【導(dǎo)讀】計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量計(jì)算塑件的體積和質(zhì)量是為了選用注塑機(jī)，提高設(shè)備利用率，確定模具型腔數(shù)。

　　

【正文】 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(gòu)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 51所示 : 表 51 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 . (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 ,廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 20 頁(yè) 共 52 頁(yè) 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 注射機(jī)的選用原則 （ 1）塑件及澆道凝料的總?cè)萘浚w積或重量）應(yīng)小于注射機(jī)額定容量（體積或容量）的 ； （ 2）模具成型時(shí)需用的注 射壓力應(yīng)小于所選用注射機(jī)的最大注射壓力； （ 3）模具型腔注射時(shí)所產(chǎn)生的壓力必須要小于注射機(jī)的鎖模力； （ 4）模具的閉模高度應(yīng)在注射機(jī)最大，最小閉合高度之間； （ 5）模具脫模取出朔件所需的距離應(yīng)小于所選注射機(jī)的開模行程； （ 6）模具的外形尺寸及安裝尺寸必須與所選注射機(jī)模板適應(yīng)，既模具最大外形尺寸安裝時(shí)應(yīng)不受拉桿間距的影響，模具安裝用的定位環(huán)尺寸應(yīng)與機(jī)床定位孔直徑相配合；模具的模板各安裝孔應(yīng)與注射機(jī)固定模板的安裝孔相對(duì)應(yīng)、機(jī)床噴嘴孔徑和球面半徑應(yīng)與模具進(jìn)料孔相對(duì)應(yīng)，注射機(jī)的開模行程應(yīng)滿足脫件條件。 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 ^3） : 塑件體積為： 體積 V1 = +05 毫米 ^3 考慮到澆注系統(tǒng)及泄露，查閱《模具實(shí)用技術(shù)設(shè)計(jì)實(shí)用手冊(cè)》及《塑料模具設(shè)計(jì)》， 流道凝料 V’ =15cm^3 (流道凝料的體積 (質(zhì)量 )是個(gè)未知數(shù) ,根據(jù)手冊(cè) ()來(lái)估算 ,塑件越大則比例可以取的越小 )； 實(shí)際注射 體積 為 :V =+15=^3 ； 實(shí)際注射質(zhì)量為 M =； 根據(jù)實(shí)際注射量應(yīng)小于 倍公稱注射量原則 , 即： ≧ V （ 3— 1） V0 = V / == cm^3 ； 廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 21 頁(yè) 共 52 頁(yè) （ 2）由鎖模力選定注射機(jī) F鎖 ? F脹 = A分 P型 （ 3— 2） =2637630 = （ 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，由 PRO/E 軟件分析得 A分 =26376 2mm 。 P型 — 型腔壓力，取 P型 =30MP ； 結(jié)合上面兩項(xiàng)的計(jì)算，初步確定注塑機(jī)為表 52所示，查國(guó)產(chǎn)注射機(jī)主要技術(shù)參數(shù)表取 SZ800/3200,主要技術(shù)參數(shù)如下 : 表 52 國(guó)產(chǎn)注射機(jī) XSZY125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) 600 600 理論 注射量 （ cm3 ） 840 移模行程 (mm) 550 螺桿 (柱塞 )直徑 (mm) 67 最大模具厚度 (mm) 600 注射壓 力 (MPa ) 最小模具厚度 (mm) 300 注射 速率 (g/s) 260 鎖模形式 (mm) 雙 曲肘 塑化能力 (g/s) 34 定位 孔 直徑 (mm) φ 160 螺桿轉(zhuǎn)速 (r/min) 10～ 125 噴嘴球 頭 半徑 (mm) SR20 鎖模力 (KN) 3200 噴嘴口直徑 φ 4 注射機(jī)及各個(gè)參數(shù)的校核 注射壓力的校核： 注射壓力的校核是額定注射機(jī)的額定注射壓力是否大于成型時(shí)所需的注射壓力。 該注射機(jī)的注射壓力為 ， ABS 的注射壓力為 60～ 100MPa， 所以能夠滿足要求。 由注射機(jī)料筒塑化速率校核型腔數(shù)量 n： 123600/ M MKMTn ?? 上式右邊 =? 1（符和要求） 式中 n—— 型腔個(gè)數(shù) K—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 22 頁(yè) 共 52 頁(yè) M—— 注射機(jī)的額定塑化量（ g/h或 cm179。/h） T—— 成形周期 M2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量 或 體積（ g或 cm179。） M1—— 單個(gè)制品的質(zhì)量 或 體積（ g 或 cm179。） 按注射機(jī)的最大注射量校核型腔數(shù)量 n： 12M MKMn n ?? = ? 1 （符合要求） 其中 式中 n—— 型腔個(gè)數(shù) K—— 注射機(jī)最大注射量的利用系數(shù)，一般取 Mn—— 注射機(jī)允許的最大注射量（ g或 cm179。） M2—— 澆注系統(tǒng)所需塑料質(zhì)量或體積（ g或 cm179。） M1—— 單個(gè)制品的質(zhì)量或體積（ g 或 cm179。） 按注射機(jī)的鎖模（合模）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） ＞ 26376 30 ＞ KN 滿足要求 。 其中 式中 F注塑機(jī)額定鎖模力： 3200 KN； 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 50 秒計(jì)算，實(shí)際要求的塑化能力為： 247。 50 =（ g/s） 小于注塑機(jī)的塑化能力 34（ g/s），說(shuō)明注射機(jī)能完全滿足塑化要求。 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 51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。 廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 23 頁(yè) 共 52 頁(yè) 圖 51 噴嘴與澆口套尺寸關(guān)系 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。 本套模具選用標(biāo)準(zhǔn)塑膠模架，其規(guī)格如下： 450 ㎜ 450 ㎜ ， A 板 160 ㎜， B 板40 ㎜， C板 160 mm。而注塑機(jī)拉桿內(nèi)間距為 600mm 600mm，故符合要求。 模具厚度校核 模具厚度必須滿足下式： Hmin ? Hm ? Hmax （ 3— 4） 300? 515? 600 滿足要求 。 式中 Hm —— 所設(shè)計(jì)的模具厚度 515 mm； Hmin —— 注塑機(jī)所允許的最小模具厚度 300 mm； Hmax —— 注塑機(jī)所允許的最大模具厚度 600 mm； 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 450 450 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 500 500 內(nèi)為中 小 型 模具）。 開模行程校核 所選注塑機(jī)為 雙曲肘 式鎖模機(jī)構(gòu)，最大開模行程受模具厚度影響。此時(shí)最大開模行廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 24 頁(yè) 共 52 頁(yè) 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） 550 ≧ 150+206+10 即 550≧ 366 滿足要求。 式中 S開 —— 注塑機(jī)移模行程 550 mm； H1—— 推出距離 150 mm； H2—— 流道凝料與塑件高度 206 mm。 廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 25 頁(yè) 共 52 頁(yè) 分型面是確定模具結(jié)構(gòu)形式的一個(gè)重要因素，分型面的類型、形狀及位置與模具的整體結(jié)構(gòu)、澆注系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、塑件的脫模和模具的制造工藝等有關(guān)，不僅直接關(guān)系到模具結(jié)構(gòu)的復(fù) 雜度，也關(guān)系到塑件的成型質(zhì)量。 分型面的設(shè)計(jì)原則 如何確定分型面，需要考慮的因素比較復(fù)雜。由于分型面受到塑件在模具中的成型位置、澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì)、塑件的結(jié)構(gòu)工藝性及精度、嵌件位置形狀以及推出方法、模具的制造、排氣、操作工藝等多種因素的影響，因此在選擇分型面時(shí)應(yīng)綜合分析比較，從幾種方案中優(yōu)選出較為合理的方案。選擇分型面時(shí)一般應(yīng)遵循以下幾項(xiàng)原則： 分型面應(yīng)選擇在制品的最大截面處 ,無(wú)論塑件以何方位布置型腔 ,都應(yīng)將此作為首要原則； 有利于保證制品的外觀質(zhì)量 ,分型面上型腔壁面稍有間隙 ,熔體就會(huì)在塑件上產(chǎn)生 飛邊； 盡可能使制品留在動(dòng)模一側(cè) ,因?yàn)樵趧?dòng)模一側(cè)設(shè)置和制造脫模機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)便易行； 有利于保證制品的尺寸精度； 盡可能滿足制品的使用要求； 盡量減少制品在合模方向上的投影面積 ,以減小所需鎖模力； 長(zhǎng)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)置型心時(shí) ,將較短的型心設(shè)置在 4側(cè)抽芯方向 ,有利于減小抽拔距離； 有利于排氣； 有利于簡(jiǎn)化模具結(jié)構(gòu) ,應(yīng)盡量避免側(cè)向分型或抽芯； 在選擇非平面分型面時(shí)，應(yīng)有利于型腔加工和制品的脫模方便。 根據(jù)以上的設(shè)計(jì)原則，本塑件的分型面就開在 塑件的最大表面上 ，見下圖： 附圖 2 廣西工學(xué)院 2021 屆 畢業(yè)設(shè)計(jì) 葉 片環(huán)注射模設(shè)計(jì) 第 26 頁(yè) 共 52 頁(yè) 澆注系統(tǒng)是引導(dǎo)塑料熔體從注射機(jī)噴嘴到模具型腔