【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 MPa120動(dòng)、定模固定板尺寸mmmm428458注射行程mm115拉桿空間mmmm260290注射時(shí)間s合模方式液壓機(jī)械螺桿轉(zhuǎn)速r/min24568101定位圈尺寸mm100注射方式螺桿式噴嘴球頭半徑mmSR12合模力kN900頂出形式兩側(cè)頂出最大成形面積/cm320頂桿中心距mm230最大開(kāi)（合）模行程mm300機(jī)器外形尺寸mmmmmm33107501550注：源自參考文獻(xiàn)[1]中的表13 型腔數(shù)量及注射機(jī)有關(guān)參數(shù)的校核⑴ 型腔數(shù)量的校核①由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 ( 3 1 )上式右邊＝≥4，符合要求。式中 ──注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，；──注射機(jī)的額定塑化量（g/h或cm/h），該注射機(jī)為15；──成型周期，由于塑件小，取60s。②按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 ( 3 2 )上式右邊＝≥4，符合要求。式中　──注射機(jī)允許的最大注射量，125＝；其它符號(hào)意義與取值同前。③按注射機(jī)的額定鎖模力校核型腔數(shù)量 ( 3 3 )上式右邊＝＜4，不符合要求。式中　──注射機(jī)的額定鎖模力，該注射機(jī)為900kN；──；── mm；──塑料對(duì)型腔的成型壓力為35MPa。重新對(duì)型腔數(shù)量進(jìn)行估算，設(shè)為一模兩腔，則更改數(shù)據(jù)如下：?jiǎn)蝹€(gè)塑件＝，＝澆注系統(tǒng)凝料＝，＝ cm一次成型需注射塑料＝，＝單個(gè)塑件在分型面上的投影面積＝流道凝料（包括澆口）在分型面上的投影面積＝總投影面積＝ mm根據(jù)和值來(lái)選擇一種注射機(jī)：SZ63/400型注射機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表32。① ≥＝＝≥＝＝ cm② ＞＝＝35＝ 表32　SZ63/400型注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)額定注射量cm78噴嘴空直徑mm注射品質(zhì)g62噴嘴球頭半徑mmSR10螺桿直徑mm30模具定位孔直徑mmφ125H7注射壓力MPa170頂出形式中心、兩側(cè)塑化能力g/s頂桿中心距mm260注射速率g/s60頂出力kN28鎖模力kN350頂出行程mm70模板行程mm160料筒加熱功率kW模板最大開(kāi)距mm340液壓泵電動(dòng)機(jī)功率kW15拉桿內(nèi)間距mmmm320260機(jī)器外形尺寸mmmmmm420011001680續(xù)表32模具最大厚度mm250重量（約）t模具最小厚度mm150鎖模形式雙曲軸注：源自參考文獻(xiàn)[1]中的表14表33　SZ63/400型注射機(jī)的特點(diǎn)及使用范圍形式臥式、熱塑性塑料用注射機(jī)、螺桿式60cm以上結(jié)構(gòu)特點(diǎn)注射裝置、定模板為一側(cè)，鎖模裝置、頂出機(jī)構(gòu)及動(dòng)模板為另一側(cè)，互成橫臥一線(xiàn)排列。注射裝置以螺桿式為主，液壓機(jī)械鎖模，頂出系統(tǒng)采用機(jī)械式液壓機(jī)構(gòu)或兩者兼?zhèn)洌褂门P式注射模工作優(yōu)點(diǎn)，便于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作、均勻，注射壓力可達(dá)70~80MPa，壓力損失小，塑料件內(nèi)應(yīng)力、定向性小，減少變形、開(kāi)裂傾向，調(diào)節(jié)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)、背壓等的適應(yīng)力，加工各種塑料及不同要求的塑料件缺點(diǎn)，安裝嵌件及活動(dòng)型芯不便，易傾斜倒下，薄壁、形狀復(fù)雜塑料件時(shí)易發(fā)生融料回流，螺桿不易清洗，貯料清洗不凈（尤其對(duì)熱敏性塑料）易發(fā)生分解使用范圍，小型設(shè)備宜加工寶壁、精密塑料件、有填料、干著色料的直接加工⑵ 注射機(jī)工藝參數(shù)的校核① 注射量的校核塑料熔體能否充滿(mǎn)模具型腔，這與注射機(jī)允許的最大注射量密切相關(guān)。根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn)，注射機(jī)的最大注射量是其所允許的最大注射量（額定注射量）的80%以?xún)?nèi)，可按下式校核： ( 3 4 )式中　──注射機(jī)允許的最大注射量（g或cm）螺桿式注射機(jī)所標(biāo)定的允許最大注射量是以螺桿在料筒中的最大推出容積（cm）來(lái)表示。上式左邊＝2＋＝＜78＝，符合要求。同時(shí)如果實(shí)際注射量過(guò)小，注射機(jī)的塑化能力得不到發(fā)揮，塑料在料筒中停留的時(shí)間就會(huì)過(guò)長(zhǎng)，所以每次注射的實(shí)際注射量應(yīng)滿(mǎn)足：。＝＝78＝，＝＝，＝，符合要求。②鎖模力校核鎖模力校核在前面已進(jìn)行，符合要求。③最大注射壓力的校核注射機(jī)的額定注射壓力即為該注射機(jī)的最高壓力＝170MPa（見(jiàn)表32）應(yīng)該大于注射成型時(shí)所需調(diào)用的注射壓力，即≥ ( 3 5 )式中　──安全系數(shù)，常?。絶；按文獻(xiàn)［3］表21，POM成型時(shí)所需的注射壓力為100~120MPa。代值計(jì)算，170≥125~168，符合要求。⑶ 安裝尺寸校核不同型號(hào)的注射機(jī)，其安裝模具部位的形狀和尺寸各不相同。設(shè)計(jì)模具時(shí)，應(yīng)對(duì)其相關(guān)尺寸加以校核，以保證模具能夠順利安裝和使用。需校核的主要內(nèi)容有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、模具的最大和最小厚度及安裝螺釘孔等。①?lài)娮斐叽?176。主流道的小端直徑應(yīng)大于注射機(jī)噴嘴，通常為＝＋（~1）mm ( 3 6 )對(duì)于該模具＝, ?。?mm,符合要求。2176。注射機(jī)噴嘴頭一般為球面，其球面半徑應(yīng)與相接觸的模具主澆道外端凹下的球面半徑相吻合，即＝＋1~2 mm ( 3 7 )對(duì)于該模具＝10mm, ?。?2mm,符合要求。（具體尺寸詳見(jiàn)第四章澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)）。②定位圈尺寸模具安裝在注射機(jī)上，必須使模具中心線(xiàn)與料筒、噴嘴的中心線(xiàn)重合，定位圈與注射機(jī)固定板上的定位孔呈間隙配合（H8/e8）。定位圈的高度，對(duì)小型模具為8mm~10mm，對(duì)大型模具為10mm~15mm。此外，對(duì)中小型模具一般只在定模座板上設(shè)置定位圈，對(duì)大型模具可在動(dòng)、定模座板上同時(shí)設(shè)置定位圈。注射機(jī)定位孔尺寸為φ125H7mm，定位圈尺寸取φ125e7，兩者之間呈較松動(dòng)的間隙配合，符合要求。③模具高度模具高度（又稱(chēng)閉合高度）必須滿(mǎn)足下述要求，按下式校核。≤≤ ( 3 7 )150≤≤250，＝25＋40＋20＋32＋80＋25＝222mm，符合要求。式中 ──注射機(jī)允許的最小模具厚度，即動(dòng)、定模板之間的最小開(kāi)距；──注射機(jī)允許的最大模高。④模具長(zhǎng)、寬尺寸與注射機(jī)拉桿距離的關(guān)系在校核模具高度的同時(shí)，應(yīng)考慮模具的外形尺寸（長(zhǎng)寬）與注射機(jī)模板尺寸和拉桿間距相適應(yīng)，校核其能否穿過(guò)拉桿間的空間裝到模板上。模具安裝有兩種方式，即從注射機(jī)上方直接吊入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝，或者先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝，為安裝方便，應(yīng)使模具尺寸與注射機(jī)拉桿間距不能小于10mm。該套模具模架的外形尺寸250mm250mm≤注射機(jī)拉桿內(nèi)間距320mm260mm，符合要求。⑤安裝螺孔尺寸模具的常用安裝方法有兩種：一種是用螺釘直接固定；另一種是用螺釘、壓板固定。采用前一種方法設(shè)計(jì)模具時(shí)，動(dòng)模和定模部分的底版尺寸應(yīng)與注射機(jī)對(duì)應(yīng)模具固定板上所開(kāi)設(shè)的螺孔的尺寸和位置相適應(yīng)（注射機(jī)動(dòng)、定模固定板上開(kāi)設(shè)有許多不同間距的螺釘孔，只要保證與其中一組相適應(yīng)即可）。雖然比較麻煩，但對(duì)于大型模具的安裝，這種安裝安全可靠；壓板式安裝，安裝的自由度較大，被廣泛采用。⑥開(kāi)模行程校核與推出機(jī)構(gòu)的校核1176。開(kāi)模行程校核開(kāi)模行程（也稱(chēng)合模行程）是指模具在開(kāi)合過(guò)程中，注射機(jī)動(dòng)模固定板移動(dòng)的距離，其大小直接影響到模具所能成型的塑料件的高度。開(kāi)模行程太小，則不能成型高度較大的塑料件，因此成型之后，塑料件無(wú)法從動(dòng)、定模分型面之間取出。因此，模具設(shè)計(jì)時(shí)，必須校核所選用的注射機(jī)的開(kāi)模行程，以便使其與模具的開(kāi)模距離相適應(yīng)。≥＝＋＋（5~10mm） ( 3 8 )上式右邊＝12＋80＋（5~10mm）≤160mm，符合要求。式中 ──注射機(jī)最大開(kāi)模行程（mm）；──塑料件脫模距離（mm）；──包括澆注系統(tǒng)凝料在內(nèi)的塑件高度（mm）。2176。推出機(jī)構(gòu)校核各種型號(hào)的注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離不盡相同，設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)使模具的推出機(jī)構(gòu)與注射機(jī)相適應(yīng)。通常是根據(jù)開(kāi)合模系統(tǒng)推出裝置的推出形式、推桿直徑、推桿間距和推出距離等，校核模具內(nèi)的推桿位置是否合理，推桿推出距離能否達(dá)到使塑件脫模的要求。所選注射機(jī)的推出行程70 mm≥＝12，符合要求。注：對(duì)于上面⒈⒉⒊的校核內(nèi)容是與后面的模具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)交叉進(jìn)行的，但為了行文整體形式與內(nèi)容的統(tǒng)一，所以將此部分內(nèi)容放于此處。第4 章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)的基本要點(diǎn)澆注系統(tǒng)是指模具從接觸注射機(jī)噴嘴處開(kāi)始，到其型腔為止的塑料熔體流動(dòng)的通道。澆注系統(tǒng)的作用，是使塑料熔體平穩(wěn)地且有順序地充填到模具型腔之中，并在充填和凝固的過(guò)程中，把注射壓力充分傳遞到各個(gè)部位，以獲得組織致密、外形清晰飽滿(mǎn)的塑料件。因此要求充模速度快而有序，壓力損失小，熱量散失少，排氣條件好，澆注系統(tǒng)凝料易于與塑件分離或切除，且在塑件上留下澆口痕跡小。在澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，首先要選擇澆口的位置，澆口位置的選擇恰當(dāng)與否，將直接關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量及注射過(guò)程是否能順利進(jìn)行。流道及澆口位置的選擇應(yīng)遵循以下原則。⒈設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，流道應(yīng)盡量少?gòu)澱?，~。⒉應(yīng)考慮到模具是一模一腔還是一模多腔，澆注系統(tǒng)應(yīng)按型腔布局設(shè)計(jì)，盡量與模具中心線(xiàn)對(duì)稱(chēng)。⒊單型腔塑件投影面積較大時(shí)，在設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)避免在模具的單面開(kāi)設(shè)澆口，不然會(huì)造成注射時(shí)模具受力不均。⒋設(shè)計(jì)澆注系統(tǒng)時(shí)，應(yīng)考慮去除澆口方便，修正澆口時(shí)在塑件上不留痕跡。⒌一模多腔時(shí)，應(yīng)防止將大小懸殊的塑件放在同一副模具內(nèi)。⒍在設(shè)計(jì)澆口時(shí)，避免塑料熔體直接沖擊小直徑型芯及嵌件，以免產(chǎn)生彎曲、折斷或移位。⒎在滿(mǎn)足成型排氣良好的前提下，要選取最短的流程，這樣可縮短填充時(shí)間。⒏能順利地引導(dǎo)塑件熔體填充各個(gè)部位，并在填充過(guò)程中不致產(chǎn)生塑料熔體渦流、紊流現(xiàn)象，使型腔內(nèi)的氣體順利排出模外。⒐在成批生產(chǎn)塑件時(shí)，在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，要縮短冷卻時(shí)間及成型周期。⒑若是主流道型澆口，因主流道外有收縮現(xiàn)象，若塑件在這個(gè)部位要求精度較高時(shí)，主流道應(yīng)流有加工余量或修正余量。⒒澆口的位置應(yīng)保證塑料熔體順利流入型腔，即對(duì)著型腔中寬暢、后壁部位。⒓盡量避免使塑件產(chǎn)生熔接痕，或使其熔接痕產(chǎn)生在塑件不重要的部位。 流道的設(shè)計(jì)一般的臥式塑料注射機(jī)所使用的模具，其普通澆道的澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)形式如圖41所示，包括主流道、分流道、冷料穴、澆口。圖41 注射模普通澆注系統(tǒng)的組成1─型芯；2─塑件；3─澆口；4─分流道；5─冷料穴；6─主流道；7─澆口套；8─拉料桿 主流道設(shè)計(jì)主流道是指連接注射機(jī)噴嘴與分流道的塑料熔體通道，是熔體注入模具最先經(jīng)過(guò)的一段流道。其形狀。大小會(huì)直接影響熔體的流動(dòng)速度和注射時(shí)間。⑴ 主流道形狀主流道的一端與注射機(jī)噴嘴相接觸，另一端與分流道相連。主流道截面形狀通常采用比表面積（表面積與體積之比）最小的圓形截面，整體形狀為內(nèi)圓錐體，一般錐度為2176。~4176。，此處?。?176。，以便于熔體的流動(dòng)和開(kāi)模時(shí)主流道凝料的順利拔出。主流道的錐孔內(nèi)壁必須光滑。⑵ 主流道小端直徑和長(zhǎng)度主流道小端直徑根據(jù)塑料件的重量、充填要求及所選用的注射機(jī)的規(guī)格而定。安裝尺寸校核時(shí)已經(jīng)確定取4mm。主流道始端的球面半徑取12mm，球面深度一般為3~5mm，取3mm。主流道小端形狀結(jié)構(gòu)與注射機(jī)噴嘴的關(guān)系如圖42。主流道長(zhǎng)度可根據(jù)定模座板的厚度來(lái)定，在能夠?qū)崿F(xiàn)成型的條件下盡量地縮短，以減少成型過(guò)程中的壓力降、溫度降以及物料的消耗降。主流道端部不得凸出在分型面上，否則會(huì)造成合模困難，不嚴(yán)密，產(chǎn)生溢邊，甚至是壓壞模具。?。?0 mm。⑶ 主流道大端直徑主流道大端與分流道連接處應(yīng)有過(guò)渡圓角，以減小塑料熔體流動(dòng)轉(zhuǎn)向時(shí)的阻力，其圓角半徑一般為1~3mm，此處取2mm。主流道大端直徑＝＋2tan＝，?。?。⑷ 主流道襯套的形式和固定主流道小端入口處與注射機(jī)噴嘴反復(fù)接觸，屬易損件，對(duì)材料要求較嚴(yán)，因而模具主流道部分常設(shè)計(jì)成可拆卸更換的主流道襯套形式即澆口套，以便有效地選用優(yōu)質(zhì)鋼材單獨(dú)進(jìn)行加工和熱處理，常用碳素工具鋼如T8A、T10A等，熱處理硬度為50HRC~55HRC（低于注射機(jī)噴嘴的硬度）。通常可選用的澆口套有Ⅰ型、Ⅱ型兩種，本設(shè)計(jì)中選用Ⅰ型，如圖43所示。圖42 主流道小端形狀與噴嘴的關(guān)系圖43 澆口套的形式及基本尺寸澆口套的結(jié)構(gòu)形式，可以使主流道穿過(guò)模具結(jié)構(gòu)中的兩塊模板，防止模板結(jié)合處溢料造成主流道凝料脫出的困難。澆口套總長(zhǎng)＝73mm。由于該模具主流道較長(zhǎng)，定位圈和襯套設(shè)計(jì)成分體式較宜，其定位圈結(jié)構(gòu)尺寸如圖44所示。使用時(shí)，用固定在定模上的定位圈壓住澆口套大端臺(tái)階即可。澆口套與模板的配合一般按照H7/kH7/n6過(guò)渡配合形式進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工。澆口套與定位圈采用H8/f8的配合。澆口套的固定形式如圖45所示。定位圈在模具安裝調(diào)試時(shí)應(yīng)插入注射機(jī)定模板的定位孔內(nèi)，用于模具與注射機(jī)的安裝定位。定位圈與定模座板用螺釘緊固、銷(xiāo)釘定位，螺釘設(shè)置2個(gè)，取M9，銷(xiāo)釘設(shè)置2個(gè)，取M6，材料選用45鋼或Q275鋼來(lái)制作。圖44 定位圈圖45 澆口套的固定形式1─定位圈；2─內(nèi)六角螺釘；3─定模座板；4─主流道襯套；5─定模板圖46 分流道布置形式1─主