng)[W]與[δ]一定時(shí)，