注塑机的选择

注塑机的选择
注射模是安装在注射机上使用的工艺装备，因此设计注射模时应该详细了解
注射机的技术规范，才能设计出符合规范的模具。

注射机规格的确定主要是根据塑件的大小及型腔的数目和排列方式。

在确定
模具结构形式及初步估算外型尺寸的前提下，设计人员应对模具所需的注射量、注射力锁模力、注射压力、拉杆间距、最大和最小模具厚度、推出形式、推出位置、推出行程、开模距离等进行计算。

4.1 注射机的技术规范
从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范有：额定注射量、额定注射压、额定锁模力、模具安装尺寸以及开模行程等。

公称注射量有注射容量和注射质量两种表示法。

4.1.1 公称注射量
公称注射容量：是指注射机对空注射时，螺杆一次最大行程所射出的塑料体积，以立方厘米（㎝3）表示。

V 公=（π/4）×D 2·S
式中：D —螺杆直径（㎝）；
S —螺杆的最大注射行程（㎝）
在注射过程中，随温度和压力的变化，塑料的密度也发生变化，加上成型物
料的漏损等因素，故注射机的公称容量一般为：
V 公=a·（π/4）×D 2·S
式中：a —注射系数，一般为0.7～0.9。

4.1.2 公称注射质量
公称注射质量：注射机对空注射时，螺杆作一次最大注射行程所能射出的聚苯乙烯塑料质量。

由于各种塑料的密度及压缩比不同，在使用其他塑料时，实际最大注射量与聚苯乙烯的公称量可进行如下换算：
max G =G 公 1221
f f ρρ 式中：max G —实际用塑料时的最大注射量（
g ）；
G 公—以聚苯乙烯为标准的注射机的公称注射量（g ）；
ρ—实际用塑料在常温下的密度（g/㎝3）；
1
ρ—ABS在常温下的密度（g/㎝3）（通常为1.05 g/㎝3）；
2
f—实际用塑料的体积压缩比，由实验测定；
1
f—ABS的压缩比，2.5—3.0，在此设计中取3。

2
4.2 注塑过程注射量的计算
4.2.1塑件质量、体积的计算
通过观察分析只该护罩形状不规范，用一般的方法很难计算出其体积和质量。

现在可先在pro/e中的工具来计算。

具体过程如下：打开零件图—分析—模型—质量属性—选择坐标系—输入密度。

体积 =10.204987（cm3）
曲面面积 = 8.9037986 （cm2）
密度 = 1.05(g/ cm³）
质量 =10.715237（g）
4.2.2 浇注系统凝料的初步计算
按塑件体积的0.6倍计，所以浇注系统的凝料体积为：
V=V×0.6=×10.2×0.6=6.12cm3
则：该模具一次注射所需塑料ABS
体积V=10.2×1+6.12=16.32 cm3
质量M=ρ×V=1.05×16.32=17.18g
4.3 注射机型号的选定
一般注射机都有高速、低速两种特性（或称高压时间，低压时间）并可调节选用。

1000cm2以下的中、小型注射机，其注射时间常为4s，大型注射机注射时间在12s以内，注射速度一般为5～7m/min，常用低速注射．选用低速注射的注射机时，模具设计应注意防止产生冷接缝，型腔充填不足。

选用高速注射的或用大注射量、大锁模力的注射机注射大面积、小重量的塑件时，模具设计应防止融料内充入空气、排气不良、融接不良、塑件内应力增大、塑料易分解、嵌件型芯受冲击力大及易发生飞边等弊病。

根据以上的初步计算选定型号为SZ-30/250的卧式注射机。

其主要技术参数
见下表4.1：
表4.1 SZ-30/250的卧式注射机的主要技术参数注塑机各项目单位参数
螺杆直径
螺杆转速
理论容量
塑化能力
注射速率
额定注射压力
锁模力
拉杆内间距最大模具厚度最小模具厚度
开模行程
定位孔直径喷嘴球半径SR 外形尺寸
重量（约）
mm
r/min
cm3
g/s
g/s
MPa
KN
mm
mm
mm
mm
mm
mm
mm×mm×mm
T
30
30～50
35 50
4.0
5.5
35 50
180 132
250
235
180
120
340
φ63.5H7
SR20
240×745×1350
1.1
4.4 注射机参数的校核
在注射生产中，注射机在每一个成型周期内唑模内注入熔融质量称为塑件的注塑量M，塑件的注塑量M必须小于或等于注射机的实际注塑量。

4.4.1由注射机料筒塑化速率校核型腔数量n：
12
3600 /
M M
KMT n -
≤
上式右边≥2（符和要求）
式中K——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8 M——注射机的额定塑化量（g/h或cm³/h）
T——成形周期
M2——浇注系统所需塑料质量和体积（g或cm³）M1——单个制品的质量和体积（g或cm³）
4.4.2、按注射机的最大注射量校核型腔数量n ：
12
M M KM n n -≤ =3.321569
n =3.321569≥ 2 (符合要求)
式中 K ——注射机最大注射量的利用系数，一般取0.8
M ——注射机的额定塑化量（g/h 或cm³/h ）
T ——成形周期
M 2——浇注系统所需塑料质量和体积（g 或cm ³）
M 1——单个制品的质量和体积（g 或cm³）
M n ——注射机允许的最大注射量（g 或cm³）
4.4.3 最大注塑量的校核
最大注射量是指注射机螺栓式柱塞以最大注射行程注塑时，一次所能达到的
塑料注射量。

理论注塑量一般有两种表示：
一种规定以注塑ABS 塑料（密度约1g/cm 3）的最大克数为标准。

而另一种
为规定以注塑塑料的最大容积(cm 3）为标准 ，其具体情况如下：
式中：M max —注塑任意种塑料时的最大宽积质量，单位g ；
V —理论注塑量，单位cm 3；
D —所注塑的塑料熔体密度g/ cm 3；
经过计算得=M max 50×1.05=52.5
所设计的注射模，塑料件加浇注系统凝料所用皆塑料量，不应超过最大注
塑量，对于正常成批量生产，应满足下面的式子：
max 0.8Mr M ≤
式中：Mr —成型塑件所需求的注塑量（塑件加上浇注系统凝料所用注塑量），
由定义可知Mr 即上节所讲的m ，因此
ā=m =30.10
0.8×52.5=48（符合要求）
4.4.4 注塑压力的校核
注塑时，螺杆作用于塑料熔体的压力，在熔体流经机筒，喷嘴，模具的浇
注系ﻟ以后，在型腔中余于的模腔压力P ，该王力在型腔中产生丁个使模具沿切型
max M VD =
面胀开的胀模力2F ，该力的大小为
2F PA P ==x j （nA +A ）
式中：P —熔融塑料在型腔内的压力为20MPa~40MPa ，取38 MPa ；
A —塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和，mm 2；
A x —塑件在分型面上的投影面积，mm 2；
A j —塑件浇注系统在模具分型面上的投影面积，mm 2；
流道进料（包括浇口）在模具分型面上的投影面积，在模具设计前是个未
知数，根据多型腔模具的统计分析，每个塑件在分型面上的投影面积的0.2~0.5
倍，因此,可采用0.35倍的塑件在分型面上的投影面积来计算.
通过计算可得2870817416x A mm =⨯==2×50×48=4800mm²
0.35174166095.6
j A m m =⨯=2400=840mm² A=4800+840=5640mm²
23523511.6
F =⨯=5640×38=214.32KN 耍由于214.32KN <250KN ，故上选的注射机的锁模力为250KN 。

（符合要求）
4.4.5 最大注射压力校核
注射机的额定注射压力即为它的最高压力p max ,应该大于注射机成型时所调
用的注射压力，即：
P max
﹥Kp 0 很明显，上式成立。

（符合要求）
4.4.6 模具与注射机安装部份的校核
喷嘴尺寸 注射机头为球面，其球面半径与相应接触的模具主流道始端凹
下的球面半径相适应。

模具厚度 模具厚度H （又称闭合高度）必须满足：
H min ﹤H ﹤H max
式中 H min ——注射机允许的最小厚度，即动、定模板之间的最小开距；
H max ——注射机允许的最大模厚。

注射机允许厚度
120﹤H ﹤180 （符合要求）
4.4.7开模行程校核
开模行程s（合模行程）指模具开合过程中动模固定板的移动距离。

注射机的最大开模行程与模具厚度无关，对于单分型面注射模：
S max≥ s = H1 + H2 +a +（5—10）mm
式中H1——制品所用的脱模距离（mm）；
H2——制品高度（mm）；
a——取出浇注系统凝料必需的长度（mm）；
包括浇注系统凝料在内的塑件高度（mm）。

制品所用的脱模距离H1 = 15mm
制品高度H2 =20mm
取出浇注系统凝料必需的长度取a=20mm
余量取 10mm
则有：
S max≥ s = 15+20+20+10=65m （符合要求）。