【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的塑料量是塑料產(chǎn)量的 30%。注塑機(jī)的產(chǎn)量占整個(gè)塑料機(jī) 18 械產(chǎn)量的 50%.成為塑 料成型設(shè)備制造業(yè)中增長(zhǎng)最快 ,產(chǎn)量最多的機(jī)種之一 . 注塑機(jī)的分類方式很多 ,目前尚未形成完全統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的分類方法 .常用的說法有 : （ 1）按設(shè)備外形特征分類 :臥式 ,立式 ,直角式 ,多工位注塑機(jī)； （ 2）按加工能力分類 :超小型 ,小型 ,中型 ,大型和超大型注塑機(jī)。 此外還有按用途分類和按合模裝置的特征分類 ,但日常生活中用的較少。 注塑機(jī)基本參數(shù) 注塑機(jī)的主要參數(shù)有公稱注射量 ,注射壓力 ,注射速度 ,塑化能力 ,鎖模力 ,合模裝置的基本尺寸 ,開合模速度 ,空循環(huán)時(shí)間等 .這些參數(shù)是設(shè)計(jì) ,制造 ,購買和使用注塑機(jī)的主要依據(jù) . (1)公稱注塑量；指在對(duì)空注射的情況下 ,注射螺桿或柱塞做一次最大注射行程時(shí) ,注射裝置所能達(dá)到的最大注射量 ,反映了注塑機(jī)的加工能力 . (2)注射壓力；為了克服熔料流經(jīng)噴嘴 ,澆道和型腔時(shí)的流動(dòng)阻力 ,螺桿 (或柱塞 )對(duì)熔料必須施加足夠的壓力 ,我們將這種壓力稱為注射壓力 . (3)注射速率；為了使熔料及時(shí)充滿型腔 ,除了必須有足夠的注射壓力外 ,熔料還必須有一定的流動(dòng)速率 ,描述這一參數(shù)的為注射速率或注射時(shí)間或注射速度 . 常用的注射速率如表 34所示。 表 34 注射量 與 注射時(shí)間 的關(guān)系 注射量 /CM3 125 250 500 1000 2021 4000 6000 10000 注射速率 /CM/S 125 200 333 570 890 1330 1600 2021 注射時(shí)間 /S 1 3 5 (4)塑化能力；單位時(shí)間內(nèi)所能塑化的物料量 .塑化能力應(yīng)與注塑機(jī)的整個(gè)成型周期配合協(xié)調(diào) ,若塑化能力高而機(jī)器的空循環(huán)時(shí)間長(zhǎng) ,則不能發(fā)揮塑化裝置的能力 ,反之則會(huì)加長(zhǎng)成型周期 . 19 (5)鎖模力；注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力 ,在此力的作用下 模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開 . (6)合模裝置的基本尺寸；包括模板尺寸 ,拉桿空間 ,模板間最大開距 ,動(dòng)模板的行程 ,模具最大厚度與最小厚度等 .這些參數(shù)規(guī)定了機(jī)器加工制件所使用的模具尺寸范圍 . (7)開合模速度；為使模具閉合時(shí)平穩(wěn) ,以及開模 ,推出制件時(shí)不使塑料制件損壞 ,要求模板在整個(gè)行程中的速度要合理 ,即合模時(shí)從快到慢 ,開模時(shí)由慢到快在到停 . (8)空循環(huán)時(shí)間；在沒有塑化 ,注射保壓 ,冷卻 ,取出制件等動(dòng)作的情況下 ,完成一次循環(huán)所需的時(shí)間 . 選擇 注塑機(jī) （ 1） 由公稱注射量選定注射機(jī) 由注射量選定注射機(jī) .由 PRO/E建模分析得（材料密度取 kg dm? ???） : 總體積 V= ； 總質(zhì)量 M=； 流道凝料 V’= V (流道凝料的體積 (質(zhì)量 )是個(gè)未知數(shù) ,根據(jù)手冊(cè)取()來估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 )； 實(shí)際注射量為 :V實(shí) == cm3 ； 實(shí)際注射質(zhì)量為 M實(shí) === ； 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 , 即： 公 ≧ V 實(shí) （ 3— 1） V公 = V實(shí) / =247。 20 = cm3 ； （ 2） 由鎖模力選定注射機(jī) F鎖? F脹 =A分 P型 （ 3— 2） =2(a*a) P型 =2 80 803010 6 =384（ KN） 式中 F鎖 注射機(jī)的鎖模力（ N） ； A分 塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和 ； P型 型腔壓力，取 P型 =30MPa ； a取的是塑件的 邊長(zhǎng) ， a=80mm； 結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為表 35所示，查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取 XSZS125,主要技術(shù)參數(shù)如下。 表 35 國(guó)產(chǎn)注射機(jī) SZ160/1000技術(shù)參數(shù)表 特性 內(nèi)容 特性 內(nèi)容 結(jié)構(gòu)類型 臥 拉桿內(nèi)間距 (mm) 260 290 理論注射容積（ cm3 ） 125 電動(dòng)機(jī) /KN 螺桿 (柱塞 )直徑 (mm) 42 最大模具厚度 (mm) 300 注射壓 (MP a ) 120 最小模具厚度 (mm) 200 注射行程（ mm） 115 鎖模形式 (mm) 液壓 — 機(jī)械 最大合模行程（ mm） 300 模具定位孔直徑 (mm) 120 最大成型面積（ cm2） 320 噴嘴球半徑 (mm) 12 鎖模力 (KN) 900 噴嘴口直徑 4 21 注射機(jī)的校核 最大注塑量的校核 為確保塑件質(zhì)量，注塑模一次成型的塑件質(zhì)量（包括流道凝料質(zhì)量）應(yīng)在公稱注塑量的 35%~75%范圍內(nèi)，最大可達(dá) 80%，最小不小于 10%。為了保證 塑件質(zhì)量，充分發(fā)揮設(shè)備的能力，選擇范圍通常在 50%~80%。 V實(shí) = cm3 V公 ＝ cm3 公實(shí)VV = =80% 滿足 要求 。 鎖模力的校核 在確定了型腔壓力和分型面面積之后，可以按下式校核注塑機(jī)的額定鎖模力： F＞ K A分 P型 （ 3— 3） ＞ 2 80 803010 6 ＞ KN 滿足要求 。 式中 F 注塑機(jī)額定鎖模力： 900KN； K 安全系數(shù)，通常取 ~，取K=； 塑化能力的校核 由 初定的成型周期為 30 秒計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為成型周期每次實(shí)際注射量 即： =（ g/s），小于注塑機(jī)的塑化能力 （ g/s），說明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。 22 噴嘴尺寸校核 在實(shí)際生產(chǎn)過程中，模具的主流道襯套始端的球面半徑 R2 取比注射機(jī)噴嘴球面半徑 R1大 1~2 mm，主流道小端直徑 D 取比注射機(jī)噴嘴直徑 d 大 ~1 mm，如圖 所示，以防止主流道口部積存凝料而影響脫模，所以，注射機(jī)噴嘴尺寸是標(biāo)準(zhǔn)，模具的制造以它為準(zhǔn)則。 圖 32 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系 定位圈尺寸校核 注塑機(jī)固定模板臺(tái)面的中心有一規(guī)定尺寸的孔，稱之為定位孔。注塑模端面凸臺(tái)徑向尺寸須與定位孔成間隙配合，便于模具安裝，并使主流道的中心線與噴嘴的中心線相重合。模具端面凸臺(tái)高度應(yīng)小于定位孔深度。 模具外形尺寸校核 注塑模外 形尺寸應(yīng)小于注塑機(jī)工作臺(tái)面的有效尺寸。模具長(zhǎng)寬方向的尺寸要與注塑機(jī)拉桿 間距相適應(yīng)，模具至少有一個(gè)方向的尺寸能穿 過 拉桿間的空間裝在注塑機(jī)的工作臺(tái)面上。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax （ 3—4） 200? 260? 300 滿足要求。 式中 Hm —— 所設(shè)計(jì)的模具厚度 260 mm； Hmin —— 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 200 mm； Hmax —— 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 300 mm； 23 模具安裝尺寸校核 注塑機(jī)的動(dòng)模板，定模板臺(tái)面 上有許多不同間距的螺釘孔或 “ T” 形槽，用于安裝固定模具。模具固定安裝方法有兩種：螺釘固定，壓板固定。采用螺釘直接固定時(shí)（大型模具常用這種方法），模具動(dòng)，定模板上的螺孔及其間距，必須與注塑機(jī)模板臺(tái)面上對(duì)應(yīng)的螺孔一致；采用壓板固定時(shí)（中，小模具多用這種方法），只要在模具的固定板附近有螺孔就行，有較大的靈活性。 該模具外形尺寸為 250 300 屬中，小型模具，所以采用壓板固定法（一般認(rèn)為當(dāng)尺寸在 500500 內(nèi)為中，小模具）。 開模行程校核 所選注塑機(jī)為全液壓式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。此 時(shí)最大開模行程 S開 等于注塑機(jī)移動(dòng)、固定模板臺(tái)面之間的最大距離減去模具厚度。 S 開 ≧ H1+H2+ （ 5~10 ） mm （ 3— 5） 280 ≧ 15+67+10 280≧92 滿足要求。 式中 S開 —— 注塑機(jī)移 模行程 300mm； H1—— 推出距離 15 mm； H2—— 流道凝料與塑件高度 67 mm。 4 模具設(shè)計(jì) 塑料配方說明 塑料配方設(shè)計(jì)是塑料制品成型加工中在加工設(shè)備和工藝參數(shù)確定之后所必須進(jìn)行的重要環(huán)節(jié) ,設(shè)計(jì)水平的高低直接關(guān)系到塑料制品的最終使用性能的優(yōu)劣 ,也是應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)對(duì)塑料進(jìn)行改性的過程 ,其技術(shù)含量極高 .一個(gè)成功配方的產(chǎn)生是多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)與應(yīng)用高新技術(shù)的結(jié)局 .塑料是以高分子聚合物為主要成分 ,加入一定量添加劑而 組成的一種混合物 ,添加劑是由一系列為改變塑料的某些性能而添加的混合物 ,通常為填充劑 ,增塑劑 ,穩(wěn)定劑 ,潤(rùn)滑劑 ,著色劑等 .根據(jù) PS 的 24 特性及使用性能要求 ,配方中應(yīng)含有以下添加劑 . 填充劑 —— 玻璃微珠； PS 成型后易產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力 ,添加玻璃微珠使塑料的流動(dòng)性好 ,殘余內(nèi)應(yīng)力分布均勻 ,使光的漫反射率為 80%~88%。 增韌劑 —— SBS,ABS,EPR； PS 的沖擊性能很差 ,是一種十分脆的材料 ,增韌改性是必須的。 光穩(wěn)定劑 —— 氧化鋅；塑料制品在日光或強(qiáng)熒光下，由于吸收紫外光的能量，引發(fā)氧化反應(yīng)，導(dǎo)致聚合物降解，使制品的外觀或內(nèi) 在性能變壞，這一過程稱為光氧化或光老化。 潤(rùn)滑劑 —— 硬脂酸及其鹽類；對(duì)塑料的表面去潤(rùn)滑作用 ,防止塑料在成型加工時(shí)黏模 ,同時(shí)提高塑料制品表面光潔度。 著色劑 —— 粉紅色；在塑料制品中，需要著色的大約占 80%左右，著色的目的有 1：增加制品美感，以吸引消費(fèi)者的購買欲望 2：提高產(chǎn)品的耐候性，主要是通過著色劑防紫外線功能而實(shí)現(xiàn)的。 抗菌劑 —— 磷酸鋯系銀離子抗菌劑；考慮到該產(chǎn)品人們可能會(huì)作為玩具把玩 ,因此需要做此設(shè)計(jì) .很多塑料制品的表面會(huì)滋生致病細(xì)菌，與人接觸后可能導(dǎo)致如感冒，咽炎，流行性腦膜炎，肺結(jié)核等疾病的傳播。塑料 抗菌改性是在樹脂中加入抗菌劑，其逸出塑料表面后，可將沾在塑料表面的細(xì)菌殺死或抑制細(xì)菌的繁殖，保持自身的清潔狀態(tài)。 分型面的確定 根據(jù)分型面的選擇原則： （ 1）便于塑件脫模； （ 2）在開模時(shí)盡量使塑件留在動(dòng)模； （ 3）外觀不遭到損壞； （ 4）有利于排氣和模具的加工方便。 41 分型面的位置 25 結(jié)合該產(chǎn)品的結(jié)構(gòu) ,分型面確定在塑件的最大投影面積上 .如圖 41所 示 。 型腔數(shù)目的確定 注塑模的型腔數(shù)目 ,可以是一模一腔 ,也可以是一模多腔 ,在型腔數(shù) 目的確定時(shí)主要考慮以下幾個(gè)有關(guān)因素： （ 1） 塑件的尺寸精度 ； （ 2）模具制造成本； （ 3）注塑成型的生產(chǎn)效益； （ 4）模具制造難度。 考慮到該塑件是一般日用品 ,查手冊(cè)得塑件的經(jīng)濟(jì)精度推薦 4 級(jí) ,這個(gè)產(chǎn)品是兩個(gè)殼件的組合 ,所以初定為一模兩腔最合理 .排列形式如圖 42 所示。 澆口確定 圖 42 型腔的排布形式 PS 料的流動(dòng)性好 ,可適用于各種澆口 ,為了不影響外觀 ,簡(jiǎn)化模局結(jié)構(gòu) ,確定使用側(cè)澆口。 模具材料的選擇 現(xiàn)有的模具模架已經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化 ,所以在模具材料的選擇時(shí)主要是根據(jù)制品的特性和使用要求選擇合理的型腔和型芯材料 .如何合理的選擇模具鋼 ,是關(guān)系到模具質(zhì)量的前提條件 ,如果選材不當(dāng)則所有的精密加工所投入的工時(shí) ,設(shè)備費(fèi)用將浪費(fèi)。 在選擇模具鋼時(shí) ,首先必須考慮材料的使用性能和工藝性能 ,從使用性能考慮 :硬度是主要指標(biāo)之一 ,模具在高應(yīng)力作用下欲保持尺寸不變 ,必須有足夠的硬度 ,當(dāng)承受沖擊載荷時(shí)還要考慮折斷 ,崩刃問題 ,所以韌性也是一重要指標(biāo) ,耐磨性是決定模具壽命的重要因素 ,從 PS 特性看 ,這三項(xiàng)指標(biāo)是必須要滿足的 ,此 26 外還