【文章內(nèi)容簡介】 行）。這類注射機的優(yōu)點是機體較低，容易操縱和加料，制件頂出模具后可自動墜落，故易實現(xiàn)全自動操作，機床重心較低，安裝穩(wěn)妥，一般大中型注射機均采用這種形式。其主要缺點是安裝麻煩，嵌件放入模具有傾斜或下落的可能，機床占地面積較大。系列生產(chǎn)的臥式成型機多采用液壓傳動，并可實現(xiàn)全自動或半自動生產(chǎn)。 圖 24 臥式注射成型機 1鎖模液壓缸 。2鎖模機構(gòu)； 3動模固定板； 4頂桿； 5定模固定板； 6控制臺； 7塑化部件； 8料筒； 9計量和傳動裝置； 10注射和移動液壓缸 角式注射成型機 角式注射成型機是指注射柱塞或螺桿與合模運動的方向相互垂直者，目前國內(nèi)各使用最多的角式注射機系采用沿水平方向合模，沿垂直方向注射，合模系由 2 電機驅(qū)動開合模絲桿傳動，注射部分采用齒輪、齒條機械傳動外，也有改用液壓傳動。這種注射機主要優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單，便于自制，適于單件生產(chǎn)中心部位不允許留有澆口痕跡的平面制件，同時常利用開模設(shè)時絲杠的轉(zhuǎn)動來拖動螺紋型芯或型環(huán)旋轉(zhuǎn)，以便脫下塑件。其主要缺點是機械傳動無準(zhǔn)確可靠的注射和保壓壓力及鎖模力，模具受沖擊振動較大，如該為液壓傳動則可克服上述缺點，其占地面積在介 于立式和臥式之間。 此外還有轉(zhuǎn)盤式注射成型機、旋轉(zhuǎn)式注射成型機、熱固性塑料注射成型機、雙色注射成型機等。 注射機的選擇 注射機的初選 注射容量：注射機的容量以容積（ cm3）表時，塑件的體積（包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)）同樣應(yīng)小于注射機的注射容量）其關(guān)系式： V 件 ≤ 注 （ 21） 由本塑件的參數(shù)的： V1≈ 澆注系統(tǒng)重量計算 :澆注系統(tǒng)體積 V≈ 總體積 V 塑件 = 2＋ ≈ V 注 ≥ V 塑件 /=66/≈ 根據(jù)此結(jié)果查《模具設(shè)計指導(dǎo)》選定注射機型號為： XSZY125型注射機 該注射機參數(shù)為： 額定注射量： 125㎝ 3 螺桿直徑： 42㎜ 注射壓力： 120Mp 鎖模力 :900KN 注射時間： 最大成型面積： 320 ㎝ 2 模具最大厚度： 300 ㎜ 模具最小厚度： 200 ㎜ 注射方式：螺桿式 最大開合模行程： 300 ㎜ 拉桿空間： 260 290 ㎜ 定位圈尺寸： 248。100㎜ 中心距： 230㎜ 動、定模固定板： 428 458 ㎜ 噴嘴球半徑： 18㎜ 噴嘴口直徑： 4㎜ 頂出形式：兩側(cè)設(shè)有頂桿 2 注射機工藝參數(shù)的校核 Vmax 最大注射量的校核： Vmaxx80%=125x80%=100cm3≥ 注射力校核 查表得聚苯乙烯所需注射壓力為 :60～ 100MPa， 而 XSZY125 壓力為P=120MPa ，滿足要求。 鎖模力校核 P=KpA； (22) P鎖模力； P模腔內(nèi)平均壓力（約為注射壓力的 ～ ）； K安全系數(shù) （ 取 K=～ ） 取 K=； A制品在分型面上投影面積； P== 36kN A=（ 102＋ 104 80+80 20） 2=20468 mm2 P= 36 20468=P 額 =900KN 滿足要求：故注射機為 XSZY125 第三章 塑件在模具中的位置 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目，可以是一模一腔，也可以是一模多腔，在型腔數(shù)目的確定時主要考慮以下幾個有關(guān)因素： （ 1）塑件的尺寸精度：塑件的精度較高時盡量采取一模一腔，型腔越多，精度也相對降低。這不僅由于型腔加工精度產(chǎn)差，也由于熔體在模具內(nèi)流動不均所致。 （ 2）模具制造成本：多腔模比單腔模的難度大； （ 3）注塑成型的生產(chǎn)效益：如果生產(chǎn)批量不大，并且交貨期限較寬，盡量采用一模一腔，依據(jù)經(jīng)驗推 算，生產(chǎn)批量在 10000 件以下，采用一模一腔是最佳的選擇 ； （ 4）模具制造難度：多腔模高于單腔模，但不是簡單的倍數(shù)關(guān)系。單從塑 2 件成本中所占的費用比例來看比單腔模低。 在具體確定模具型腔數(shù)目的時候，有多種計算公式，現(xiàn)根據(jù)注塑機的最大注射量確定型腔數(shù)目，見式 ()。 12 )( W WGn ?? () 式中 : n 為型腔數(shù)目； G 為注塑機的最大注射量 （ ） g； 1W 為單個制品的質(zhì)量 （ ） g； 2W 為澆注系統(tǒng)的質(zhì)量 （ ） g。 代入數(shù)據(jù)得 n≤ 根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)及尺寸精度要求采用一模兩腔 型腔的分布 對于多型腔模具由于型腔的排布與澆注系統(tǒng)密切相關(guān)，所以在模具設(shè)計時應(yīng)綜合加以考慮。型腔的排布應(yīng)使每個型腔都能通過澆注系統(tǒng)從總壓力中均等地分得所需的足夠壓力，以保證塑料熔體能同時均勻地填充每個型腔，從而使各個型腔內(nèi)的塑件質(zhì)量均一穩(wěn)定。多型腔模具的型腔在模具分型面上的排布形式有兩種，即平衡式排布和非平衡式排布。本設(shè)計為一模兩腔制 。所以，型腔的分布如下圖 2 分型面的選擇 分型面是決定模具結(jié)構(gòu)形式的一個重要因素，它與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，因此分型面的選擇是注射模具設(shè)計的一個關(guān)鍵步驟。 分型面位置選擇的總體原則，是能保證塑件的質(zhì)量、便于塑件脫模及簡化模具的結(jié)構(gòu)，分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時應(yīng)綜合分析比較具體可以從以下方面進(jìn)行選擇。 分型面的選擇原則： 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 ④ 分型面的選擇應(yīng)滿足塑件的外觀質(zhì)量要求 ⑤ 分型面的選擇應(yīng)便于模具的加工制造 ⑥ 分型面的選擇應(yīng)便于排氣 2 除了以上這些基本因素外，分型面的選擇還要考慮到型腔在分型面上投影面積的大小以避免接近或超過所選用注射機的最大注射面積而可能產(chǎn)生溢流 現(xiàn)象 第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成及設(shè)計原則 澆注系統(tǒng)由：主流道、分流道、澆口、冷料穴組成 澆注系統(tǒng)設(shè)計原則 (避免常見的充填問題 ) a)盡量減少停滯現(xiàn)象 : 停滯現(xiàn)象容易使工件的某些部分過度保壓，某些部分保壓不足，從而使內(nèi)應(yīng)力增加許多。 b)盡量避免出現(xiàn)熔接痕 熔接痕的存在主要會影響外觀，使得產(chǎn)品的表面較差；而出現(xiàn)熔接痕的地方強度也會較差。 c)盡量避免過度保壓和保壓不足 過度保壓 : 當(dāng)澆注系統(tǒng)設(shè)計不良或操作條件不當(dāng)，會使熔料在型腔中保壓時間過長或 是承受壓力過大就是過度保壓。過度保壓會使產(chǎn)品密度較大，增加內(nèi)應(yīng)力，甚至出現(xiàn)飛邊。 d)盡量減少流向雜亂 流向雜亂會使工件強度較差，表面的紋路也較不美觀。 盡量減少塑料熔體的熱量損失與壓力損失 *減小塑料用量和模具尺寸 一模多腔情形下，要讓進(jìn)入每一個型腔的熔料能夠同時到達(dá)，而且使每個型腔入口的壓力相等。 4 有利于型腔中氣體的排出 5 防止型芯的變形和嵌件的位移 2 6 盡量采用較短的流程充滿型腔 主流道的設(shè)計 主流道是指澆注系統(tǒng)中從注射機噴嘴與模具 處到分流道為止 塑料熔體流動通道 根據(jù)選用的 XSZY125 型號注射機的相關(guān)尺寸得 噴嘴前端孔徑： d0=4mm； 噴嘴前端球面半徑： R0=12mm； 根據(jù)模具主流道與噴嘴的關(guān)系 R=R0+(1~2)mm=13mm d=d0+(～ 1)mm=5mm 取主流道球面半徑： R=13mm； 取主流道小端直徑： d=5mm； 為了便于將凝料從主流道中取出，將主流道設(shè)計成圓錐形，起斜度為 20～60 ，取其值為 40，經(jīng)換算得主流道大端直徑為 Φ 主流道示意圖 分流道的設(shè)計 流道的截面形狀會影響到塑料在 澆道中的流動以及流道內(nèi)部的熔融塑料的體積。此次選用圓形截面。形狀圖如圖 4— 4 所示 2 設(shè)計要求 分流道是指主流道末端與澆口之間的一段塑料熔體的流動通道。其作用是改變?nèi)垠w流向，使其以平穩(wěn)的流態(tài)均衡地分配到各個型腔。設(shè)計時應(yīng)注意盡量減少流動過程中的熱量與壓力的損失。 ① 分流道的形狀與尺寸 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)盡量使其比表面積（流道表面積與其體積之比）小。常用分流道截面形狀有圓形、梯形、 U 形、半圓形及矩形。 分流道截面尺寸視塑料品種、 塑件尺寸、成型工藝條件及流道長度等因素來確定。 ② 分流道的長度 根據(jù)型腔在分型面上的排布情況，分流道可分為一次分流道、二次分流道等。分流道的長度要盡可能短，且少彎折，以減少熱量與壓力的損失，節(jié)約塑料材料和降低耗能。 ③ 分流道的表面粗糙度 由于分流道中與模具接觸的外層塑料迅速冷卻只有內(nèi)部的熔體流動狀態(tài)比較理想，因此分流道表面粗糙度要求不能太低，一般Ra取 m。 ④ 分流道在分型面上的布置形式 分流道 在分型面上的布置形式與型腔在分型面上的布置形式密切相關(guān)。其應(yīng)遵循兩個原則：一是排列盡量緊湊，以縮小模板尺寸；二是流程盡量短，對稱分布使脹模力的中心與注射機鎖模力的中心一致。 流道的直徑過大：不僅浪費材料 , 而且冷卻時間增長 , 成型周期也隨之增長 , 造成成本上的浪費。 2 流道的直徑過小：材料的流動阻力大 , 易造成充填不足 , 或者必須增加射出壓力才能充填。 因此流道直徑應(yīng)適合 產(chǎn)品的重量 或 投影面積 流道長度宜短 , 因為長的流道不但會造成壓力損失 ,不利于生產(chǎn)性 ,同時也浪費材料；但過短 , 產(chǎn)品的殘 余應(yīng)力增大 , 并且容易產(chǎn)生毛邊。 流道長度可以按如下經(jīng)驗公式計算 : 4 LWD ?? D—— 分流道直徑 mm W—— 產(chǎn)品質(zhì)量 g L—— 流道長度 mm 所以分流道的直徑選取為 8mm，長度一般取在 8～ 30mm 之間，不宜小于 8mm，所以分流道長度取 15mm。 流道排列的原則 a盡可能使熔融塑料從主流道到各澆口的距離相等。 b使型腔壓力中心盡可能與注射機的中心重合。 流道的布置要平衡，可以說自然平衡，如果自然沒法平衡的話需要人工平衡。 澆口是塑料熔體 進(jìn)入型腔的閥門，對塑件質(zhì)量具有決定性的影響。因而澆口類型與尺寸、澆口位置與數(shù)量便成為澆注系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵。 澆口是塑料熔體進(jìn)入型腔的閥門，對塑料件質(zhì)量具有決定性的影響，因而澆口類型與尺寸、澆口位置與數(shù)量便成為澆注系統(tǒng)設(shè)計中的關(guān)鍵。澆口有多種類型，如直澆口、潛伏式澆口（如圖 ）、側(cè)澆口（如圖 ）、點澆口、重疊式澆口、扇形澆口等。 澆口的作用 （ 1） 熔料經(jīng)狹小的澆口增速、增溫，利于填充型腔 （ 2） 注射保壓補縮后澆口首先凝固封閉型腔，減小塑件的變形和破裂 （ 3） 狹小澆口便于澆道凝料與塑件分離、 修整分離 澆口的位置、數(shù)量、形狀、尺寸等是否適宜直接影響產(chǎn)品外觀、尺寸精度、 2 物理性能和成型效率。 澆口過?。阂自斐商畛洳蛔悖ǘ躺洌⑹湛s凹陷、熔接痕等外觀上的缺陷且成型收縮會增大 澆口過大：澆口周圍產(chǎn)生過剩的殘余應(yīng)力，導(dǎo)致產(chǎn)品變形或破裂且澆口的去除加工困難等。 澆口的選用通常要考慮以下幾項原則： （ 1） 盡量縮短流動距離 （ 2） 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件壁厚最大處 （ 3） 必須盡量減少熔接痕 （ 4） 應(yīng)有利于型腔中氣體的排出 （ 5） 考慮分子定向影響 （ 6） 避免產(chǎn)生噴射和蠕動 （ 7） 澆口處避免彎曲和 受沖擊載荷 （ 8） 注意對外觀質(zhì)量的影響 綜合塑料使用的澆口類型與選用原則，這次設(shè)計選用側(cè) 澆口。澆口開在型芯一側(cè)，開模時澆口自動切斷。 圖 潛伏 式澆口 圖 側(cè) 澆口 冷料穴的作用：容納澆注系統(tǒng)流道中料流的前鋒冷料，以免這些冷料注入型腔。這些冷料既影響熔體沖模速度，又影響成型塑件的質(zhì)量。冷料穴除以上作用外，還有便于在該處設(shè)置主流道拉桿的作用。 2 拉料桿的設(shè)計： 拉料桿的作用：注射結(jié)束模具分型時，在拉料桿的作 用下，主流道中的凝料從定模澆口套中被拉出。最后推出機構(gòu)開始工作，將塑件和澆注系統(tǒng)中的凝料一起推出模外。 主流道拉料桿有兩種基本形式，一種是推桿形式的拉料桿，其固定在推桿固定板上。另一種是僅適用于推件板脫模的拉料桿。因此，我選擇推桿是球字形的拉料桿 拉料桿的材料為 T8，進(jìn)行熱處理時頭部硬度為 HRC50~55，配合部分粗糙度為 . 排氣系統(tǒng)的設(shè)計 排氣不良容易引起塑件燒焦、短射、填充不足、脫模不良、陰影、氣泡、色差、縮水、流紋、表面凹陷、不溶等