【文章內(nèi)容簡介】 應(yīng)對注射機(jī)的有關(guān)技術(shù)參數(shù)有全面的了解．才能生產(chǎn)出合格的塑料制件。對注射機(jī)的了解包括： 1〉注射量的校合：一般情況下，僅對最大注射量進(jìn)行校核即可，似有的還應(yīng)注意注射機(jī)能處理的最小注射量。因?yàn)楫?dāng)每次注射量過小時，塑料在料筒內(nèi)停留的時間將過長．這樣會使塑料高溫分解，影響制件的質(zhì)量和性能。 2〉注射壓力的校核：注射壓 力的校核是校驗(yàn)注射價的最大注肘壓力能行滿足制品成型的需要。只有在注射機(jī)額定的注射風(fēng)力內(nèi)才能調(diào)整出來制件所需要的注射壓力。 3〉鎖模力的校核：減輕飛遍的產(chǎn)生，提高制件質(zhì)量。 4〉安裝部分的尺寸校核：為了使注射模順利地安裝在注時機(jī)上并牛產(chǎn)出合格的制件，在設(shè)計(jì)模具時必須校核注射機(jī) 12 亡與模具安裝有關(guān)的尺寸，因?yàn)椴煌吞柡鸵?guī)格的注射機(jī)，其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同。 5〉開模行程校核：模具開模后為了便于取出塑件，要求有足夠的開模距離，而注射機(jī)的開模行程是有限的，因此模具設(shè)計(jì)時必須進(jìn)行注射機(jī)開模行程的校核。 6〉頂出裝置的 校核：保證塑件從模具中脫出。 4 如圖 520 所示塑料制件，請初選適合的注射機(jī)型號 (根據(jù)注射量、注射壓力和鎖模力，并設(shè)定采用單型腔 )。 解：計(jì)算注射量：單個塑件的容量： ? ?? ? 332 6 0 2 5 01 1 2 5 3 2 2 5 0 6 3 2 3 5 0 1 3 5 2 2 5 0 2 5 322 4 4 1 2 5 6 3 8 7 3 5 5 8 8 7 3 .5 5 8Vm m c m???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ????? ????? ? ? ? ? ? 5 圖 520 所示塑件，其模具結(jié)構(gòu)如圖 52l 所不，試問經(jīng)過模具與注射機(jī)上安裝模具的相關(guān)尺寸相開模行程的校核后，應(yīng)該選用多大型號的注塑機(jī)： 13 6 通過 4 題、 5 題的計(jì)算．試歸納出深腔迎件 S 肘棋旦與選擇汗射機(jī)型號時的特點(diǎn) 7 注射模的定位環(huán)起什么作用？ 保證模具主流道的中心線 與注射機(jī)噴嘴的中心線重合，保證塑料準(zhǔn)確注射到模具中。 8 注射機(jī)鎖模力的作用是什么？型腔壓力怎樣確定 ? 保證模具啟閉靈活、形確、迅速而安全。工藝上要求，啟閉模具時要有緩沖作用，模板的運(yùn)行速度應(yīng)在閉模時先快后慢，而在開模時應(yīng)先慢后快再慢，以防止損壞模外地制件，避免機(jī)器受到強(qiáng)烈振動，適應(yīng)平穩(wěn)頂出制件．達(dá)到安全運(yùn)行，延長機(jī)器和模具的使用壽命。有鎖模力可以保證塑料制件的質(zhì)量。 成型中、小型塑料制品時型腔壓力 P 可取 20~40 MPa。對于流動性差、形狀復(fù)雜、精度要求高的制品，成型時需要較高的型腔壓力。常 用塑料和因制件形狀和精度不同時的型腔壓力可查表取得。 9 采用標(biāo)準(zhǔn)模架具有哪些優(yōu)點(diǎn)和局限性？ 選用標(biāo)準(zhǔn)模架有如下優(yōu)點(diǎn)： 1簡單方便、買來即用、不必庫存。 2能使模具成本下降。 3簡化了模具的設(shè)計(jì)和制造。 4縮短 f 模具生產(chǎn)周期，促進(jìn)了塑件的更新?lián)Q代。 5模具的精度和動作可靠性得到保證。 采用標(biāo)準(zhǔn)模架時，也會帶來某些不便，列舉如下： 1模板尺寸的局限件，在標(biāo)準(zhǔn)模架中模板的長、寬、高都只是在一定的范圍內(nèi)，對于一些特殊的塑件，可能無標(biāo)準(zhǔn)模架可選。 2出于在標(biāo)準(zhǔn)模架中導(dǎo)柱、緊閉螺釘 及復(fù)位桿的位置已確定，有時可能會妨礙冷 14 卻水管道的開設(shè)。 3由于動模兩墊塊之間的跨距無法調(diào)整，在模具設(shè)計(jì)中往往需要增加支撐柱來減小模板的變形。 第五章 注射模概述 1．典型的注射模由哪幾部分組成？各部分的作用何在？ 答：典型的注射模主要有以下幾個部分： （ 1）成型零部件，成形零部件主要是成型制件的內(nèi)外表面。 （ 2）澆注系統(tǒng)，它是將塑料熔體由注射機(jī)噴嘴引向型腔的一組進(jìn)料通道，通常由主流道、分流道、澆口和冷料穴組成。 （ 3）導(dǎo)向機(jī)構(gòu)，確保動定模合模時能夠準(zhǔn)確對中。 （ 4）推出機(jī)構(gòu)，將塑件及尺在流道內(nèi)的 凝料推出或拉出。 （ 5）調(diào)溫機(jī)構(gòu)，為了滿足注射工藝對溫度的要求。 （ 6）排氣槽，用以將成型過程中的氣體充分的排除。 （ 7）側(cè)抽芯機(jī)構(gòu)，成型側(cè)凹或側(cè)孔。 （ 8）標(biāo)準(zhǔn)模架，可以通過直接采用標(biāo)準(zhǔn)模架結(jié)構(gòu)，從而減少繁重的模具設(shè)計(jì)與制造工作量 2．注射模按總體結(jié)構(gòu)特征可分為哪幾大類？試比較其優(yōu)缺點(diǎn)。 答：注射模按總體結(jié)構(gòu)特征可分一下幾類： （ 1）單分型面注射模具 單分型面注射模具又稱為兩板式模具，它是注射模具中最簡單而又最常用的一類。其結(jié)構(gòu)簡單、操作方便，但是除采用直接澆口外，型腔的澆口位置只能選擇在制品的側(cè)面。 （ 2）雙分型面注射模具 雙分型面注射模具能在制件的中心部位設(shè)置點(diǎn)澆口，但制造成本較高、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要較大的開模行程。 （ 3）帶有活動鑲件的注射模具 帶有活動鑲件的注射模具可以成型復(fù)雜的塑件外形結(jié)構(gòu)，但是這類模具的生產(chǎn)效率不高，常用于小批量或試生產(chǎn)。 （ 4）帶側(cè)向分型抽芯的注射模具 這類模具廣泛地應(yīng)用在有側(cè)孔或側(cè)凹的塑料制件的大批量生產(chǎn)中。 （ 5）自動卸螺紋的注射模具 自動卸螺紋的注射模具利用機(jī)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或往復(fù)運(yùn)動，將螺紋制品脫出?；蛘哂脤ｉT的驅(qū)動和傳動機(jī)構(gòu)，帶動螺紋型芯或型環(huán)轉(zhuǎn)動、將螺紋制件脫出。 15 （ 6）推 出機(jī)構(gòu)設(shè)在定模的注射模具 有時出于制品的特殊要求或形狀的限制，制件必須要沼在定模內(nèi)，這時就應(yīng)在定模一側(cè)設(shè)置推出機(jī)構(gòu)，以便將制品從定模內(nèi)脫出。 3．設(shè)計(jì)注射棋時，為什么要對注射模與注射機(jī)的相互關(guān)系進(jìn)行校核？ 答：對注射模與注射機(jī)的相互關(guān)系進(jìn)行校核的原因主要有以下幾個方面： （ 1）要對注射量進(jìn)行校核，必須使得在一個注射成型周期內(nèi)所需注射的塑料熔體的容量或或質(zhì)量在注射機(jī)額定注射量的 85％以內(nèi)。 （ 2）注射壓力的校核，注射機(jī)的最大注射壓力要大于該制件所要求的注射壓力。 （ 3）鎖模力的校核，注射機(jī)的額定鎖模力應(yīng)大于塑 料熔體在模具軸向所產(chǎn)生的推力。 （ 4）安裝部分的尺寸校核，設(shè)汁棋具時應(yīng)校核的部分包括模具最大和最小厚度、模具的長度和寬度、噴嘴尺寸、定位圈尺寸等。 （ 5）開模行程的校核，模具開模后為丁便于取出塑件，要求有足夠的升模距離。 （ 6）項(xiàng)出裝置的校核，在設(shè)計(jì)模具推出機(jī)構(gòu)時，需校核注射機(jī)頂出的頂出形式，弄清所使用的注射機(jī)是中心頂出還是兩側(cè)頂出，最大的頂出距離、頂桿直徑、雙頂稈中心距等，并要注意在兩側(cè)頂出時模具推板的面積應(yīng)能覆蓋注射機(jī)的雙頂桿，注射機(jī)的最大頂出距離要保證能將塑件從模具中脫出等。 4．如圖所示塑料制件，請 初選適合的注射機(jī)型號 (根據(jù)注射量、注射壓力和鎖模力，選用國產(chǎn)注射機(jī)，并設(shè)定采用單型腔，材料 ABS。 ) 解： （ 1）注射量的計(jì)算 塑 件 的 體 積 53( 2 5 0 1 2 5 2 4 4 1 1 9 ) 3 4 0 ( 2 6 0 1 3 5 2 4 4 1 1 9 ) 1 0 8 .1 3 1 0V m m? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 16 注射機(jī)的注射量應(yīng)為 5 2 3/ 0 .8 8 .1 3 1 0 / 0 .8 5 9 .5 6 1 0oV V c m? ? ? ? ? （其中塑件的底部邊沿的高度設(shè)為 10mm，塑件內(nèi)腔的寬度設(shè)為 119mm） （ 2）注射壓力的計(jì)算 一般制件的注射成型壓力為 70～ 150MPa （ 3）鎖模力的計(jì)算 由于采用單型腔方式，所以制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積： S＝ 260 135＝ 104 mm2 塑料熔體在模具軸向所產(chǎn)生的推力： 1 10 30 5 10F A p KN? ? ? ? ? ? ?，其中p 為型腔內(nèi)熔體的壓力，參考《塑料成型加工與模具》取 p＝ 30MPa。 那么，根據(jù)以上三個方面，可選擇注射機(jī) XSZY1000，其注射容量 1000 3cm ，注射壓力 121MPa，鎖模力 4500KN。 5．上題圖所示塑件，其模具結(jié)構(gòu)如下圖所示，試 問經(jīng)過模具與注射機(jī)上安裝模具的相關(guān)尺寸和開模行程的校核后，應(yīng)該選用多大型號的注塑機(jī)？ 解： 注塑機(jī)模板間的最大開模行程 12 5 ~ 1 0 3 5 0 5 5 0 5 ~ 1 0 9 0 5 ~ 9 1 0 ( )S H H m m? ? ? ? ? ? ? 根據(jù)模具的厚度以及開模行程選擇注射機(jī) XSZY4000，其模具的最大厚度為1000mm，開模行程為 1100mm。（以上兩題的注射機(jī)選擇參考《模具設(shè)計(jì)指導(dǎo)》表 624） 6．通過 4 題、 5 題的計(jì)算，試歸納出深腔塑件注射模具與選擇注射機(jī)型號時的特點(diǎn)。 答：深腔塑件其模具厚度，以及開模行程一般較大，所以選擇注塑機(jī)時一般以之為標(biāo)準(zhǔn)。 7． 注射模的定位環(huán)起什么作用？ 答：注射模的定位環(huán)的設(shè)置主要是為了使模具主流道的中心線和注射機(jī)噴嘴的中心線重合。 17 8．注射機(jī)鎖模力的作用是什么？型腔壓力怎樣確定？ 答：注射機(jī)鎖模力的作用是鎖緊模具防止溢邊跑料的現(xiàn)象。型腔壓力的計(jì)算公式為F A p?? ，其中 A 為制品與澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積， p 為型腔內(nèi)熔體的壓力。 9．采用標(biāo)準(zhǔn)模架具有哪些優(yōu)點(diǎn)和局限性？ 答： （ 1）標(biāo)準(zhǔn)模架具的優(yōu)點(diǎn)有： ? 簡單方便、買來即用、不必庫存。 ? 能使模具成本下降。 ? 簡化了模具的設(shè)計(jì)和制造。 ? 縮短 了模具生產(chǎn)周期，促進(jìn)了塑件的更新?lián)Q代 ? 模具的精度和動作可靠性得到保證。 ? 提高了模具中易損零件的互換性，便于模具的維修。 （ 2）標(biāo)準(zhǔn)模架具的缺點(diǎn)有： ? 模板尺寸的局限件，在標(biāo)準(zhǔn)模架中模板的長、寬、高都只是在一定的范圍內(nèi)，對于一些特殊的塑件，可能無標(biāo)模架可選。 ? 出于在標(biāo)準(zhǔn)模架中導(dǎo)柱、緊閉螺釘及復(fù)位桿的位置已確定，有時可能會妨礙冷卻水管道的開設(shè)。 ? 由于動模兩墊塊之間的跨距無法調(diào)整，在模具設(shè)計(jì)中往往需要增加支撐柱來減小模板的變形。 第六章 注射模澆注系統(tǒng) 1．為什么說“澆口尺寸越大越容易充?！焙汀皾部诔叽缭叫≡胶?”部是錯誤的。 答：隨著澆口斷面積的增大，熔體在口處的流速減慢，其表觀黏度 a? 相應(yīng)提高，反使流量 vq 下降。因此，澆口斷面尺寸的增大有個極限值，這就是大澆口尺寸的上限，所以“澆口尺寸越大越容易充?！?；但這并不意味著“澆口越小越好”，當(dāng)剪切速率 ?達(dá)到極限值 (一般為 ? ＝ 6110s? )時，表觀黏度不再隨剪切速率的增高而下降，此時澆口的斷面尺寸，就是小澆口的下限。 2．為什么注射成型時常在較大的剪切速率范圍內(nèi)進(jìn)行？ 答：表觀黏度 a? 與剪切速率 ? 是指數(shù)函數(shù)關(guān)系，而不是線性關(guān)系，觀察熱塑性塑料熔體的 a? — ? 曲線可知。在較低的剪切速率范圍內(nèi)， ? 的微小波動會引起 a? 的很大變化，這將使注 18 射過程難于控制。制品性能的穩(wěn)定性得不到保證。一般而言，剪切速率的數(shù)值越大，對黏度的影響越小，故注射過程的剪切速率通常較大，在 3 5 110 10s?? 的范圍內(nèi)，也是基于這種觀點(diǎn)，采用小澆口要比采用大澆口有利。 3．為什么點(diǎn)澆口能獲得非常廣泛的應(yīng)用，何種情況不宜采用點(diǎn)澆口？ 答：小澆口 (通常只指點(diǎn)澆門 )之所以成功，是因?yàn)榻^大多數(shù)塑料熔體的表觀黏度是剪切速率的函數(shù)，即 a? ＝ K 1n?? (n＜ 1)，熔體的流速越快，表觀黏度 a? 越低，越有利于充模，流量 vq 也越大。而且，由于熔體高速流過小澆口，部分動能因高速摩擦而轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮?，澆口處的局部溫度升高，使熔體的表觀黏度進(jìn)一步下降，流量 vq 再次得到增加。 不宜采用點(diǎn)澆口的情況有： （ 1）熱敏性塑料， 因?yàn)樾部跁饻囟燃眲∩仙?，可能會造成塑料分解? （ 2）對于接近牛頓型的高黏度的塑料溶體，采用小澆口雖然提高了剪切速率，但表觀粘度變化卻不大，因而澆口尺寸縮小會迅速地降低體積流率。 （ 3）對于壁厚和特厚的制品，為了延長補(bǔ)料時間而必須采用相當(dāng)大的澆口。 （ 4）成型大型塑件（多澆口除外），為避免在充模階段產(chǎn)生過大的流動阻力，必須采用大澆口。 4．普通澆注系統(tǒng)由哪幾部分組成 ? 各部分的作用和設(shè)計(jì)要求是什么？ 答：普通澆注系統(tǒng)由主流道、分流道、澆口、冷料井四部分組成。 1）主流道的作用。主流道的設(shè)計(jì)要求： （ 1）主流道通常設(shè)計(jì)成圓錐形，其錐角 ? ＝ 24ooCC? ，對流動性較差的塑料可取? ＝ 36ooCC? ，以便于凝料從主流道中拔出。內(nèi)壁表面租糙度一般為 ?? 。 （ 2）為防止主流道與噴嘴處溢料，主流道對接處緊密對接，主流道對接處應(yīng)制成半球形凹坑，其半徑及 21 (1 ~ 2)R R mm?? ，其小端直徑 21 ( ~ 1)d d mm?? 。凹坑深取 h＝ 3～ 5mm。 （ 3）為減小料流轉(zhuǎn)向過渡時的阻力，主流道大端呈圓角過渡，其圓角半徑 r＝ I～3mm。 （ 4）在保證塑料良好成型的前提下，主流道 L 應(yīng)盡量短，否則將增多流道凝料，且增加壓力損失，使塑料降溫過多而影響注射成型。通常主流道長度由模板厚度確定，一般取 L 60 mm。 （ 5）由于主流道與塑料熔體及噴嘴反復(fù)接觸和碰撞，因此常將主流道制成可拆卸的主流道襯套 (澆口套 )，便于用優(yōu)質(zhì)鋼材加工和熱處理。 2）分流道是主流 道與澆口之間的通道，分流道設(shè)計(jì)時應(yīng)考慮盡量減少在流道內(nèi)的壓力損失和盡可能避免溶體溫度降低，同時還要考慮減小流道的容積。 3）澆口是連接流道與型腔