【文章內(nèi)容簡介】 注塑機的一些技術(shù)參數(shù) 最大注塑量的校核 注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量，其中包括了主流道及澆口的凝料。通常注塑機 的實際注塑量最好是在注塑機理論注塑量的 80%之間。故有公式 機 ≥ M 塑 +M 澆 （ ） M 塑 +M 澆 = 因此，最大的注塑量符合工作的需要。 注塑壓力校核 注塑壓力校核是校驗注塑機的最大注塑壓力能不能滿足該制品成型的需要，制品成型所需的壓力是由注塑機類型、噴嘴形式、塑料流動性、澆注系統(tǒng)和型腔的流動阻力等因素決定的，例如螺桿式注塑機，其注塑機壓力傳遞比柱塞式注塑機好，因此注塑壓力可取得 小一些，流動性差的塑料的或細(xì)長流程塑件注塑壓力應(yīng)取得大一些?？蓞⒖几鞣N塑料的注塑成型工藝確定塑件的注塑壓力，再與注塑機額定壓力相比較。那么查《塑料模具手冊》可得，其額定注塑壓力大于所需的注塑壓力。因此所選擇的是符合要求的。 鎖模力的校核 當(dāng)高壓的塑料熔體充滿模具型腔時，會產(chǎn)生一個很大的力，使模具的分型面漲開，其值等于制件和澆口流道系統(tǒng)在分型面上投影面積之和乘以型腔內(nèi)塑料壓力。而作用在這個面積上的總力，應(yīng)小于注塑機的額定鎖模力 P，否則在注塑時會因模具不緊產(chǎn)生嚴(yán)重的溢邊現(xiàn)象。型腔內(nèi)塑料壓力，可以按公式計算 。而經(jīng)查《塑料模具設(shè)計》中 SPVC在型腔里的理論注塑壓力在 40MP～ 80MP 之間。 而只有 F 機鎖 ≥ P 模 A 的不等式成立時，才能符合要求。 式中 F 機鎖 — 表示注塑機的最大鎖模力； P 模 — 表示為熔融型料在型腔內(nèi)的壓力 ； A — 表示為塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影之和； 故有； F 機鎖 =400kn＞ P 模 A=80MP 2936 ㎜ 2= 所以符合要求。 模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核 模 板尺寸和拉桿間距是否相適合 因為要滿足上述要求，只有達到模具長寬＜拉桿間距這樣的條件。 而確 有，模具長寬 =300 350(mm mm)＜拉桿間距 =440 500(mm mm)成立，所以也是滿足要求的。 模 具閉合高度的校核 通過前章各模板的尺寸選定和計算，模具實際厚度 H 模 為 370mm，而注塑機最小厚度 H 最小 為 300 mm， 即； H 模 ＞ H 最小 也滿足要求。 開模行程與頂裝置的校核 在此，本文所選注塑機的最大開模行程與模具厚度的關(guān)時的校核。且該模具結(jié)構(gòu)則屬于有側(cè)向抽芯開模動作的結(jié)構(gòu) ，故注塑機的開模行程要求符合下式； S 機 － Hc ＞ H1+H2+ （ 5 ～ 10 ） mm （ ） 式中； S 機 — 注塑機板間的最大開距，（ mm） Hc— 完成側(cè)抽芯距離 l 所需要的開模行程，（ mm） H1— 開模要頂出的距離，（ mm） H2— 塑件的高度，（ mm） 而當(dāng)， Hc≤ H1+H2 可以按 S 機 －（ H 模 H 最小 ）＞ H1+H2+（ 5～ 10） mm 進行計算 式中， HM— 成型模板的高度，（ mm） 那么可以解得不等式； S 機 －（ H 模 H 最小 ） =300（ 270170）＞ 60+116+（ 5～ 10） mm=181～ 186mm， 故也滿足要求。 7 脫模機構(gòu)的設(shè)計 與 合模導(dǎo)向結(jié)構(gòu)設(shè)計 脫模力計算 矩環(huán)形薄壁制品 s/d ? F＝ Ak tgfSE Q l )1( )(c os2 2 ?? ?? ?? （ N） r—— 型芯平均半徑 （ m） S—— 制品壁厚 （ m） E—— 塑料彈性模量 （ Mpa） Q—— 塑料平均收縮率 （ %） l—— 制品對型芯的包容長度 （ m） f—— 制品與型芯靜摩擦系數(shù) f=～ ? —— 脫模斜度 （ o ） 取 1 m—— 塑料的泊松比 m=～ k1 —— 系數(shù) k1 =22? /(cos2 ? +2? cos? ) k2 —— 系數(shù) k2 =1+fsin? cos? ? 1 A—— 盲孔制品型芯在脫模方向投影面積 （ m2 ） 已知 mS ??? ， MpaE ?? ， ?Q ml ? ， ?f ， ?1?? ， 12?k ， ?? mA? 、 F=1*)( )(*1c os***10***29? ? tg+*=6052N 脫模結(jié)構(gòu)設(shè)計 塑件冷卻后由于有少量的收縮，塑件會緊抱在型芯上，所以在脫出產(chǎn)品時不像沖壓件那么可以自動脫落。這樣，我們必須設(shè)計推出機構(gòu)將塑件頂出，推出機構(gòu)設(shè)計時我們考慮的是要使塑件各部分受力均勻，在此設(shè)計中，我們必須采用一模一腔的結(jié)構(gòu)，再利用頂針和斜抽滑塊把產(chǎn)品推出，這樣每個產(chǎn)品的受力相同且均勻。開模時，由于脫模機構(gòu)的作用 模具從定模座板與推料板處首先分型，滑塊在斜槽導(dǎo)板的作用下，向兩邊運動直到斜抽芯完成時，模具從動定模交界處進行第二次分型，塑件 留在型芯上，然后再有頂桿把塑件頂出。到此也就完成了一次完整的注塑過程。 合模導(dǎo)向機構(gòu)的設(shè)計 導(dǎo)向機構(gòu)主要包括導(dǎo)柱、導(dǎo)套，主要作用是在動模與定模合模時保證型芯和型腔的精確定位。導(dǎo)向零件應(yīng)合理地均勻分別在模具的周圍或靠近邊緣的部位，其中心至模具邊緣應(yīng)有足夠的距離，以保證模具的強度，防止壓入導(dǎo)柱和導(dǎo)套后發(fā)生變形。根據(jù)模具的形狀和大小，一副模具一般采用 2 到 4 根導(dǎo)柱。在此設(shè)計中采用了 4 根導(dǎo)柱。 加工個導(dǎo)柱、導(dǎo)套孔時，應(yīng)將定模板、推件板、動模板合在一起，一次性加工出來，以保證孔的同心度，然后再在定模板 、動模板上加工沉頭孔。 8 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)它是獲得優(yōu)良性能和理想外觀的塑件以及最佳的成型效率有直接影響。 此塑件采用普通流道系統(tǒng)，它是主由流道、分流道、澆口、冷料穴組成的。澆注系統(tǒng)是一副模具的重要的內(nèi)容之一。從總體來說，它的作用可以作如下歸納：它是將來自注塑機噴嘴的塑料熔體均勻而平穩(wěn)地輸教送到型腔，同時使型腔的氣體能及時順利排出，在塑件熔體填充凝固的過程中，將注塑壓力有效地傳遞到型的各個部位，以獲得形完整、內(nèi)外在質(zhì)量優(yōu)良的塑件制件。 澆注系統(tǒng)的設(shè)計的一般原則：了解塑件的成型性能和塑件熔料的流 動特性。采用盡量短的流程，以降低熱量與壓力損失。澆注系統(tǒng)的設(shè)計應(yīng)該有利于良好的排氣，澆注系統(tǒng)應(yīng)能順利填充型腔。便于修整澆口以保證塑件外觀質(zhì)量。確保均勻進料。 主流道設(shè)計 主流道是澆注系統(tǒng)中從注塑機噴嘴與模具的部位開始，到分流道為止的塑件熔體的流通通道。在注塑機上，主流道垂直分型面。為了使凝料從其中順利推出，需設(shè)計成圓錐形，錐角為 20~60，表面粗糙度Ra m,主流道部分在成型過程中，其小端入口處與注塑機及一定溫度、壓力的塑料熔體要冷熱交替反復(fù)接觸，屬易損件，對材料的要求較高，因而模具的主流 道部分常設(shè)計成可拆。一般采用碳素工具鋼即 T8A、 T10A 等。把它熱處理到 53~57HRC。取主流道的球面半徑為. 分流道的設(shè)計 分流道是指主流道末端與澆口之間的通道。此副模具采用圓形的截面形狀，對于壁厚小于 3mm,質(zhì)量在 200g 以下的塑件，截面的直徑可采用如下的的經(jīng)驗公式： D= = = 其中 D 是分流道的直徑， L 是分流的長度， W 是塑件的質(zhì)量，此副模具選分流道的截面積為 D=2mm,由于分流道與模具接觸的外層塑料迅速冷卻，只有中心部位的塑料的熔體的流動狀態(tài)較為理想，因而分流道的內(nèi)表面粗糙度 Ra 要求比較高，一般取 左右。分流道在分型面上的布置的形式，它必須遵循以下兩方面的原則，即一方面排列緊湊，縮小模具板面的尺寸，一方面流程盡量短，鎖模力力求平衡，該模具采用平衡式的分流道。 分流道的布置 分流道的布置也根據(jù)型腔的位置而定，型腔位置確定要考慮模具在分型面上力的平平衡問題，它的要求是反作用力，以及鎖模力就作用于主流道中心。根據(jù) 流體力學(xué)和熱力學(xué)原理可知，圓形橫截面流動陰力最小，熱量損失小，熔體降溫最慢， 澆口的設(shè)計 澆口亦稱進料口，是連接分流道與型腔的通道。它是整個澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵的部位，也是最薄點。其形狀、大小及位置應(yīng)根據(jù)塑件大小、形狀、壁厚、成型材料及塑件技術(shù)要求等進行而確定。澆口分限制性澆口和非限制性澆口，該塑件采用的是限制性澆口，它一方面通過截面積的突然變化，使分流道輸送來的塑料熔體的流速產(chǎn)生加速度，提高剪切速率，有利于塑料進入，使其充滿型腔。另一方面改善塑料熔體進入型腔的流動特性，調(diào)節(jié)澆口尺寸，可使多型腔同時充滿，可 控制填充時間、冷卻時間及塑件表面質(zhì)量，同時還起著封閉型腔防止塑料熔體倒流，并便于澆口凝料與塑件分開的作用。 設(shè)計中，澆口的位置及尺寸的要求是比較嚴(yán)格的，初步試模，必要時還需要修改。因此澆口的位置的開設(shè)，對成型性能及成型質(zhì)量的影響是很大的。一般在選擇澆口位置時，需要根據(jù)塑件的結(jié)構(gòu)工藝及特征，成型質(zhì)量和技術(shù)要求，綜合分析。一般要滿足以下原則： (1) 盡量縮短流動距離。 (2) 澆口應(yīng)開設(shè)在塑件的壁厚。 (3) 必須盡量減少或避免產(chǎn)生熔接痕。 (4) 應(yīng)有利于型腔中氣體的排除。 (5) 考慮分子定向的影響。 (6) 避免 產(chǎn)生噴射和蠕動。 (7) 不在承受彎曲沖擊載荷的部位設(shè)置澆口。 (8) 澆口位置的選擇應(yīng)注意塑件的外觀質(zhì)量。 冷料穴的設(shè)計 用一個井穴將主流道延長以按收冷料，防止冷料進入澆注系統(tǒng)的流道和型腔，把這一用來容納注射間隔產(chǎn)生的井穴稱為冷料穴。 冷料穴一般設(shè)計在主流道對面的動模板上，其標(biāo)稱直徑與主流道大端直徑相同或略大一些。深度約為直徑的 1~ 倍。冷料穴除了具有容納冷料的作用外，同時還具有在開模時將主流道和分流道的冷料勾住，使其保留在動模一側(cè)，便于脫模。 9 排氣系統(tǒng)和溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 排氣系統(tǒng) ABS 料 在熔化時，會產(chǎn)生氣體，所以當(dāng)塑料在充滿型腔時及澆注系統(tǒng)內(nèi)的空氣，如果在型腔中不及時排除干凈，可以會在塑件上形成氣泡、接縫、表面輪廓不清及充填缺料等缺陷。另一方面氣體的受壓產(chǎn)生反向壓力而降低充模速度，還可能造成塑件碳化或燒焦。注射成型時的排氣可采用如下四種方式排氣： （ 1） 利用配合間隙排氣； （ 2） 在分型面上開設(shè)排氣槽排氣； （ 3） 利用排氣守排氣； （ 4） 強制性排氣； 該模具是采用利用配合間隙排氣。其間隙值約為 ~于中小型的簡單模具。 溫度調(diào)節(jié)系統(tǒng)的設(shè)計 冷卻裝置的目的，主 要是防止塑件在脫模時發(fā)生變形，縮短成型周期及提高塑件質(zhì)量。一般在型腔，型芯等部位設(shè)置合理的冷卻水路，通過調(diào)節(jié)冷卻水流量和流速來控制模溫。 冷卻水孔開孔的原則： （ 1）冷卻水孔的數(shù)量應(yīng)盡可能的多，直徑應(yīng)盡量大； （ 2） 每 個 冷 卻 水孔 至 型 腔 表面 的 距 離應(yīng) 相 等 ， 一般 保 持 在0~15mm 范圍內(nèi)，距離太近則冷卻不易均勻，太遠則效率低。水孔直徑一般保持在 8~12mm。 （ 3）水孔通過鑲塊時，防止鑲套管等漏水。 （ 4）冷卻管路一般不宜設(shè)在型腔內(nèi)塑料熔接的地方，以免影響塑件的強度。 （ 5）水管接頭應(yīng)設(shè)在不影響操作的一側(cè) 注射模具的溫度設(shè)計是否恰當(dāng)，不僅影響塑件的質(zhì)量，而且對生產(chǎn)效率、充模流動、固化定型都有重要影響。 模具對塑件質(zhì)量的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面： 改善成形性 成形收縮率 塑件變形 尺寸穩(wěn)定性 力學(xué)性能 外觀質(zhì)量。 當(dāng)大批量的生產(chǎn)時，而且又要滿足塑件的質(zhì)量要求時，增多型腔是不現(xiàn)實的。這時提高生產(chǎn)率顯得尤其重要了。而提高生產(chǎn)率又與模具溫度的控制有密切關(guān)系。生產(chǎn)效率主要取決于冷卻介質(zhì)（一般是水）的熱交換效果。因此縮短注射成形周期的冷卻時間是提高生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。 根據(jù)牛頓冷卻定律，冷卻介質(zhì)從模 具帶走的熱量為： Q=α A△ Tθ ’ = =88J 其中：α是冷卻管道孔壁與冷卻介質(zhì)間的傳熱系數(shù)； A 冷卻管道壁的傳熱面積； △ T 模具與冷卻介質(zhì)溫度之差值； θ ’ 冷卻時間。（ s） 。 由上述式子可得，當(dāng)需傳遞熱量不變時，可通過以下三條途徑來縮短冷卻時間。 （ 1） 高傳熱系數(shù)α。 α =φ（ρ v） =(1x2) = φ是冷卻介質(zhì)，ρ是冷卻介質(zhì)在該溫度下的密度， d 是 冷卻管道直么， v 是 冷卻介質(zhì)的流速。由上式得，只有提高冷卻介質(zhì)的流速，便可達到傳熱系數(shù)。 （ 2） 高模具與冷卻介質(zhì)間的溫差△ T △