【文章內(nèi)容簡介】 積約為 V=179。 質(zhì)量 ： M=? = g 塑件和澆注系統(tǒng)所消耗的塑料總量為： G=+= g 初步選擇注塑機(jī)的型號 設(shè)計(jì)采用一模一腔，根據(jù)以上計(jì)算可以初步選擇注塑機(jī)型號為： XS— ZY— 60。該注塑機(jī)技術(shù)參數(shù)如 表 31： 表 31 XSZY60技術(shù)參數(shù) 結(jié)構(gòu)形式 臥式 注射方式 螺桿式 最大注射量容量（ mm3 ） 60 螺桿直徑 (mm) 38? 注射壓力 (MPa) 112 噴嘴孔徑 D(mm) 4 鎖模力 (KN) 500 噴嘴半徑 (mm) 12 最大注射面積（ cm2 ） 130 模板行程 (mm) 180 最大模具厚度 H（ mm） 200 最小模具厚度 H（ mm） 70 定位孔直徑 (mm) ??? 中心孔徑 (mm) — 注塑機(jī)的主要工藝參數(shù)的校核 （ 1）國產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)均用塑料的容量表示一次注射量。因 ABS 塑料比重是 近似1，因此以 ABS 為基準(zhǔn)來確定注射機(jī)的額定注射量。但是目前由于過去的習(xí)慣，對注射機(jī)的注射量也還是采用克量來表示。所以選擇注射機(jī)的注射量時(shí)可以用公式 31 或公式 32 計(jì)算。 ①以容量計(jì)算時(shí) ： V?注V件 （ 31） 式中 ： 注V —— 注射機(jī)最大注射量 件V （ cm179。） 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 9 件V —— 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的容量 （ cm179。） —— 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機(jī)容量的 80% ②以克計(jì)量時(shí) ： ?G （ 32） 式中 ： C—— 注射機(jī)最大注射克量（ g） G—— 成型塑件及澆注系統(tǒng)所需塑料的克量， G=Vρ（ g） R—— 成型塑料的比重（ g/ cm179。） —— 為系數(shù)，一般要求成型塑件的容量不得超過注射機(jī)容量的 80%/ 因此 ? 60? 滿足要求 (2)鎖模力的校核： 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時(shí)會產(chǎn)生一個沿注射機(jī)軸向的很大的推力 ， 此推力的大小等于塑件加上澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積之和 (即注射面積 )乘以型腔內(nèi)的塑料壓力 ， 此力可使模具分型面漲開 。 為了保持動 、 定模閉合緊密 ， 保證塑件的尺寸精度并 盡量減少溢邊厚度 ， 同時(shí)也為了保障操作人員的人身安全 ， 需要機(jī)床提供足夠大的鎖模力 。注塑機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)應(yīng)該提供足夠的鎖模力，使動、 定模兩部分在注射過程中保持緊密閉合。每臺注塑機(jī)都有一個額定的鎖模力，所設(shè)計(jì)的模具在注射沖模時(shí)，分型面張開的總力不能超過這個額定的值， 根據(jù)以下公式： 脹型力 =制品投影面積 A型腔壓強(qiáng) P 鎖模力 F≥脹型力247。 80% 煙灰缸 的模型建好后，利用 UG 軟件 測 得 制品投影面積 ： A= ? ㎡ 查表得 ABS 型腔壓強(qiáng) : P=40Mpa 鎖模力 ： F= 40 610 247。 =350KN 小于額定鎖模力 500 KN，滿足要求。 （ 3）模具外形與注塑機(jī)拉桿間距校核。 注射模向注射機(jī)上安裝固定時(shí)，應(yīng)該順利通過注射機(jī)拉桿間的空間。本設(shè)計(jì)模具最大寬度為 240 mm， 其小于注射機(jī)拉桿間距 300 mm， 所以滿足要求。 （ 4）對注塑機(jī)有關(guān)安裝尺寸的校核。 設(shè)計(jì)的注塑模不僅必須在注塑機(jī)的上述主要工藝參數(shù)限定的范圍內(nèi)，還必須能順利的安裝到注塑機(jī)上，因此必須滿 足注塑機(jī)的有關(guān)安裝尺寸 ， 包括如下幾項(xiàng)，對其校核。 ①模具定位圈與注塑機(jī)定位孔配合。 每一臺注塑機(jī)的固定模板上都有一個起定位作用的基準(zhǔn)孔，能使模具安裝到注塑機(jī)上后其主流道中心線與注塑機(jī)噴嘴中心線同軸，模具上的定位圈應(yīng)該與這一定位孔成間隙配合。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 10 這里定位圈直徑為 100 mm。 ② 噴嘴尺寸的校核。 注射機(jī)的噴嘴頭部的球面半徑要也模具主流道始端的球面半徑吻合，以免高壓熔體從縫隙處益處，一般球面半徑要比噴嘴頭半徑大 1～ 2mm，否則主流道內(nèi)的塑料凝料無法脫出，本設(shè)計(jì)噴嘴頭半徑為 12mm，噴嘴頭部的球面半徑為 14mm，滿足 要求。 ③ 開模行程和頂出機(jī)構(gòu)的校核。 注射機(jī)的開模行程是有限制的塑料件從模具中取出時(shí)所需的開模距離，其必須小于注射機(jī)的最大開模距離，否則塑件無法從模具中取出 ，開模距離一般分為如下兩種情形：一是當(dāng)注射機(jī)采用液壓，機(jī)械聯(lián)合作用的鎖模機(jī)構(gòu)時(shí)，最大開模行程由連桿機(jī)構(gòu)的最大沖程決定，并不受模具厚度的影響，即注射機(jī)，二是當(dāng)注射機(jī)采用全液壓時(shí)，最大開模行程等于機(jī)床移動模板和固定模板之間的最大開距減去模具厚度，即注射機(jī)的最大開模行程與模具厚度有關(guān)，本設(shè)計(jì)是屬于單分型面注射模開模，其開模行程如圖 31 示 。 本設(shè)計(jì)的模具所需開 模距離 為： S=H1+H2+5～ 10=111+142+7=260 mm ④ 模具裝固尺寸 本模具為小型模具與注射機(jī)采用壓板固定，采用這種固定時(shí) ，只須在模具動，定模座板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。固 定如 圖 31 所 示 。 其開模行程如圖 31 示 ： 圖 31 單分型面注射模開模行程校核 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 11 第 4 章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng) 所謂澆注系統(tǒng)是指注射模中從主流道的始端到型腔之間的熔體進(jìn)料通道。澆注系統(tǒng)可分為普通流道澆注系統(tǒng)和無流道凝料澆注系統(tǒng)兩類。普通澆注系統(tǒng) 由主流道，分流道，澆口和冷料穴四部分組成。澆注系統(tǒng)的作用是使來自注射模噴嘴的塑料熔體平穩(wěn)而順利地充模，壓實(shí)和保壓。 模具的進(jìn)料方式、澆口的形式和數(shù)量，往往決定了模架的規(guī)格型號。澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是否合理，將直接影響成型品的外觀。內(nèi)部質(zhì)量、尺寸精度和程序周期，故其重要性不言而喻。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則 （ 1）保證制品外觀質(zhì)量 任何澆口都會在制品表面留下痕跡，從而影響其表面質(zhì)量。為不影響產(chǎn)品外觀，應(yīng)盡量將澆口設(shè)置于制品的隱蔽部位。若無法 做到，則應(yīng)使?jié)部谌菀浊谐?，切除后在制品上留下的痕跡很小。 （ 2）保證制品的內(nèi)部質(zhì)量 ① 澆口的形式和數(shù)量要選擇合理，保證塑料熔體迅速填充型腔，減少壓力與熱量損失，使制品內(nèi)部組織細(xì)密。 ② 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)防止制品出現(xiàn)填充不足、縮痕、飛邊、熔接痕位置不理想、殘余應(yīng)力、翹曲變形、收縮不勻、蛇紋、抽絲、樹脂降解等缺陷。 ③ 澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利地引導(dǎo)熔融塑料充滿整個型腔各個角落，使型腔內(nèi)氣體能順利排出，避免制品內(nèi)形成氣泡。 ④ 澆注系統(tǒng)應(yīng)能收集溫度較低的冷料，防止其進(jìn)入型腔，影響制品質(zhì)量。 ⑤ 盡可能采用平衡式布置，以便熔融塑料能平衡地充填個型腔，使個腔收縮率均勻一致，提高塑件的尺寸精度，保證其裝配的互換性 （ 3）阻力最小 流道設(shè)計(jì)要盡量短，并盡量減少彎折，流道截面積要盡量合理，宜小不宜大。 流道設(shè)計(jì) 主流道設(shè)計(jì) 主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段錐形流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。其直徑的大小與塑料流速及充模時(shí)間的長短有密切關(guān)系。直徑太大時(shí)，則造成回 收冷料過多，冷卻時(shí)間增長，而流道空氣過多也易造成氣泡和組織松散，極易產(chǎn)生渦流和冷卻不足，另外，直徑太大時(shí)，熔體的熱量損失會增大，流動性降低，注射壓力損失增大，造成 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 12 成型困難；直徑太小時(shí)，則增加熔體的流動阻力，同樣不利于成型。 主流道設(shè)計(jì)原則如下 ： （ 1） 主流道的長度越短越好。主流道越短，模具排氣負(fù)擔(dān)越輕，流道料越少，縮短了成型周期，減少了熔體的能量損失。 （ 2） 為了便于脫模，主流道在設(shè)計(jì)上大多采用圓錐形 。 （ 3）主流道尺寸要滿足裝配要求。如 圖 72 （ 4）主流道應(yīng)設(shè)計(jì)在澆口套內(nèi) 。 （ 5）主流道應(yīng)盡量和模具中心 重合 。 在臥式或立式注射機(jī)用的模具中，主流道垂直于分型面，通常作在淬硬澆口套內(nèi)，為了使塑料凝料能從流道中順利拔出，需將主流道設(shè)計(jì)成圓錐形，具有 ? =2～ 4176。的錐角本設(shè)計(jì)取3176。，內(nèi)壁表面粗糙度一般為 Ra=? m以下的表面粗糙度，小端直徑應(yīng)大于噴嘴直徑約 ～1mm，本設(shè)計(jì)注射機(jī)的噴嘴直徑為 ? 4mm，所以本設(shè)計(jì)的主流道小端直徑為 ? 5mm 凹坑半徑R 也應(yīng)比噴嘴頭半徑大 1～ 2mm。本設(shè)計(jì)注射機(jī)噴嘴頭半徑是 R12mm，所以本設(shè)計(jì)凹坑半徑取 R15mm。內(nèi)壁表面粗糙度為 Ra= ? m 以便凝料順利拔出。澆口套大端高出定模端面H=5～ 10mm，起定位作用，與注射機(jī)定模板的定位孔呈間隙配合。為了拆卸更換方便，模具的定位圈常與澆口套分開設(shè)計(jì)。 冷料井和鉤料脫模裝置的設(shè)計(jì) 冷料井位于主流道正對面的動模板上，或處于分流道末端。其作用是捕集料流前鋒的“冷料”，防止“冷料”進(jìn)入型腔而影響整個質(zhì)量，開模時(shí)又能將主流道中的冷凝料拉出。冷料井直徑宜大于主流道大端直徑，長度約為主流道大端直徑。 推板式鉤料裝置有冷料穴、鉤料桿組成。鉤料桿固定在型芯固定板上，不與頂出系統(tǒng)聯(lián)動。它的結(jié)構(gòu)形式 如圖 41所示。 圖 41鉤料桿形式 澆口設(shè)計(jì) 澆口是連接分流道與型腔之間的一段細(xì)短通道，是澆注系統(tǒng)的最后部分，其作用是防止倒流，升高熔體溫度，調(diào)節(jié)及控制進(jìn)料量和進(jìn)料速度，提高成型質(zhì)量。 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 13 澆口的 作用： 1 使熔融塑料以最快的速度進(jìn)入并充滿型腔，并在保壓過程中進(jìn)行補(bǔ)料以彌補(bǔ)由于塑件收縮而留出的空間。 2 塑件注射成后，由于澆口的截面積很小，所以它的冷卻速度大于塑件的冷 卻速度，并能迅速地冷卻封閉，防止熱料回流。 3 成型并被頂出的塑件，較容易與澆注系統(tǒng)分離。 澆口的類型： 澆口形式很多，包括側(cè)澆口、潛伏式澆口、點(diǎn)澆口、直接澆口、扇形澆口、薄片澆口、爪形澆口、環(huán)形澆口、傘形澆口及二次澆口等。 （ 1） 側(cè)澆口 側(cè)澆口是指熔體從側(cè)面進(jìn)入模具型腔，是澆口中最簡單又最常用的澆口。 側(cè)澆口的優(yōu)點(diǎn)： ① 澆口與成形品分離容易 ； ② 側(cè)澆口的分流道較短 ； ③ 加工容易，修正容易 。 缺點(diǎn) ： ① 位置受到一定的限制，澆口到型腔局部距離有時(shí)較長，壓力損失大 ； ② 流動性不佳的塑料容易造成充填不足或半途固化 ； ③ 平板狀或面積大的成型品，由于澆口狹小易造成氣泡或流痕的不良現(xiàn)象 ④ 去除澆口麻煩，且易留下明顯痕跡。 （ 2） 潛伏式澆口 潛伏式 澆口形狀為圓錐形，是點(diǎn)澆口的變異。 潛伏式澆口 的 優(yōu)點(diǎn)： ① 進(jìn)料位置靈活，且制品分型面處不會留下有進(jìn)料口痕跡 ； ② 制品經(jīng)冷卻固化后，從模具中被頂出來時(shí)，澆口會自動被切斷，無須后處理 ； ③ 由于潛伏式澆口可開設(shè)在制品表面見不到的加強(qiáng)筋、柱子上，所以在成型時(shí)，不會在制品表面留有由于噴射帶來的噴痕和氣紋等問題 ； ④ 有點(diǎn)澆口的優(yōu)點(diǎn)，又有側(cè)澆口的簡單 ； ⑤ 既可以潛凹模，又可 以潛凸模。 缺點(diǎn)： ① 壓力損失大 ； ② 適合彈性好的塑料 。 （ 3） 點(diǎn)澆口 點(diǎn)澆口常用于三板模的澆注系統(tǒng)，熔體可由型腔任何位置一點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)入型腔。點(diǎn)澆口的 優(yōu)點(diǎn)： ① 位置有較大自由度，方便多點(diǎn)進(jìn)料 ； 2020 屆畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 14 ② 澆口可自行脫落 ； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力小 。 缺點(diǎn)： ① 注射壓力損失較大，流道凝料多 ； ② 相對于側(cè)澆口模，點(diǎn)澆 口模具結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本大。 （ 4）護(hù)耳式澆口 為消除制品表面留下明顯噴痕和氣紋，可采用護(hù)耳式澆口。 護(hù)耳式澆口 的 優(yōu)點(diǎn)： ① 澆口附近的收縮下陷可消除 ； ② 可排除過剩充填所致的應(yīng)變及流痕的發(fā)生 ； ③ 可消除制品澆口附近的應(yīng)力集中 ； ④ 澆口部產(chǎn)生摩擦熱可再次提升塑料溫度 。 缺點(diǎn)：壓力損失大，切口消除困難。 （ 5） 直接澆口 直接澆口直接由主流道進(jìn)入模腔。它只有主流道而無分流道及澆口，或者說主流道就 是澆口。它適用于單型腔制品。 直接澆口 的優(yōu)點(diǎn) ： ① 無分流道及澆口，節(jié)省流道加工 ； ② 無分流道。流道流程短，壓力及熱量損失少，有利于排氣，成型容易?？沙尚痛蟮闹破?，對大型單一型腔的桶形、盒形及殼形制品成型效果好。 缺點(diǎn)： ① 去除澆口困難 ； ② 平而淺的制品易產(chǎn)生翹曲、扭曲 ； ③ 澆口附近殘余應(yīng)力大。 因?yàn)楸驹O(shè)計(jì)是一模 一 腔的， 考慮到直接澆口簡單，成型容易 ， 所以采用 直接 澆口 較為理想