【文章內(nèi)容簡介】 定型后取得制品的工藝過程。 注塑成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料——熔融塑化——施壓注射——充模冷卻——啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。注射機的基本結構組成和功用注射裝置：塑化、注射、保壓合模裝置：1）保證注射模具可靠閉合； 2）實現(xiàn)模具開合模動作；3）頂出制件。液壓和電器控制系統(tǒng)：保證注射機按預定工藝過程的要求和動作程序準確有效工作的系統(tǒng)。在注射成型一個工作循環(huán)中，注塑機需完成塑化、注射和成型三個基本過程。 注塑機的類型及其特點和應用1）按注塑機外形特征分類 1）臥式注塑機：這是最常見的類型。其合模部分和注射部分處于同一水平中心線上，且模具是沿水平方向打開的。其特點是：機身矮，易于運作和維修；機器重心低，安裝較平穩(wěn)；制品頂出后可利用重力作用自動落下，易于實現(xiàn)全自動運作。目前，市場上的注塑機多采用此種型式。圖51臥式注射成型機2）立式注塑機：其合模部分和注射部分處于同一垂直中心線上，且模具是沿垂直方向打開的。因此，其占地面積較小，容易安放嵌件，裝卸模具較方便，自料斗落入的物料能較均勻地進行塑化。但制品頂出后不易自動落下，必須用手取下，不易實現(xiàn)自動*作。立式注塑機宜用于小型注塑機，一般是在60克以下的注塑機采用較多，大、中型機不宜采用。3）角式注塑機：其注射方向和模具分界面在同一個面上，它特別適合于加工中心部分不允許留有澆口痕跡的平面制品。它占地面積比臥式注塑機小，但放入模具內(nèi)的嵌件容易傾斜落下。這種型式的注塑機宜用于小機4）多模轉(zhuǎn)盤式注塑機：它是一種多工位作的特殊注塑機，其特點是合模裝置采用了轉(zhuǎn)盤式結構，模具圍繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。這種型式的注塑機充分發(fā)揮了注射裝置的塑化能力，可以縮短生產(chǎn)周期，提高機器的生產(chǎn)能力，因而特別適合于冷卻定型時間長或因安放嵌件而需要較多輔助時間的大批量塑制品的生產(chǎn)，但因合模系統(tǒng)龐大、復雜，合模裝置的合模力往往較小，故這種注塑機在塑膠鞋底等制品生產(chǎn)中應用較多。1）按注塑機的塑化方式分類，主要有螺桿式和柱塞式兩類。按注射機的加工能力分類注射機的加工能力主要用注射量合模力參數(shù)表示，其加工能力可分為超小型、小型、中型、大型、超大型注射機。2）按合模機構特征分類，可分為機械式注塑機的合模機構，液壓式注塑機的合模機構，液壓機械式注塑機的合模機構。3）按注射機的用途分類主要有熱塑性塑料注射機、熱固性塑料注射機、 依據(jù)最大注射量初選設備 通常保證制品所需注射量小于或等于注射機允許的最大注射量的的80％，否則就會造成制品的形狀不完整、內(nèi)部組織疏松或制品強度下降等缺陷；而過小，注射機利用率偏低，浪費電能，而且塑料長時間處于高溫狀態(tài)可導致塑料分解和變質(zhì)，因此，應注意注射機能處理的最小注射量，最小注射量通常應大于額定注射量的20％。 計算塑件的體積和分型面上的投影面積 單側投影面積為：A= 體積 ：V=10..56cm3 計算塑件的質(zhì)量計算塑件的質(zhì)量是為了選擇注射機及確定模具型腔數(shù)。查參考《塑料模具設計實用手冊》，所以，塑件的質(zhì)量為：次需要注射量(含凝料的質(zhì)量，初步估算為20g)，產(chǎn)品為一出2。 計算每次注射進入模具塑料總體積（總質(zhì)量）由此考慮塑件大批量生產(chǎn)，以及以上的從溫度、壓力、時間、模具高度等方面考慮，查表附錄，選取注射機XSZY125注射機XSZY125參數(shù)：額定注射量：125mm最大成型面積：320cm柱塞直徑：42mm注射壓力：120Mpa模板尺寸：428450（mmmm）柱桿空間：260290(mmmm)鎖模力：900KN噴嘴圓弧半徑：12mm噴嘴孔徑：4mm最大開模行程：300mm模具最大厚度：300mm模具最少厚度：200mm 依據(jù)最大鎖模力初選設備當熔體充滿模腔時，注射壓力在模腔內(nèi)所產(chǎn)生的作用力會使模具沿分型面張開，為此，注射機的鎖模力必須要大于模腔內(nèi)熔體對動模的作用力，以免產(chǎn)生溢模和漲?，F(xiàn)象。 高壓塑料熔體充滿型腔時，會產(chǎn)生使模具沿分形面分開的脹模力，此力的大小等于塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影等于型腔壓力的成積。脹模力必須小于注塑機額定鎖模力。型腔壓力Pc可按下式粗略計算： Pc=kP（MPa） 式中： Pc為型腔壓力，MPa；P為注射壓力，MPa；K為壓力損耗系數(shù)，～。所以 ， Pc=KP=120=45MPa，型腔壓力決定后，可按下式校核注塑機的額定鎖模力： TKPcA 式中： T為注塑機的額定鎖模力，KN；A為塑件和流道系統(tǒng)在分形面上的投影面積，mm2；K為安全系數(shù)，～；KpcA=45= 所以T=900KN KPcA成立，即該注塑機的鎖模力符合要求。第六章 分型面的確定和澆注系統(tǒng)的設計 確定型腔數(shù)目及布置 以機床的注射能力為基礎，每次注射量不超過注射機最大注射量的80%計算： （61） =式中： N型腔數(shù)S注射機的注射量（g）W澆澆注系統(tǒng)的重量（g）W件塑件重量（g）因為，N=2所以，此模具型腔為一模兩腔結構合理。 選擇分型面分型面選擇原則a、分型面是動、定模具的分界面，即打開模具取出塑件或取出澆注系統(tǒng)凝料的面。分型面的位置影響著成型零部件的結構形狀，型腔的排氣情況也與分型面的開設密切相關。b、分型面的分類及選擇原則（1）分型面的分類實際的模具結構基本上有三種情況：①型腔完全在動模一側；②型腔完全在定模一側；③型腔各有一部分在動定、模中。（2）分型面的分類及選擇原則分型面的選擇不僅關系到塑件的正常成型和脫模，而且設計末句結構和制造成本。一般來說，分型面的總體選擇原則有以下幾條：脫出塑件方便；模具結構簡單；型腔排氣順利；確保塑件質(zhì)量；無損塑件外觀；合理利用設備。該塑料外形要求美觀，無斑點和熔接痕，表面質(zhì)量要求較高。在選擇分型面時，根據(jù)分型面的選擇原則，考慮不影響塑件的外觀質(zhì)量以及成型后能順利取出塑件，選擇分型面的最合適方案：主分型面即選塑件下部最大成型平面作為分型面，如圖下圖所示，采用這種方案，合模導向機構設在定模部分，塑料件的左邊和右邊分別做抽芯機構，模具結構也較為簡單。塑件的分型線和毛邊也不會出在表面。所以，選塑件塑件截面尺寸最大的部位作為分型面較為合適。如下圖所示為分型面。 圖61分型面的選擇 澆注系統(tǒng)的設計 主流道設計主流道形狀和尺寸直接影響熔體的流動速度和沖模時間。由于主流道要與高溫塑料和噴嘴反復接觸和碰撞，容易損壞，所以，一般不將主流道直接開在模板上，而是將它單獨設在一個主流道襯套中。這樣，既可以使易損壞的主流道部分單獨選用優(yōu)質(zhì)鋼材，延長模具使用壽命和損壞后便于更換或修模，也可以避免在模板上直接開主流道且需穿過多個模板，并接縫處產(chǎn)生鉆料，主流道凝料無法拔出。 設計主流道時，應使主流道軸線位于模具中心線上，于注射機噴嘴軸線重合， 型腔也以此軸線為中心對稱布置。 為了便于凝料從主流道中拔出，主流道設計成圓錐形。其錐角a=2176?！?176。， 對于流動性差的塑料a取3176?！?176。，～。由于產(chǎn)品和模具的結構決定了主流道形式，本設計采用的是大水口模架，采用直接進膠。本設計中，采標準澆口套，所以澆口套的詳細的形式和尺寸如下圖。圖62主流道三維設計圖圖63主流道的設計 澆口設計（1）進料位置的確定 澆口是連接分流道和型腔之間的一段細短流道（除直接澆口外），是塑料熔體進入型腔的入口。它是澆注系統(tǒng)的關鍵部分。澆口的形狀、數(shù)量、位置及尺寸對塑件的成型性能及成型質(zhì)量影響很大。合理選擇澆口的位置是提高塑件質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，澆口位置不同，也將直接影響模具的結構。澆口位置對塑件質(zhì)量有直接影響，主要按塑件形狀和要求來確定。在確定澆口的具體位置時，通常應考慮以下幾方面原則： 1) 應避免料流產(chǎn)生噴射和蠕動等熔體破裂現(xiàn)象。 2) 使塑料流動能量損失最小，那么應使填充型腔各部分的流程最短料流變向最少。 3) 澆口位置應開設在塑件斷面最后處。 4) 有利于型腔排氣。 5) 有利于減少避免成型塑件熔接痕。 6) 考慮塑件的受力情況。 7) 有利于減少塑件翹曲變形、 8) 考慮塑件的外觀質(zhì)量。 9) 澆口的位置及大小要考慮對型芯或鑲件的影響。 10) 流動比校核。 澆口尺寸的確定查參考資料《塑料成型模具與設備》表44 各類澆口的特征。1）澆口形式的選擇由于該塑件外觀質(zhì)量要求較高，澆口的位置和大小應以不影響塑件的外觀質(zhì)量為前提。同時，也應盡量使模具結構更簡單。根據(jù)對該塑件結構的分析及已確定的分型面的位置。由于零件比較大，采用其他澆口塑料會沖不滿型腔，綜合對塑料成型性能、澆口和模具結構的分析比較，確定成型該塑件的模具采用側澆口形式。2）進料位置的確定根據(jù)塑件外觀質(zhì)量的要求以及型腔的安放方式，進料位置設計在塑件底部。不影響塑件的外觀要求和性能。3）澆口尺寸的確定查表參考資料《實用模具設計與制造手冊》表6158可知澆口尺寸要求。依次設計澆口如圖所示。圖64直線型側澆口 設計排氣系統(tǒng)設計 從某種角度而言，注塑模也是一種置換裝置。即塑料熔體注入模腔同時，必須置換出型腔內(nèi)空氣和從物料中逸出的揮發(fā)性氣體[7]。排氣系統(tǒng)的設計相當重要。 排氣不良的危害① 增加熔體充模流動的阻力，是型腔充不滿；② 在制品上呈現(xiàn)明顯可見的熔接縫，其力學性能降低；③ 滯留氣體時塑件產(chǎn)生質(zhì)量缺陷；④ 型腔內(nèi)氣體受到壓縮后產(chǎn)生瞬時局部高溫，使塑料熔體分解；⑤ 由于排氣不良，降低了充模速度。 排氣系統(tǒng)的設計方法① 利用分型面排氣是最好的方法，排氣效果與分型面的接觸精度有關；② 對于大型模具，可以用鑲拼的成型零件的縫隙排氣；③ 利用頂桿與孔的配合間隙排氣；④ 利用球狀合金顆粒燒結塊滲導排氣；⑤ 在熔合縫位置開設冷料穴大多數(shù)情況下，可利用模具的分型面之間的間隙自然排氣，模具成型零件都是以鑲塊形式進行加工，裝配過程中自然產(chǎn)生間隙進行排氣。不需要刻意開設排氣槽排氣。第七章 成型模