注射模基本结构

五、开模行程的校核
模具开模后为了便于取出塑件，要求有足够的开模距 离。注射机的开模行程是有限的，模具设计时须进行注射 机开模行程的校核。不同形式的锁模机构的注射机，其最 大开模行程有的与模具厚度有关，有的则与模具厚度无关。
(1)注射机最大开模行程与模具厚度无关时的校核
液压—机械式合模机构的注射机(如XS-ZYl25型等)， 其最大开模行程是由肘杆机构的最大行程所决定的，而不 受模具厚度的影响，当模具厚度变化时可由其调模装置调 整。校核时只需使注射机最大开模行程大于模具所需的开 模距离，即 S ≥S (5—4)
图5—6塑料衣刷注射模具， 由于制品的特殊形状，为了 便于成型采用了直接浇口， 开模后制件滞留在定模上， 故在定模一侧设有推件板7， 开模时由设在动模一侧的拉 板8带动推件板7，将制件从 定模中的型芯11上强制脱出。
7．无流道凝料注射模具 常被简称为无流道注射模具。包括：热流道和绝热流道 模具。 原理：通过采用对 流道加热或绝热的办法 来保持从注射机喷嘴到 浇口处之间的塑料保持 熔融状态，每次注射成 型后流道内均没有塑料 凝料。 优点：提高了生产率， 节约塑料，保证注射压力 在流道中的传递，利于改 善制件的质量，实现全自 动操作。 缺点：模具成本高，浇注系统和控温系统要求高，对 制件形状和塑料有一定的限制。
6．推出机构设在定模的注射 模具 一般当注射模具开模后， 塑料制品均留在动模一侧，故 推出机构也设在动模一侧，这 种形式是最常用、最方便的， 因为注射机的推出机构就在动 模一侧。但有时由于制件的特 殊要求或形状的限制，制件必 须要留在定模内，这时就应在 定模一侧设置推出机构，以便 将制品从定模内脱出。定模一 侧的推出机构一般由动模通过 拉板或链条来驱动。
作用：①确保动模与定模合模时能准确对中； ②避免 制品推出过程中推板发生歪斜现象；③支撑移动部件重量。
组成：常采用导柱与导套，有时还需在动模和定模上 分别设置互相吻合的内、外锥面来辅助定位。 4．推出机构
作用：开模过程中，将塑件及其在流道内的凝料推出 或拉出。 组成：图5—1，推杆11、推出固定板8、推板9及主流 道的拉料杆10。其中，推出固定板和推板的作用是夹持推 杆。在推板中一般还固定有复位杆，复位杆的作用是在动 模和定模合模时使推出机构复位。
7．侧抽芯机构 有些带有侧凹或侧孔的塑件，被推出前须先进行侧向 分型，抽出侧向型芯后方能顺利脱模，此时需要在模具中 设置侧抽芯机构。 8．标准模架
为了减少繁重的模具设计与制造工作量，注射模大多 采用了标准模架结构，图5—l中的定位圈l、定模座板3、 定模板4、动模板5、动模垫板6、动模底座7、推出固定板 8、推板9、推杆11、导柱12等都属于标准模架中的零部件，o——注射压力，MPa； k——压力损耗系数，随塑料品种、注射机形式、 喷嘴阻力、流道阻力等因素变化，可在0．2～0．4的范围 内选取。
型腔压力另几种确定方法： ①经验估计，成型中、小型塑料制品时型腔压力p取 20～40 MPa。对于流动性差、形状复杂、精度要求高的制 品，成型时需要较高的型腔压力。常用塑料推荐选用的型 腔压力见表5—l，因制件形状和精度不同时常选用的型腔 压力见表5—2。 ②利用注射流动和保压模拟软件来预测成型时所需的 锁模力，由于模拟过程中综合考虑了多种因素的影响，故 可靠性比以上的估算方法要好得多。
5.自动卸螺纹的注射模具
当要求能自动脱卸带有内 螺纹或外螺纹的塑件时，可 在模具中设置转动的螺纹型 芯或型环，利用机构的旋转 运动或往复运动，将螺纹制 品脱出，或者用专门的驱动 和传动机构，带动螺纹型芯 或型环转动，将螺纹制件脱 出。 自动卸螺纹的注射模图5— 5 ，该模具用于直角式注射机， 螺纹型芯由注射机合模机构 的丝杠带动旋转，以便与制 件相脱离。
V nVn V j m nmn m j
(5-1)
式中V(m)——一个成型周期内所需注射的塑料容积或质量， cm3 (g)； n——型腔数目； Vn(mn)——单个塑件的容积或质量，cm3或g； Vj(mj)——浇注系统凝料的容量或质量，cm3或g。
nVn V j 0.8Vg 故应使： nm m 0.8m n j g
二、注射模具按结构特征分类
从模具设计的角度出发，注射模按总体结构特征分为 以下几类。 1．单分型面注射模 具 又称为两板式模具，是注射模具中最简单、最常用的 一类，约占全部注射模具的70％。 结构：（图5-l）型腔的一部分(型芯)在动模板上，另 一部分(凹模)在定模板上。主流道设在定模一侧，分流道 设在分型面上。开模后由于动模上拉料杆的拉料作用以 及塑件因收缩包紧在型芯上，制品连同流道内的凝料一 起留在动模一侧，动模上设置有推出机构，用以推出制 品和流道内的凝料。 单分型面注射模具结构简单、操作方便，但是除采用 直接浇口外，型腔的浇口位置只能选择在制品的侧面。
max
式中
Smax——注射机最大开模行程，mm；
S——模具所需开模距离，mm。
(2)注射机最大开模行程与模具厚度有关时的校核 直角式注射机和全 液压式合模机构的注 射机(如XS-ZY250型等 )，其最大开模行程等 于注射机移动模板与 固定模板之间的最大 开距Sk减去模具闭合 厚度Hm(图5—12)，校 核可按下式 Sk-Hm≥S (5—5) 或 Sk≥Hm+S (5—6)
二、注射压力的校核
校核的目的：校验注射机的最大注射压力能否满足制 品成型的需要。只有在注射机额定的注射压力内才能调整 出某一制件所需要的注射压力。 影响制件成型所需注射压力的因素： 塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、制件形状的复杂 程度以及浇注系统等。 确定制品成型所需的注射压力的方法: ①类比法； ②参考各种塑料的注射成型工艺数据，一般制品的 成型注射压力为70～150MPa。 ③注射模模拟计算机软件(如美国的CFLOW、澳大利 亚的MOLDFLOW、华中理工大学的H-FLOW等)，对注射成型 过程进行计算机模拟，获得注射压力的预测值。
2．模具的长度与宽度 要与注射机拉杆间距相适应，模具安装时应可以穿过 拉杆空间在动、定模固定板上固定。
安装的方式有：螺 钉直接固定和用螺钉 压板压紧两种 (图5— 10)。设计时必须使安 装尺寸与动、定模板 上的螺孔尺寸与位置 相适应。 ①用螺钉直接固定时 模具固定板与注射机 模板上的螺孔应完全 吻合；。 ②用压板固定时，只要在模具固定板需安放压板的外侧 附近有螺孔就能固定紧。压板方式具有较大的灵活性。 对于质量较大的大型模具，采用螺钉直接固定则较为安
结构：按制造工艺要求，有时型芯或凹模由若干拼块 组成，有时做成整体，在易损坏、难加工的部位采用镶件。 2．浇注系统 又称为流道系统。
作用：将塑料熔体由注射机喷嘴引向型腔的一组进料 通道。
组成：主流道、分流道、浇口和冷料穴。浇注系统的 设计十分重要，它直接关系到塑件的成型质量和生产效率。
3．导向部件
四、安装部分的尺寸校核
校核的目的：为了使注射模具能顺利地安装在注射机 上并生产出合格的制件。
1．模具厚度 注射机规定的模具最大与最小厚度：指注射机模板闭 合后达到规定锁模力时动模板和定模板最大与最小距离。 所设计模具的厚度应落在注射机规定的模具最大与最小厚 度之内，否则将不可能获得规定的锁模力。当模具厚度小 时，可加垫板。
3．带有活动镶件的注射模具
塑件的外形结构复杂，无法 通过简单的分型从模具内取出塑 件，这时可在模具中设置活动镶 件和活动的侧向型芯或半块(哈 夫块)。 结构：图 5—3 。开模时活动 部件不能简单地沿开模方向与制 件分离，而是在脱模时将它们连 同制品一起移出模外，然后用手 工或简单工具将它们与塑件分开。 当将这些活动镶件嵌入模具时还 应可靠地定位。这类模具的生产 效率不高，常用于小批量或试生 产。
(5-2)
式中
Vg(mg)——注射机额定注射量，cm3或g。
一般情况下，仅对最大注射量进行校核即可，但 有时还应注意注射机能处理的最小注射量。例如，对 于热敏性塑料，最小注射量应不小于注射机额定最大 注射量的20％，因为当每次注射量过小时，塑料在料 筒内停留的时间将过长，这样会使塑料高温分解，影 响制件的质量和性能。
三、锁模力的校核
为什么要进行锁模力校核？ 因高压塑料熔体充满型腔时，会产生一个沿注射机轴 向的很大推力，其大小等于制件与浇注系统在分型面上的 垂直投影之和(图5—8)乘以型腔内塑料熔体的平均压力。 该推力应小于注射机额定的锁模力T合，否则在注射成型时 会因锁模不紧而发生溢边跑料现象(图5—9)。
型腔内塑料熔体的压力(MPa)按下式计算
第一节 注射模的基本结构
一、注射模的结构组成
注射模的组成：动模和定模。动模安装在注射成型机 的移动模板上，定模安装注射机的固定模板上。注射成型 时动模和定模闭合构成浇注系统和型腔。开模时动模与定 模分离取出塑料制品。根据模具中各个部件所起的作用， 可将注射模分为以下几个基本组成部分。
1．成型部件 组成：型芯和凹模。 作用：型芯形成制品的内表面形状，凹模形成制品 的外表面形状。合模后型芯和凹模便构成了模具的型腔 (图5—l，该模具的型腔由件13和件14组成) 。
5．调温系统 作用：满足注射工艺对模具温度的要求。
常用办法：①热塑性塑料用注射模，主要是在模具内 开设冷却水通道，利用循环流动的冷却水带走模具的热量； ②模具的加热除可用冷却水通道通热水或蒸汽外，还可在 模具内部和周围安装电加热元件。
6．排气槽
作用：将成型过程中的气体充分排除。
常用办法：①在分型面处开设排气沟槽；②分型面之 间存在有微小的间隙，对较小的塑件，因排气量不大，可 直接利用分型面排气，不必开设排气沟槽；③一些模具的 推杆或型芯与模具的配合间隙均可起排气作用，有时不必 另外开设排气沟槽。
2．双分型面注射模 具 注射模具从两个不同的分型面 分别取出流道凝料和塑件。与两板 式的单分型面注射模具相比，双分 型面注射模具在动模板与定模板之 间增加了一块可以移动的中间板(又 名浇口板)，故又称三板式模具。
结构：图5—2在定模板与中间 板间设置流道，在中间板与动模板 之间设置型腔，中间板适用于采用 点浇口进料的单型腔或多型腔模具。 在开模时由于定距拉板1的限制，中 间板13与定模板14做定距离的分开， 以便取出这两块板之间流道内的凝 料，在中间板与动模板分开后，利 用推件板5将包紧在型芯上的塑件脱 出。 双分型面注射模具能在塑件的 中心部位设置点浇口，制造成本较 高、结构复杂，需较大的开模行程。
第二节
注射模具与注射机的关系
一、注射量的校核
注射机标称注射量的表示方法：①容量(cm3)，②质量 (g)。国产的标准注射机的注射量均以容量(cm3)表示。 模具设计时，须使在一个注射成型周期内所需注射的 塑料熔体的容量或质量在注射机额定注射量的80％以内。 需注射入模具内的塑料熔体的容量或质量，应为制件和浇 注系统两部分容量或质量之和，即
4．带侧向分型抽芯的注射模具 塑件上有侧孔或侧凹，在模 具内可设置由斜销或斜滑块等组 成的侧向分型抽芯机构，使侧型 芯作横向移动。 结构：图5—4。在开模时，斜 导柱利用开模力带动侧型芯横向移 动，使侧型芯与制件分离，然后推 杆能顺利地将制品从型芯上推出。 除斜销、斜滑块等机构利用开模力 作侧向抽芯外，还可以在模具中装 设液压缸或气压缸带动侧型芯做侧 向分型抽芯动作。这类模具广泛地 应用在有侧孔或侧凹的塑件的大批 量生产中。
3．定位环尺寸
为了使模具主 流道的中心线与注 射机喷嘴的中心线 重合，模具定模板 上凸出的定位环 （图5-10中b处)与 注射机固定模板上 的定位孔(图5—10 中a处)呈较松动的 间隙配合H11／h11。 定位环的高度一般 小型模具为8—10mm， 大型模具为10-15mm。
4．喷嘴尺寸
图5-11，注射机喷嘴头部的 球面半径R1应与模具主流道始端 的球面半径R2吻合，以免高压塑 料熔体从缝隙处溢出。一般R1应 比R2小1-2mm，否则主流道内的塑 料凝料将无法脱出。图5—11中， R1> R2属不正确的配合。