注塑机模具设计

螺杆是注射装置的重要零件，主要参数如下：
直径与行程。最大注射量由螺杆的直径与最大行程决定，行程与 直径之比一般取3~5。如果比值过大，行程过长，则螺杆工作部 分长度就会缩小，影响物料塑化质量。反之，螺杆的行程小，为 了保证注射量就要增大螺杆和油缸直径，增大了功率消耗。
螺旋升角、螺棱宽和径向间隙。
完成注塑成型需要经过三个阶段：塑化、注射和定型。
1)塑化阶段。
塑料原料从料斗落入料筒，被转动的螺杆向前输送。在料筒内，塑料一 方面接收料筒外部的加热升温，另一方面又因螺槽容积的逐渐减小而被压实， 同时螺杆在料筒内旋转时会对塑料产生强烈的搅拌和剪切作用，导致塑料之 间以及塑料与料筒和螺杆之间发生剧烈的摩擦，产生大量热量，使塑料在被 推动前移的同时逐渐塑化成熔融态。由于螺杆头部背压的作用，螺杆在旋转 的同时还有后退动作，以便将塑化好的熔体储存在料筒的顶端供注射使用。 螺杆后退行程由一次成型制品所需注射料量决定。
1)有足够的锁模力，保证模具在熔料的压力作用下，不会有溢 料现象。
2)有足够的模板面积、模板行程和模板间距，以适应不同外形 尺寸塑料制品的成型要求。
3)模板的运行速度应满足闭模时先快后慢，开模时先慢后快再 慢，以防止合模时模具的碰撞，实现塑料制品的平稳脱模。
4)模板要有足够的强度，保证在模塑过程中不致因频繁受压而 引起变形或损坏，影响制品尺寸的稳定和注塑机寿命。
1.射嘴； 2. 射嘴法兰； 3.螺旋止逆阀； 4.电热圈； 5.熔料筒； 6.螺杆； 7.料斗； 8.轴承； 9.液压马达； 10.射台油缸； 11.射台机芯； 12.射台油缸塞； 13.射胶油缸； 14.射台底座； 15.中心调节螺丝 16.传动体； 17.传动体滑动导 杆； 18.滑动导杆支撑
合模装置主要由合模机构、调模机构、顶出机构、前后固定模 板、移动模板及拉杆、油缸等组成。
1)合模机构。 按照实现锁模力的方式不同，合模装置的结构形式常
用的有液压式和液压-机械式两种。 a)液压式合模装置
单缸直动式液压合模装置目前主要应用于微型注塑机 上。合模油缸主要功能是利用油缸中的油压推动和锁紧模 板。前后模板由拉杆支撑经螺母紧固，保证移动模板在拉 杆上前后移动工作。
长径比和分段。长径比指螺杆螺纹部分长度与螺杆直径之比，一 般取16~20。其值越大，温度均匀，混炼效果好，还可以在保证 塑化质量的前提下，提高螺杆转速，增加塑化量；但长径比太大 机械加工和螺杆清理困难。螺杆的分段中，一般加料段占50%， 压缩段和计量段各占25%左右。
螺槽深度和压缩比。
2. 合模系统 合模装置应满足下列要求：
2)螺杆式注塑机。螺杆式注塑机与柱塞式注塑机的区别主 要是在料筒内以旋转的螺杆代替了平推的柱塞，料筒内 物料的熔融塑化以及注射都是由螺杆完成的，螺杆在料 筒中既可旋转又可前后移动，因而能够起到送料、压实、 塑化与传压的作用。目前螺杆式注塑机产量最大，应用 也最广泛。
塑料注射成型过程是一个循环过程，完成一次循环即完成一 次注塑循环周期，每一周期主要包括：定量加料、熔融塑化、施 压注射、充模冷却和启模取件等动作。取出塑件后再闭模，进行 下一个循环。每完成一次注塑循环周期，注塑机的注射装置和合 模装置就分别完成一个工作循环，即注射装置和合模装置的各运 动部件均按预定的顺序依次动作一次。
3)定型阶段。
模腔内的熔料冷却后，由粘流态恢复到玻璃态。当模腔内制品完全冷却 定型后，合模机构打开，模具开启，在顶出机构的辅助作用下，制品脱模， 完成注射成型全过程。
6.1.2 注塑机的结构组成
一台通用注塑机主要包括注射系统、合模系统、液压控制系统三部分。
1. 注射系统。注射系统的作用是在一定时间内将一定量的塑料均匀塑化成熔融状 态，以足够压力和速度注射到模腔中，注射完毕后能对模腔中的熔料进行 保压和补料。它主要由塑化部件（包括喷嘴、料筒和螺杆）、料斗（包括 烘干装置）、螺杆传动装置、注射装置和注射座及注射座移动油缸组成。
螺旋升角： 1740' 。
螺棱宽度：e (0.08 ~ 0.12)D （D为螺杆直径）。对黏度小的物 料，螺棱宽度尽量取大一些，太小容易漏流，但太大会增加动力 消耗，容易过热。
径向间隙：螺杆与料筒的装配间隙，如果间隙过大，会降低机器 塑化能力，注射时熔料回流增加；过小又会增加螺杆和料筒机械 加工难度和螺杆功率消耗。通常取径向间隙 e (0.002 ~ 0.005)D
注塑机用螺杆的几何形状和尺寸
螺杆类型 加料段
塑化段
渐变形 突变形 通用形
30~50 65~70 45~50
50 （1~1.5）D
20~30
计量段
备注
20~35 20~25 20~30
D：螺杆直径
表6-1 注塑用螺杆的各段长度来自百度文库mm
L—螺纹长；L1—加料段长；L2—塑化段长；L3—计量段长；S—螺距；D—螺杆直径； h1—加料段螺纹深；h2—计量段螺纹深；e—螺棱宽；R1、R2—螺棱根部圆角半径
2)注射阶段。
当螺杆停止旋转和后退时，合模部分开始工作使模具闭合，继而注射装 置前移，使注射喷嘴与模具浇道口贴合，注射油缸活塞推动螺杆迅速前移， 按成型工艺所要求的注射压力和速度把熔融塑料注入模具型腔内。为了防止 注入模腔的熔料回流以及补充因制品冷却定型而收缩所需的少量熔料，注射 完成后的螺杆仍需对熔料保持一定的压力，即所谓保压，直至浇口处的熔料 冷却定型为止。
注塑机模具设计
注塑机模具设计
6.1 注塑机 6.1.1 注塑机的基本原2理
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图6-1 高光无痕注塑成形系统 1.注塑机；2.干燥机与料斗；3.水塔；4.水泵；5.快速热冷注塑控制机
按塑化方式注塑机可分为柱塞式注塑机和螺杆式注 塑机两种；
1)柱塞式注塑机。柱塞式注塑机是通过柱塞在料筒内的往 复运动将熔融塑料向前推送，通过分流梭经喷嘴注入模 具型腔。塑料在料筒中塑化主要依靠料筒外加热器提供 的热量。由于塑料的导热性差，导致料筒内的物料内外 层塑化不均匀，因此，柱塞式注塑机不宜用来成型流动 性差、热敏性强、注射量过大的塑料制件。