塑料成型工艺及模具设计-注塑模设计.pdf

理科氏型工艺及模具世计灌壁模微计麴匕 43 G页得卜一第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 注射模的设计程序色 01个 09 页 G9页 0ft 二第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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二第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为 页G9页第8章注塑模设计本章难点浇口的设计浇口位置的选择为 页G9页第8章注塑模设计1概述2模具与注塑机的关系8888883浇注系统设计4注塑模的设计程序5热塑性塑料注塑模示例6思考题一 1之 页 页 一 二8.1 概述概述：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.L 1 注塑模的特点8.L2 注塑模的品种色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.注塑模的特点.用注塑模来生产制品主要有以下特点：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。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。对制品成型的适应性很强。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。-3（二 页 gh 页二8.1.2 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。一 1之 页 GB 页 一 二8.2 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色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2 模具与注塑机的关系每副摸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 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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.注塑机的种 类及应用.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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.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: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。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。为 页G9页8.2.注塑机的种 类及应用 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。8.2.注塑机的种 类及应用直角式注塑机如图8二4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。gq G页 GB 页 9-O二8.2.注塑机的种 类及应用、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、*5-2丫-500型、xs-zy-lOOO型，表示注塑机可注射聚苯乙烯塑料的 公称容积为30城、500cni3和lOOOcn?,xs-施料注射 成型机，z-柱塞式，zy-螺杆式。gq G页 GB 页 9-O二8.2.2 注塑机型号的确定计算校核注塑机成型工艺参数是否满足制品成型的要1.最大注射量的校核计算(O.8-O.85)V 2(8-1)式中 公-注塑机公称注射量，cm3v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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.2 注塑机型号的确定b 注塑机公称注射量是以注射聚苯乙烯塑料为基础,注射其他塑料时，应换算成其他塑料时的最大注 射量公。换算公式为：=吟。2/(8-2)(P2/P。为注射塑料的密度(g/c/)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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.2 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 A舄空/1OOO(8-6)弓空=KP式中F注塑机的额定锁模力KNA一一模内所有塑料在水平分型面上的投影面积CD%设备注射压力的损耗系数，值在1/32/3范围。P腔-一模腔压力N/cm2;%-注塑机的注射压力N/cm2色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.2 注塑机型号的确定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。色 01个 09 页 G9页 0ft 二8.2.2 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 150聚苯乙烯80100100120130150ABS80110100120120150聚甲醛85-100100120120150聚酰胺90101101140140国8-1注射机的组成1-4展油打；匕锁覆旗相；S-暮覆根；4-r出杆；5-固定覆板；6-校帝台；？-科检及加热卷；8-尊4;全定星供制镰或；15注射通赶二二】一：i WHIM 2-*K.A-fl 3-HlW图8-3卧式注射机1-锁模机构；2-注射装置；3机身a)b)图8-4直角式注射机锁模装置；2-模具；3-注射装置；4-机身ooo o图8-5模具模板尺寸与注射机拉杆间距的关系图8-6液压机械式锁模机构的装模厚度调整图8-7大型模具的定位圈图8-8喷嘴与主流道端部的配合定模板图8-9 XS-Z-60型注塑机模板尺寸图8-10 XS-ZY-500型注射机模板尺寸图8-n单分型面模具开模行程的校核图8T2双分型面模具行程的校核图8-13制品内表面为阶梯状时开模行程的 校核图8-14注射浇注系统的组成1-主流道；2-分流道；3-浇口；4-冷料穴；5-塑件a)b)c)图8-15主流道贯穿模板之间的结构设计5-10图8-16典型浇口套图8-17主流道始端与喷嘴不正确的配合1-定模板；2-浇口套；3-喷嘴图8-18定位圈的安装形式图8-19用推杆脱模时的冷料穴设计?99T21-定模；2-冷料穴；3-动模；4-推杆（拉料杆）图8-20钩形拉料杆的误用1-塑件;2-螺纹型芯;3-拉料杆；4-推杆;5-动模1234a)b)c)图8-21用推件板脱模时的冷料穴、拉料杆设计1-定模;2-推件板;3-拉料杆;4-型芯固定板;5-动模板;6-推块图8-22垂直分型模具 的拉料穴图8-23拉料穴开设在有斜 面配合并向上移动的零件上5 10 W-R+O VTi DX:a)b)c)d)e)图8-24分流道断面形状b)c)图8-25分流道的平衡式布局i IoOTTO88088a)b)图 8-26图8-27 流道布置形式与锁模力的关系图8-28分流道的冷料穴设计1-圆形浇口；2-圆形分流道；3-制品；4-熔体流向；5-矩形浇口；6-梯形分流道图8-30直接浇口图8-31侧浇口一a)图 8-32分流道与浇口的连接形式1图8-33扇形浇口分流道;2-浇口;3-塑件;图8-34扇形浇口断面形状A A43A-A 2图835薄片浇口平行浇道；2-浇口;3-分流道；4-制品；a9 T 9 Z.0图8-36环型浇口d)一寸.929.0-AAA图8-37轮幅浇口图8-38爪形浇口图3-39护耳浇口a)b)图8-40点浇口图8-41薄壁塑件浇口对面增厚图8-42为便于人工取出点浇口凝料，在点浇口附近设置凸块或柱体图8-43白动脱出点浇口流道凝料（多腔模）例一1-浇口脱件板；2-浇道拉料杆图8-44自动脱出点浇口流道凝料（单腔模）例二1-凹模板；2-限位螺钉；3-脱流道拉板；4-限位螺钉;5-定模座板；6-弹簧；7-浇口套45678910图8-45自动脱出点浇口流道凝料例三1-凸模;2-螺纹型芯;3-齿轮;4-定模座板;5-导柱;6-弹簧顶销;7-脱流道拉板;8-凹模;9-限位导柱;10-限位螺钉图846潜伏式浇口图847潜伏浇口开在过渡流道处 1一过渡流道凝料；2一推杆图848潜伏浇口1 一拉料杆：2一分流道推杆；3一推杆a-潜伏浇口在定模b-潜伏浇口在动模图8-49喷射造成制品缺陷1-未填充部分；2-喷射流;3-填充部分;4-充填完了；5-喷射造成的表面疵瘢图8-50冲击型浇口与非冲击型浇口图851分子定向对应力开裂的影响 1-塑件；2-金属嵌件图852采用多点浇口以减少变形A-AA-A图8-54增设加强筋以利塑料流动1-气囊；2-长筋1-气囊；2-长筋图856浇口位置对排气的影响1、2-熔接痕a)b)c)图8-57浇口位置对收缩的影响图8-58多腔模中浇口方位应一致图8-59错误的浇口位置图8-60改变浇口类型熔接痕的影响a)b)图8-61浇口数量与熔结痕的关系a)b)图3-3-48 开设过渡浇口增加熔结痕强度图8-63采用多支点浇口增加熔结痕强度/oVL图 8-64Cma)b)熔接痕在制件上的方向a)b)图865流动比图866浇口位置要便于去除和修整浇口图867浇口位置要确保塑件质量图868改变浇口位置防止型芯变形图8-69 改变浇口的形状或位置防止型芯变形5图8-70井式喷嘴Oa。V 7主流道杯主要尺寸1-注射机喷嘴；2-定位环；3-主流道杯4-定模；5-型芯6图8-71主流道杯可与定模 稍微分离以防散热1-定位环；2-主流道杯；3-喷嘴;4-型芯；5-压缩弹簧；6-定模一图8-72点浇口多型绝热流道模1-定模座板;2-流道板;3-浇口套;4-凹模板;5-型芯;6-隔热板13图8-73点浇口绝热流道模i 2图8-74在浇口处设加热器的的绝热流道1冷却水通道；2加热圈图8-75塑料层隔热式热流道模1-注射机料筒；2-延伸式喷嘴;3-加热圈;4-浇口套;5-定模;6-型芯98 76 5 4 32 1图8-76空气隔热式热流道模1-加热圈;2-延伸式喷嘴;3-定模座板;4-浇口套;5-凹模板;6-型芯777/(/114=5678910123图8-77多型腔主流道型浇口热分流道1-一级浇口套；2-热流道板；3-定模座板；4-辅助承压块；5-滑快压环；6-热流道喷嘴；7-紧定螺钉；8-堵头;9-防转销；10-电热棒;11-支架；12-二级浇口套;13、14-型腔板却一78热被Sfe一飒峭 2f一A1 2 3 4 5 6 7 8 9图8-79内加热热流道模具1.5.9管式加热器2.分流道加热管3.流道板4.喷嘴加热管6.定模底板 7.定位环8.流道衬套10.主流道加热管11.浇口板12.喷嘴13.型芯14.型腔板K-B图8-80热管导热机理一管壳;2-吸液芯;3-蒸气腔图8-81煦管主流道套1-内管;2-加热圈!3-传热铝套;4-外壳分类方法模具品种和名称.按模具的安装方向分1.卧式模具2,立式模具3.角式模具按模具的操作方式分1.移动式模具2,固定式模具3.半固定式模具5那具型腔数目情况分1.单腔模2.多腔模a“模具分型面特征分1.水平分型的模具2.带有垂直分型的模具按模具总体结构分1.单分型面模具（或两板式模具）2,双分型面模具（用点浇口进料的模具常称三板 式模具）3,斜销侧向分型抽芯结构模具4,简单推出机构模具5 二极推出机构模具6,定模设推出机构模具7.双推出机构模具8.手动卸除活动镶件模具按浇注系统的形式分1.普通浇注系统模具2.无流道模具按成型塑料的性质分1,热塑性塑料注塑模2,热固性塑料注塑模图8-82 热流道模具一