《塑料成型工艺及模具设计》第五章 注射模具与注射机 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/12/27 15:41:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

第五章 注射模具与注射机

§1 注射模具的基本结构

一、注射模的结构组成

1 成型零部件; 2 浇注系统; 3 导向机构; 4 脱模机构; 5 侧向抽芯机构; 6 温度调节系统; 7 排气结构

二、注射模的分类

1、单分型面注射模 图5—1

开模时,动、定模分开,从而取出工件(又称双板式模具) 2、双分型面注射模

开模时除动、定模板分开取出塑件外,活动浇口板与定模板作定距分离,以取出浇注系统凝料(三板式模具) 图5—2 3、带侧向分型与抽芯的注射模

当塑件有侧孔或侧凹时,需要采用可侧向移动的型芯或滑块成型。图5——4 4、热流道注射模

采用对流道进行绝热或加热的方法,保持从注射机喷嘴到型腔之间的塑料呈熔融状态,使开模取件时无浇注系统凝料。 图5—7

§2、注射机的基本结构及规则

一、注射机分类

外型:1、立式注射机 2、卧式 3、直角式

方式:1、拄塞式注射机

在料筒内仅作往复运动,将熔融塑料注入模具,分流梭是装在料筒靠前端中心部位,将料筒内流经该处的塑料分成薄层,使塑料分流,以加快热传递。

柱塞式注射机的注射量不宜过大,一般为30—60g,且不宜用来成型流动性差、热敏性强的塑料制品。 图5—9 2、螺杆式注射机

螺杆的作用是:送料、压实、塑化与传压。

当螺杆在料筒内旋转时,将料斗中的塑料卷入,并逐步将其压实、排气、塑化,并不断地将塑料熔体推向料筒前端,积存在料筒顶部与喷嘴之间,螺杆本身受到熔体的压力而缓慢后退,当积存的熔体达到预定的注射量时,螺杆停止转动,并在液压缸的驱动下向前推动,将熔体注入模具。 如图5—10

立式和直角式注射机的结构为柱塞式 卧式注射机的结构多为螺杆式 二、注射机规格及主要技术参数

注射机的规格通常以注射量或锁模力来表示 如XS— ZY500

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最大注射容量不低度于500cm3

Y—螺杆式 S—塑料 Z—注射 X—成型 表5—1、5—2列出国产注射机部分参数

§3、注射模与注射机的关系

一、最大注射量的校核

塑料制品及余料总重不应超过注射机额定最大注射量的80%,注射机额定量最大注射量通常是用聚苯乙烯来标定的(常温下的密度为1.06g/cm3,与单位1相近)

Gmax=G

?1 ?23

G—注射机额定最大注射量(g);?1—所用塑料在常温下的密度(g/cm) ?2—聚苯乙烯常温下的密度(1.06g/cm)

3

当注射机采用公称容量时,可用下式来计算最大注射量(g) Gmax=CρG1

G1—注射机额定最大注射量(cm);ρ—所用塑料常温下的密度(g/cm)

3

3

C—在料筒温度下塑料体积膨胀率的校正系数,对于结晶形塑料,C≈0.85,对于无定形塑料C≈0.93

二、锁模力的校核

Q≥Pm(nA1+A2)

Q-锁模力(KN); A1A2-分别为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积; Pm-溶体在型腔中平均压力(MPa); n-型腔数

Pm=kP0

P0—注射压力(MPa) ;K-为压力损耗系数(在0.2~0.4选取) 成型中小塑件,型腔压力P可取消20~40MPa

表5—3、 表5—4制品形状和精度不同型腔压力

三、安装部分的尺寸校核

1、喷嘴尺寸 R2应比R1大1~2mm,否则主流道内的塑料凝料无法脱出,图5—13为不正确配合。 2、最大、最小模厚 3、螺孔尺寸

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四、开模行程和顶出机构的校核

1、 单分型面模具开模行程的校核 5-14 S≥H1+H2+(5-10mm)

2、 双分型面模具开模行程的校核 5-15 3、 有侧向抽芯的开模行程式的校核5-16

第六章 注射模浇注系统

§1、普通流道浇注系统

一、主流道和冷料穴的设计

主流道衬套如图6—2所示

主流道设计成圆锥形,有20~60锥角,表面粗糙度Ra0.8um,小端直径为4-8mm。

注意:①小端直径应大于喷嘴直径约为1mm,否则主流道中的凝料无法拔出。

②凹坑半径R应比喷嘴头半径大1~2mm。

1、 带Z形头拉料杆的冷料穴

在冷料穴底部有一根Z形头的拉料杆,这是最常用的冷料穴形式,如图6—4a。

拉料杆头部的侧凹能将主流道凝料钓住,开模时滞留在动模一侧,凝料与拉

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杆一道被推出机构从模具中推出,开模后稍许将制品作侧向移动,即可取下。

同类型的还有带顶杆的倒锥形冷料穴和圆环槽形冷料穴,开模后通过推出机构强制推出凝料,这两种形式适用于弹性较好的塑件。6-4 b.C 2、 带球形头拉料杆的冷料穴

这种拉料杆专用于借助推板将制品从模具中脱出。 图6-5

二、分流道的设计

1、分流道(横浇道)的截面形状 图6-6,6-7

常用的流道形状有圆形、梯形、半圆形、长方形;各种流道的截面效率不一样。

2、分流道的尺寸

表6-1常用塑料的分流道直径

图6-8为剪切速率——体积流量——流道当量半径关系曲线图(??qv—Rn) 通过剪切速率和体积流量关系确定流道当量半径(简易计算) .三、内浇口的设计

1、直接浇口 图6-9 2、短形侧浇口 图6-10

确定侧浇口厚度h(mm)和宽度b(mm)的经验公式:

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h=nt b=

nA 302

t——制品壁厚(mm); n——与塑料品种有关的系数0.6——0.9

A—— 为制品外表面积(mm)

3、扇形浇口

如图6-11,在成型大平面板状及薄壁制品时,宜采用扇形浇口。 4、点浇口(针状浇口)

常用于成型各种壳类,盒类制品。 优点:(1)浇口位置能灵活地确定,浇口附近变形小,多型腔时采用点浇口容易平衡浇注系统;(2)对投影面积大的制品或易变形的制品,采用多个点浇口能取得理想的结果。 缺点:(1)浇口截面积小,流动阻力大,需提高注射压力,宜用于成型流动性好的热塑性塑料。

(2)必须使用三板式双分型面模具或二板式热流道模具,费用较高。 d?0.006n4t2A

n——与塑料品种有关的系数 t——为制品壁厚(mm) A——为制品外表面积(mm2)

d——点浇口直径(mm) d=0.5—0.8mm 点浇口如图6-13 5、潜伏浇口

潜伏浇口如图6-15,从形式上看,潜伏浇口与点浇口类似,所不同的是采用潜伏浇口只需二板式单分型面模具,而点浇口需三板式双分型模具。

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