【文章內(nèi)容簡介】 較大的逆流和漏流，降低塑化能力。 通常情況下，塑化壓力應(yīng)在保證塑件質(zhì)量的前提下越低越好，一般不超過2MPa。 注射壓力 注射機上常用壓力表表示注射壓力的大小，一般熱塑性塑料在40～130Mpa之間，熱固性塑料在100～170Mpa?？梢酝ㄟ^注射機的控制系統(tǒng)來調(diào)節(jié)。 注射壓力的作用是克服塑料熔體從料筒流向型腔的流動阻力；給予熔體一定的充模速率充滿型腔；對模具內(nèi)熔料進(jìn)行壓實。 注射壓力影響注射壓力的因素可分為模具澆注系統(tǒng)及塑件的結(jié)構(gòu)：成型薄壁和長流程的塑件，采用較高注射壓力有利于充滿型腔；注射機類型：其他條件相同時，柱塞式注射機比螺桿式所需的注射壓力大些。塑料品種：塑料的摩擦系數(shù)和熔融粘度越大，流動阻力越大，所需注射壓力應(yīng)越高。 注射壓力對塑件質(zhì)量的影響 注射壓力過高，塑料流動性提高，但塑件易產(chǎn)生溢料、溢邊使脫模困難，易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，易變形。注射壓力過低，物料不易充滿型腔，成型不足，塑件易產(chǎn)生凹痕、波紋、熔接痕跡等缺陷。 注射壓力選擇范圍 注射壓力選擇范圍塑件要求注射壓力/MPa適用塑料品種熔體粘度較低，形狀精度一般，形狀簡單，厚度較大70～100聚乙烯、聚苯乙烯等中等粘度，精度有要求，形狀較復(fù)雜100～140聚丙烯、ABS、聚碳酸酯等 粘度高，精度高，薄壁長流程且形狀復(fù)雜140～180聚砜、聚苯醚等精密、微型180～250工程塑料 充模速率 注射壓力直接影響充模速率，一般高壓注射充模速率大，低壓注射充模速率小。影響充模速率的因素很多，最主要的是塑件的壁厚，一般壁厚越大，注射壓力越低，充模速率越小。 第三章 擬定模具的結(jié)構(gòu)形式 分型面位置的確定 根據(jù)塑件情況，一套模具中可以只有一個分型面，也可以同時設(shè)定兩個或多個分型面。常見的取出塑件的主分型面與開模方向垂直，也有采用與開模方向一致的側(cè)向主分型面。 分型面的位置關(guān)系到成型零部件的結(jié)構(gòu)形狀、塑件的正常成型與脫模以及模具制造成本，因此，在選擇分型面時，盡量遵守以下原則： （1）分型面位置應(yīng)設(shè)在塑件截面尺寸最大的部位，便于脫模和加工型腔，這是分型面選擇的首要原則。（2）有利于保證塑件尺寸精度。若塑件有孔的同軸度要求、臺階間尺寸精度的要求，應(yīng)使塑件相關(guān)的部分全部在分型面的同一側(cè)成型，以滿足精度要求。（3）有利于保證塑件的外觀質(zhì)量。塑料熔體容易在分型面上產(chǎn)生飛邊，影響外觀質(zhì)量，因此，在光滑平整表面或圓弧曲面上應(yīng)盡量避免選擇分型面。 (4) 考慮滿足塑件的使用要求。塑件在成型過程中，有一些難免的工藝缺陷，如脫模斜度、推桿及澆口痕跡等，選擇分型面時，應(yīng)從使用角度避免這些工藝缺陷影響塑件功能。（5）盡量減小塑件在分型面上的投影面積，以減小所需合模力。（6）有利于塑件脫模。盡可能將塑件留在動模一側(cè)，將型芯設(shè)在動模邊，依靠薄壁塑件對型芯足夠的包緊力，讓塑件留在動模一側(cè)。但是遇到厚壁塑件或者沒有型芯時，應(yīng)將塑件型腔設(shè)在動模一側(cè)為妥。 （7）長型芯應(yīng)置于開模方向。當(dāng)塑件在相互垂直方向都需設(shè)置型芯時，應(yīng)將較短型芯置于側(cè)抽芯方向，有利于減小抽拔距。根據(jù)分型面的設(shè)計原則，結(jié)合相關(guān)零件的特點，選擇零件的最大端為分型面，這樣，在開模時容易取出零件。具體的形式如圖所示 圖31分型面 型腔數(shù)量和排列方式的確定 為了使模具與注塑機的生產(chǎn)能力相匹配，提高生產(chǎn)效率和經(jīng)濟性，并保證塑件精度，模具設(shè)計時應(yīng)確定型腔數(shù)目。常用的有如下四種方法：(1) 根據(jù)經(jīng)濟性確定型腔數(shù)目。(2) 根據(jù)注塑機的額定鎖模力確定型腔數(shù)目。(3) 根據(jù)塑件精度確定型腔數(shù)目。(4) 根據(jù)注塑機的最大注塑量確定型腔數(shù)目。根據(jù)制件的特點，我們選取的是一模一腔的結(jié)構(gòu)。 圖32 型腔分布 注射機型號的確定 注射機的分類 注射機類型分類方法各異。最常見的是按注射機外形特征分類，即按注射裝置和鎖模裝置的排列方式分類，可分為：臥式注射機、立式注射機、角式注射機等[3]。 國產(chǎn)注射機的型號規(guī)格和主要技術(shù)參數(shù) 注射量表示法用注射容量（單位cm3）表示注射機的規(guī)格，能直觀表達(dá)注射機成型塑件的范圍[5]。我國早期的注射機多采用注射量表示法，如XS—ZY－125，XS表示塑料成型機械，Z表示注射成型，Y表示螺桿式（無Y則表示柱塞式），125表示公稱注射容積為125 cm3圖410所示為國產(chǎn)XS－ZY－125注射機鎖模部分。 注射機注射機性能的基本參數(shù)有：公稱注射量、注射壓力、注射速度、鎖模力、鎖模裝置基本尺寸等。（1） 理論注射量 指在對空注射條件下，注射螺桿或柱塞做一次最大行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量。注射量反映了機器能生產(chǎn)塑件的最大體積。理論注射量為螺桿或柱塞最大注射行程時對應(yīng)的注射量，條件為對空注射。而實際注射時，流動阻力增加，加大了螺桿逆流量，再考慮安全系數(shù)，實際注射量有所降低，一般為理論注射量的70％～90％。 （2）注射壓力 指注射過程中螺桿或柱塞頭部的最大壓力作用：克服注射過程中塑料熔體流經(jīng)噴嘴、流道和型腔的阻力，同時對注入型腔的熔體給予一定的壓力，以完成物料補充，使塑件密實。部分國產(chǎn)SZ系列注射機的注射壓力。（3）鎖模力 指鎖模機構(gòu)施于模具上的最大夾緊力（KN）。鎖模力用于平衡注射時型腔熔體的壓力，保證在注射和保壓時模具不會在分型面被脹開。 鎖模力不夠會使塑件產(chǎn)生飛邊，不能成型薄壁塑件；鎖模力過大，又易損壞模具。（4）鎖模裝置的基本參數(shù) 鎖模裝置的基本參數(shù)決定了模具的安裝尺寸，也決定了所能加工塑件的平面尺寸。 鎖模裝置的基本參數(shù)包括：動、定模固定板尺寸（BH），拉桿間距（B0H0），動、定模固定板最大開距SK，模具厚度Hm和動模固定板行程（開模行程）S等。SKS 鎖模裝置的基本參數(shù)1動模固定板；2動模；3塑件；4定模；5定模固定板 注射量的計算 注塑機的最大注射量是指柱塞或螺桿在作一次最大注射行程時，注射裝置所能達(dá)到的最大注出量。為了保證正常的注射成型，選擇注射機時，注塑機的最大注塑量應(yīng)大于制品的質(zhì)量或體積（包括流道及澆口凝料和飛邊），通常注塑機的實際注塑量最好在最大注塑量的80﹪。螺桿式注射機注射其他塑料時的注射量計算 n*V+V ——單個塑件的容積（cm） ——澆注系統(tǒng)和飛邊所需要塑件的容積（cm） ——注射機額定注射量（cm） ——模具型腔數(shù) 本制品屬于不規(guī)則實體，因此，不能通過體積公式來計算體積，必須要借助相關(guān)軟件來實現(xiàn)體積計算。這里這里，借助了pro/e來實現(xiàn)體積的計算（如下圖）。體積大小為：V= ㎜=162cm，對于一模多件的注射模具則要乘上制品的個數(shù)，這里是一腔一模，則總體積為162cm。對于一次注射體積還要加上澆注系統(tǒng)中凝料的體積，澆注系統(tǒng)的凝料在設(shè)計之前是不能確定準(zhǔn)確的數(shù)值，~1倍來計算。由于本次采用流道簡單，=81cm。所以V=（162+81）/= 圖35塑件質(zhì)量屬性 最大注射壓力是指注射過程中位于柱塞或螺桿前端的熔融塑料的壓力，用P表示 。由于注射機類型、噴嘴形式、塑料流動特性、澆注系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和型腔的流動阻力等影響因素，熔料進(jìn)入模腔時的壓力遠(yuǎn)小于最大注射壓力。 有效注射壓力 ：K：壓力損失系數(shù)。一般取值范圍為 （1/41/2）,在此取為1/3。選注射機——注射機的最大注射壓力為: P（模腔壓力）——熔融型料在型腔內(nèi)的壓力（20MP～40MP），在此取=30MP。P/K=30/（1/3）=90MP鎖模力是指注射過程中注射機能夠提供的防止模具打開的最大鎖緊力，用F表示 ，注射模從分型面漲開的力應(yīng)小于注射機的額定鎖模力即：式中F——注射機的額定鎖模力（N） A、A——塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的垂直投影面積 （mm）。 P——塑料熔體在模腔中的平均壓力（Mpa），在此取30Mpa。 ——模具型腔數(shù)，為1。經(jīng)過SolidWorks計算 注射機型號的選定根據(jù)以上的計算，以及塑件結(jié)構(gòu)及外形尺寸、注射時所需壓力等情況，選用注射機為JPH250B型，表31注塑機基本參數(shù)型號JPH250B拉桿內(nèi)間距/mm結(jié)構(gòu)形式臥式模板行程/mm830理論注射容量/g740最大模具厚度/mm1050螺桿直徑/mm67最小模具厚度/mm220注射壓力/164鎖模形式液壓注射速率/（g/s）164模具定位孔直徑/mm塑化能力/（g/s）95噴嘴球半徑/mmR15螺桿轉(zhuǎn)速/（r/min）0～140噴嘴口半徑/mmR2鎖模力/KN2500生產(chǎn)廠家 注射機有關(guān)工藝參數(shù)的校核（1）注射量的校核 ≥M＋M 即式中： ——注塑機的最大注塑量，；——塑件的體積，該零件＝162cm——澆注系統(tǒng)體積，g，該零件＝81。故 ，即此處選定的注塑機注塑量為760g,所以滿足要求。（2）鎖模力的校核。 在上面已經(jīng)計算出 此處選定的注塑機為2500KN，滿足要求。（3）模具與注塑機安裝部分相關(guān)尺寸校核。模具閉合高度長寬尺寸要與注塑機模板尺寸的拉桿間距相適應(yīng)：模具長寬＜拉桿面積即 346346＜760700故滿足要求。模具閉合高度校核本模具的閉合高度為 ，JPH250B型注射機所允許模具的最小閉合厚度為，最大厚度為， 即模具滿足： 的安裝條件。（4）開模行程校核注射機的開模行程應(yīng)滿足分開模具取出塑件的需要。所選注塑機為JPH250B型，其最大行程與模具厚度無關(guān)，故注塑機的開模行程應(yīng)滿足下式：（5～10） 式中 ——注塑機最大開模行程。H——推出距離，這里為30； H——包括澆注系統(tǒng)在內(nèi)的塑件高度，這里為210；因為 S＝830H＋H＋（5～10）＝30＋210＋10＝250故開模行程滿足要求。對于其他安裝尺寸的校核要等到模架選定，結(jié)構(gòu)尺寸確定后方可進(jìn)行。第四章 澆注系統(tǒng)的設(shè)計 澆注系統(tǒng)的組成由主流道、分流道、澆口、冷料穴組成 圖 澆注系統(tǒng)的組成 澆注系統(tǒng)的作用及設(shè)計影響因素 使塑料熔體平穩(wěn)有序地填充到型腔中，把注射壓力充分傳遞到型腔的各個部位，以獲得組織致密、外形清晰的塑件。 澆注系統(tǒng)設(shè)計合理與否影響塑件的內(nèi)在性能質(zhì)量、尺寸精度、外觀質(zhì)量、成型效率、塑料利用率等。對澆注系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計時，一般應(yīng)遵循以下基本原則：(1) 適應(yīng)塑料的成型工藝性能 了解塑料的成型工藝性能，如熔體的流動特性，溫度、剪切速度對