注塑模具设计.ppt

８.２.２ 注塑机型号的确定
㈡ 计算校核注塑机成型工艺参数是否满足制品成型的要 求
1.最大注射量的校核计算
(0.8 0.85)V公 V型
（8-1）
式中
V公 -------注塑机公称注射量，cm3
V型 -------每模的塑料体积量，cm3；是所有型腔的 塑料加上浇注系统塑料的体积总和。
８.２.２ 注塑机型号的确定

８.３.１ 浇注系统设计
1. 主流道：从注塑机喷嘴与模具接触位起，到分流 道为止的这一段流道。作用是负责将塑料熔体输往分流 道。
2.分流道：介于主流道和浇口之间的一段流道，它开 设在分型面上。作用是将主流道送来的塑料分配后，输 往各个浇口。
3.浇口：连接分流道与型腔之间的一段细短通道。 4.冷却穴：一般在主流道的末端设置，以装纳冷却头。
塑料成型工艺及模具设计
第八章 注塑模设计
第8章 注塑模设计
本章基本内容
模具与注塑机的关系 浇注系统的组成及其设计原则 普通浇注系统的设计 无流道浇注系统的设计 注射模的设计程序
第８章 注塑模设计
学习目的与要求
了解注塑机的种类 掌握注塑模的设计程序 掌握浇注系统的组成、作用 掌握浇注系统设计原则。
８.２.２ 注塑机型号的确定
2.模具厚度与注塑机模板的闭合厚度
安装模具的厚度（Hm）应在注塑机的 最大模具厚度和最小模具厚度之间，即:
Hmin < Hm < Hmax （8-7） 液压机械式锁模机构的注塑机- 图8-6
８.２.２ 注塑机型号的确定
3.模具定位圈与注塑机定位孔,模具主流道端与喷嘴的 配合
3.锁模力的校核
锁模力又称合模力。注塑机的锁模力必须大于模
具在模腔压力作用下产生的开模力，否则模具分型面
将会分开而溢料。校核公式：
（8-5）
F AP腔 / 1000
（8-6）
P腔 KP
式中F----注塑机的额定锁模力 KN
A----模内所有塑料在水平分型面上的投影面积cm2； K----设备注射压力的损耗系数，值在1/3~2/3范围。
浇口套的结构尺寸．
８.３.２普通浇注系统
主流道的设计事项：
⑴主流道进口端与喷嘴头部接触处应做成球面凹 坑。如图8-17.通常主流道进口端凹坑的球面半径Sr要 比喷嘴球面半径Sr大1~～2mm,凹入深度约5mm，为了补 偿主流道与喷嘴的对中误差，主流道进口端的直径D应 比喷嘴出口直径d大0.5~～1mm。
优点：占地面积小，拆装模具方便， 易于安放嵌件等。
缺点：塑件推出后需由人工取出，不 易实现全自动操作。
８.２.１ 注塑机的种类及应用
⑵ 卧式注塑机 如图8-3所示，它的 注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并 水平排列。
优点：机身较低，利于操作和加料， 可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。
缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻 烦，机床占地面积较大。
注塑机公称注射量是以注射聚苯乙烯塑料为基础， 当注射其他塑料时，应换算成其他塑料时的最大注 射量V’公。换算公式为：
V公 ’ V公 （ 2 / 1）(8-2)
(P2/P1)为注射塑料的密度（g/cm3）与聚苯乙 烯密度之比。各种塑料的密度值参见表8-2。
成型热敏性塑料时一模的注射量最好不底于设 备最大注射量的20%，物料在料筒内停留时间过长会 发生分解，导致制品成型质量变劣。
设计模具的脱模机构时必须注意与设备的顶出方式、 顶出位置相适应，注意 要校核设备的推出力是否大 于模具的脱模力。
8.3 浇注系统设计
８.３.１ 浇注系统的组成及其设计原 则 ８.３.２ 普通浇注系统 ８.３.３ 无流道浇注系统
８.３.１ 浇注系统设计
一.浇注系统的组成及其设计原则：
浇注系统：塑料熔体从注塑机喷嘴出来后，到 达模腔之前在模具中流经的通道。
８.２.２ 注塑机型号的确定
根据注塑机的最大注射量来确定模具所允 许的型腔数目N，可用下式计算：
N KV公 V浇 V件
（8-3）
式中 V浇 ------浇注系统和溢边塑料的体积 cm3； V件 ------一个塑料所需要的塑料体积 cm3； K ------设备公称注射量利用率 k=0.8~0.85。
８.１.２ 注塑模的品种
注塑模的品种很多, 表8-1所为 生产中常用的模具分类方法，以及种 分类方法下的模具名称。
８.２ 模具与注塑机的关系
设计模具时,应详细地了解注 塑机的技术规范,才能设计出合 乎要求的模具。
8.2.1 注塑机的种类及应用 8.2.2 对使用注塑机型号的确 定
８.２ 模具与注塑机的关系
８.３.２普通浇注系统
㈡ 冷却穴的设计
冷却穴一般设在主流道的末端,在动模或 下模一侧.
1.使用推杆推出机构时,冷却穴的设计。如 图（8-19、8-20）
2.用推件板推出机构时，冷料穴和拉料杆 的设计 。如图（8-21 ）
3.垂直分型面模具用的拉料穴.如图（8-22、 28-23）
８.３.２普通浇注系统
卧、立式注塑机使用模具的主流道垂直于水平分型面， 而角式注塑机用模具的主流道平行并位于水平分型面上。 主流道的端面形状多为圆形。
一般都不将主流道直接开在定模板上，而是将其单独 设在一个衬套中，然后将衬套镶入模板内，此衬套称为浇 口套。图8-15中，a是主流道整个加工在浇口套上，b和c 的主流道是由加工在两块模板上的流道孔组成。图8-16为
第８章 注塑模设计 本章重点
●浇注系统的组成、 设计原则及其作用
●注塑模设计程序
第８章 注塑模设计 本章难点
●浇口的设计 ●浇口位置的选择
第８章 注塑模设计
8.1 概述 8.2 模具与注塑机的关系 8.3 浇注系统设计 8.4 注塑模的设计程序 8.5 热塑性塑料注塑模示例 8.6 思考题
８.１ 概述
８.３.１ 浇注系统设计
㈡浇注系统的设计原则 1.确保塑料充满整个型腔 2.保证塑料熔体流动平稳 3.应尽量减短流程 4.流道表壁的粗糙度要低 5.防止制品变形和翘曲 6.防止型芯变形和嵌件位移 7.去除浇口应尽量方便，且不影响制品质量 8.合理设计冷却穴
８.３.２普通浇注系统
㈠ 主流道的设计
一般将主流道设在模具的中心位置，模腔内的塑料就 以模具的中心进行对称平衡布局。
８.２.１ 注塑机的种类及应用
⑶ 直角式注塑机 如图8-4所示，其注射装置 轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。
优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型 一件，而中心部位不留有浇口痕迹，适用于带有自动 回转脱螺纹机构的模具。
缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注 射量的提高也受到限制。
此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机 等专用注塑机。
⑵主流道的锥角取2°～4°，对流性差的塑料可增 加大到 6°左右。
⑶主流道表壁的表面粗糙度取Ra0.8～0.4 ⑷主流道出口端应与分流道之间呈圆滑过渡，过渡 角R为0.3～3mm。
８.３.２普通浇注系统
⑸ 浇口套与安装孔应为过渡配合。 ⑹ 浇口套与定模板之间的连接力必须足够。 图8-18a所示为用螺钉来固定定位圈，定位圈压 紧浇口套的形式，图8-18b所示是注塑机固定模 板压住定位圈,从而压紧浇口套的形式 ⑺ 采用定位圈定位法.定位圈与定位孔的 配合长度：中小型模具8～10mm,大型模具15mm 左右
㈠注塑机的种类及其应用： 按成型塑料性质：有热塑性塑料注塑机和 热固性塑料注塑机。这两种类型的注塑机的差 别主要体现在注射螺杆和料筒的结构细节上。 按塑化方式：有柱塞式注塑机和螺杆式注 塑机。柱塞式注塑机一般在公称注射量60cm3 以下，螺杆式注塑机比较先进，是目前产量最 大，应用最广的类型。
８.２.１ 注塑机的种类及应用
按可成型塑件的精度高低：有一般注塑机和精 密注塑机。它与一般注塑机相比，具有注射压力高、 注射速度快和温度控制精确的特点。
按锁模机构驱动方式：有液压式和液压-机械联 合式。
按操作方式：有全自动、半自动和手动式。 按结构形式：有立式、卧式和直角式
８.２.１ 注塑机的种类及应用
特点及应用：
⑴立式注塑机 如图8-2所示，它的注 射装置垂直装设，并与锁模机构移动方向 成一条轴线。
８.２.２ 注塑机型号的确定
2.注射压力的校核 塑料机的最大注射压力应等于或大于塑件成
型所需要的注射压力。校核关系式如下：
（8-4） P机 P塑
式中 P机-----注塑机的最大注射压力，Mpa或 N/cm2
P塑-----成型塑件所需的注射压力，Mpa 或 N/cm2。可参考表8-3取值。
８.２.２ 注塑机型号的确定
⑴模具装机时，定位圈应与注塑机定模板的定位孔配合 间隙0.3～0.5之间。中小型模具在定模板上设置定位圈， 大型模具在动、定模座板上均设置定位圈。如图8-7所 示。
⑵模具主流道入口孔径D和球面凹坑半径SR与注塑 机喷嘴的孔径d和球面半径Sr关系：（图8-8）
D = d +（0.5～1） mm （8-8） SR = Sr +（ 1 ～ 2） mm （8-9）
８.２.２ 注塑机型号的确定
4.模具固定位置的校核 注塑机的固定模板上和移动模板
上设有一系列的螺纹孔，以供固定 模具之用。如图8-9和8-10
８.２.２ 注塑机型号的确定
㈢计算与校核注塑机保证实现模具动作要求
移动模板的行程Sz、安装模具的开模距离Sm
校核关系式： S z Sm
（8-10）
Sm的大小根据脱模需要确定。
图8-11
Sm = H1 + H2 +（ 5 ~ 10 mm ）
图8-12
Sm = H1 + H2+ a+（ 5 ~ 10mm ）
图8-13
Sm = H1 + H2 +（ 5 ~ 10 mm ）
８.２.２ 注塑机型号的确定
2.顶出装置的校核
塑料机的顶出装置有两种： 1. 机械顶 2. 液压顶杆
大型注塑机一般设有中心液压顶出装置和两侧机械顶 杆，联合使用，如：xs-zy-500 xs-zy-2000型等。
P腔---模腔压力 N/cm2； P机---注塑机的注射压力 N/cm2
８.２.２ 注塑机型号的确定
㈡对模具安装固定的校核
1.模板规格与拉杆间距 模具需经过注塑机拉杆夹持的空间而装入机
内。 三种装机见图（8-5）：
a.从上方将模具吊装入机； b.模具由侧面推入机内 c.是先以其厚度装入机，然后旋转90度安装。
８.２.１ 注塑机的种类及应用
㈢注塑机的规格型号
注塑机的最大注射量：注射柱塞或螺杆作一次 最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注出量。
注出量的表示方法：1.公称重量（g） 2.公称容积（cm3）
例如：国产注塑机xs-z-30型、xs-zy-500型、 xs-zy-1000型，表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的 公称容积为30cm3、500cm3和1000cm3，xs-塑料注射 成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。
每副模具都只能安装在与其相适应的 注塑机上进行生产，因此设计模具时，应详 细地了解注塑机的技术规范，以及注射模与 设备相关部分。
一 、注塑机的种类及应用 ⑴注塑机的组成 塑料注射成型机简称注塑机。主要由注 射装置、锁模装置、液压传动及电器控制系 统、机架等组成，如图8-1所示。
８.２.１ 注塑机的种类及应用
浇注系统：1.普通浇注系统 2.无流道浇注系统。
作用：将熔体平稳地引入型腔，使之充满型腔 内各个角落，在熔体填充和凝固过程中，能充分 地将压力传递到行腔的各个部位，获得组织致密、 外形清晰、尺寸稳定的塑件。
８.３.１ 浇注系统设计
㈠ 浇注系统的组成及其作用
浇注系统的组成：（图8-14） 1. 主流道 2. 分流道 3. 浇口 4. 冷却穴
概述 ：注塑模主要是用来成型热塑性塑料。 根据成型的塑料种类分： 1.热塑性塑料注塑模 2.热固性塑料注塑模 8.1.1 注塑模的特点 8.1.2 注塑模的品种
８.１.１ 注塑模的特点
用注塑模来生产制品主要有以下特点： ⑴塑料的加热和塑化是在注塑机的高温料筒内完 成的，注塑机无加料腔结构，而需要设计浇料筒注系 统。成型时，先闭紧模具，熔融塑料通过浇注系统注 入型腔里面。每一模成型中产生的浇注系统凝料为废 料，它将损耗部分原料。 ⑵成型制品精度较高。生产批量较大时，模具应 当设有温度控制系统。 ⑶对制品成型的适应性很强。 ⑷成型周期短，生产效率最高，便于实现自动化 操作，因此便于大批量制品的生产。
㈢ 分流道的设计
1.分流道的断面形状及尺寸 分流道的断面形状有圆形、U形、梯形