热固性塑料注射成型模具的设计.pptx

第第5章章 塑料注射模设计塑料注射模设计5.1 概述概述5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系5.3 普通浇注系统设计普通浇注系统设计5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计5.5 推出机构设计推出机构设计热固性塑料注射成型模具的设计第1页第第5章章 塑料注射模设计塑料注射模设计5.6 无流道凝料注射模无流道凝料注射模5.7 热固性塑料注射成型模具热固性塑料注射成型模具5.8 气体辅助注射成型气体辅助注射成型5.9 精密注射成型与模具精密注射成型与模具热固性塑料注射成型模具的设计第2页 塑料注射成型是塑料制品高效率生产方法之一，注射成型取得塑料制塑料注射成型是塑料制品高效率生产方法之一，注射成型取得塑料制品在各种塑料制品中所占比重很大。而注射成型模具是实现注射成型加品在各种塑料制品中所占比重很大。而注射成型模具是实现注射成型加工主要工艺装备，当前约占整个塑料成型模具二分之一以上。本章主要工主要工艺装备，当前约占整个塑料成型模具二分之一以上。本章主要介绍热塑性塑料普通流道注射成型模具。介绍热塑性塑料普通流道注射成型模具。5.1.1注射模基本结构注射模基本结构 注射模基本结构由定模和动模两部分组成，动模安装在注塑机移动注射模基本结构由定模和动模两部分组成，动模安装在注塑机移动模板上，定模安装在注塑机固定模板上。注射时，定模和动模闭合组成模板上，定模安装在注塑机固定模板上。注射时，定模和动模闭合组成浇注系统和型腔，开模时，定模和动模分开，由开模机构将塑料制品推浇注系统和型腔，开模时，定模和动模分开，由开模机构将塑料制品推出，如图出，如图5-1所表示。所表示。5.1.2注射模分类注射模分类5.1 概述概述下一页热固性塑料注射成型模具的设计第3页(1)按生产塑料分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。按生产塑料分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。(2)按注塑机类型分，可分为立式注塑机用注射模、卧式注塑机用按注塑机类型分，可分为立式注塑机用注射模、卧式注塑机用注射模和角式注塑机用注射模。注射模和角式注塑机用注射模。(3)按浇注系统形式分，可分为普通流道注射模及热流道注射模具。按浇注系统形式分，可分为普通流道注射模及热流道注射模具。(4)按模具结构特征分，可分为单分型面、双分型面、斜导柱按模具结构特征分，可分为单分型面、双分型面、斜导柱(或或弯销、斜滑块、齿轮齿条弯销、斜滑块、齿轮齿条)侧向分型与抽芯注射模具，有活动镶件注侧向分型与抽芯注射模具，有活动镶件注射模具，推出机构在定模一侧注射模和自动卸螺纹注射模具等。射模具，推出机构在定模一侧注射模和自动卸螺纹注射模具等。5.1.3经典注射模特点经典注射模特点 1.单分型面注射模单分型面注射模 单分型面是指在模具动模板与定模板之间只有一个分型面，如单分型面是指在模具动模板与定模板之间只有一个分型面，如5.1 概述概述下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第4页5.1 概述概述图图5-1所表示。所表示。单分型面注射模是最基本一个注射模，含有结构简单，适应性强，操作方单分型面注射模是最基本一个注射模，含有结构简单，适应性强，操作方便，应用广泛等特点。便，应用广泛等特点。2.双分型面注射模双分型面注射模 双分型面注射模有两个分型面，也称三板式注射模。双分型面注射模有两个分型面，也称三板式注射模。如如图图5-2所表示，所表示，A-A为第一分型面，为第一分型面，B-B为第二分型面。因为塑件和为第二分型面。因为塑件和浇口凝料是分开，所以需要有两个分型面，分别用来取出塑件和凝料。浇口凝料是分开，所以需要有两个分型面，分别用来取出塑件和凝料。在第一分型面右边是定模板，开设了主流道，固定在注塑机定模板上在第一分型面右边是定模板，开设了主流道，固定在注塑机定模板上;在两个分型面之间，称为中间板，中间板上开有成型塑件外表面型腔和浇在两个分型面之间，称为中间板，中间板上开有成型塑件外表面型腔和浇口，由模具上导柱支承口，由模具上导柱支承;第二分型面左边部分为模具动模第二分型面左边部分为模具动模下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第5页5.1 概述概述部分，成型塑件内表面型芯被安装在动模座板上，连接在注塑机移动模部分，成型塑件内表面型芯被安装在动模座板上，连接在注塑机移动模板上。注塑机开模时，将主浇道凝料从定模板主流道中脱出。待动模继板上。注塑机开模时，将主浇道凝料从定模板主流道中脱出。待动模继续后退到能够脱凝料距离后，第二分型面分型，将塑件与浇口拉开，塑续后退到能够脱凝料距离后，第二分型面分型，将塑件与浇口拉开，塑件与型芯一起后退，而浇注系统凝料在第一分型面上被取出。当动模继件与型芯一起后退，而浇注系统凝料在第一分型面上被取出。当动模继续后退，注塑机顶杆接触推板时，推出机构开始工作，将塑件从凸模推续后退，注塑机顶杆接触推板时，推出机构开始工作，将塑件从凸模推出，塑件由第二分型面自行落下。出，塑件由第二分型面自行落下。这种注射模含有在塑件中心设置点浇口，截面积较小，塑件外观好，这种注射模含有在塑件中心设置点浇口，截面积较小，塑件外观好，而且有利于自动化生产而且有利于自动化生产;但双分型面注射模结构复杂，成本较高，模具但双分型面注射模结构复杂，成本较高，模具质量增大，所以，双分型面注射模极少用于大型塑件或流动性较差塑料质量增大，所以，双分型面注射模极少用于大型塑件或流动性较差塑料成型。成型。下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第6页 3.带活动镶块注射模带活动镶块注射模 有些塑件在内腔中有侧凸或侧凹结构，极难用侧向抽芯机构来实现。有些塑件在内腔中有侧凸或侧凹结构，极难用侧向抽芯机构来实现。这时可采取设置活动镶块方法。如这时可采取设置活动镶块方法。如图图5-3所表示，该模具结构特点是，所表示，该模具结构特点是，经过活动镶块形成塑件侧凸形状。图示为合模成型状态，开模后，推经过活动镶块形成塑件侧凸形状。图示为合模成型状态，开模后，推杆杆9将活动镶块将活动镶块3(由三块组合型芯由三块组合型芯)及塑件推出模外，然后用手或工及塑件推出模外，然后用手或工具将镶块与塑件分离，合模时，在弹簧具将镶块与塑件分离，合模时，在弹簧8作用下，推杆作用下，推杆9复位。重新安复位。重新安装镶块，再进行下一循环。装镶块，再进行下一循环。4.侧向分型与抽芯注射模侧向分型与抽芯注射模 当塑件侧壁有通孔，凹穴或凸台时，其成型零件必须制成可侧向移当塑件侧壁有通孔，凹穴或凸台时，其成型零件必须制成可侧向移动，不然，塑件无法脱模。动，不然，塑件无法脱模。下一页上一页5.1 概述概述热固性塑料注射成型模具的设计第7页带动型芯滑块侧向移动整个机构称侧向分型与抽芯机构。如带动型芯滑块侧向移动整个机构称侧向分型与抽芯机构。如图图5-4所所表示为常见斜导柱侧向抽芯注射模。其工作原理是表示为常见斜导柱侧向抽芯注射模。其工作原理是:开模时，动模部分开模时，动模部分向后移动，开模力经过斜导柱驱动侧型芯滑块，迫使其在动模板导滑向后移动，开模力经过斜导柱驱动侧型芯滑块，迫使其在动模板导滑槽内向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成侧向抽芯动作。这时槽内向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成侧向抽芯动作。这时塑件包在型芯上随动模继续后移，直到注塑机顶杆与模具推板接触，塑件包在型芯上随动模继续后移，直到注塑机顶杆与模具推板接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位杆使推推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯上推出。合模时，复位杆使推出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内移动复位，最终由楔紧块锁紧。出机构复位，斜导柱使侧型芯滑块向内移动复位，最终由楔紧块锁紧。5.自动却螺纹注射模自动却螺纹注射模 成型带有内螺纹或外螺纹塑件时，为了能自动卸螺纹在模具成型带有内螺纹或外螺纹塑件时，为了能自动卸螺纹在模具下一页上一页5.1 概述概述热固性塑料注射成型模具的设计第8页内设有能转动螺纹型芯或螺纹型环，利用注塑机往复运动或旋转运动，内设有能转动螺纹型芯或螺纹型环，利用注塑机往复运动或旋转运动，或设置专门原动机件或设置专门原动机件(如电动机、液压马达等如电动机、液压马达等)和传动装置与模具连接，和传动装置与模具连接，开模后带动螺纹型芯或螺纹型环转动，使制件脱模。如开模后带动螺纹型芯或螺纹型环转动，使制件脱模。如图图5-5所表示为所表示为直角式注塑机上使用自动卸螺纹注射模。螺纹型芯旋转由注塑机开合直角式注塑机上使用自动卸螺纹注射模。螺纹型芯旋转由注塑机开合模丝杆带动，使其与制件分离。为了预防螺纹型芯与制件一起旋转，模丝杆带动，使其与制件分离。为了预防螺纹型芯与制件一起旋转，普通要求制件外形含有防转结构。如普通要求制件外形含有防转结构。如图图5-5所表示是利用制件顶面凸出所表示是利用制件顶面凸出图案来预防制件随螺纹型芯转动而转动，方便制件与螺纹型芯分开。图案来预防制件随螺纹型芯转动而转动，方便制件与螺纹型芯分开。开模时，在分型面开模时，在分型面A-A分开同时，螺纹型芯分开同时，螺纹型芯7由注塑机开合模丝杆带动由注塑机开合模丝杆带动而旋转，从而开始拧出制件，此时制件暂时还留在型腔内不动。而旋转，从而开始拧出制件，此时制件暂时还留在型腔内不动。下一页上一页5.1 概述概述热固性塑料注射成型模具的设计第9页下一页上一页5.1 概述概述当螺纹型芯在制件内还有一个螺距时，定距螺钉当螺纹型芯在制件内还有一个螺距时，定距螺钉4使分型面使分型面B-B分开，分开，制件即被带出型腔，继续开模制件即被带出型腔，继续开模(开合模丝杆继续旋转开合模丝杆继续旋转)，直到制件全部，直到制件全部脱离螺纹型芯和型腔。脱离螺纹型芯和型腔。6.推出装置设在定模一侧注射模推出装置设在定模一侧注射模 如前所述，推出机构普通设置在动模一侧，但有些塑件因受形状限如前所述，推出机构普通设置在动模一侧，但有些塑件因受形状限制，将其留在定模一侧更有利于成型质量。这时，定模一侧就要设置推制，将其留在定模一侧更有利于成型质量。这时，定模一侧就要设置推出机构，普通来用拉板，拉杆形式。如出机构，普通来用拉板，拉杆形式。如图图5-6所表示是生产塑料衣刷注所表示是生产塑料衣刷注射模就属于这一类型，型芯射模就属于这一类型，型芯11形成衣刷内腔形状，成型镶块镶人动模形成衣刷内腔形状，成型镶块镶人动模板板5内，是形成衣刷毛刷。经过紧固螺钉内，是形成衣刷毛刷。经过紧固螺钉4连接拉板连接拉板8和动模板和动模板5。热固性塑料注射成型模具的设计第10页开模时，动模部分向左移动，塑件包紧在凸模开模时，动模部分向左移动，塑件包紧在凸模11上而与动模板和成型上而与动模板和成型镶块分离，当动模部分移至一定距离，拉板镶块分离，当动模部分移至一定距离，拉板8右端碰到螺钉右端碰到螺钉6，使螺钉，使螺钉6向左移动，而螺钉向左移动，而螺钉6又与推件板又与推件板7连接在一起，使推件板也向左移动，连接在一起，使推件板也向左移动，从而拉动塑件从型芯从而拉动塑件从型芯11上脱下，完成脱模动作。上脱下，完成脱模动作。7.热流道注射模热流道注射模 利用加热或绝热方法使注塑机喷嘴到型腔浇口之间塑料呈熔融状态，利用加热或绝热方法使注塑机喷嘴到型腔浇口之间塑料呈熔融状态，在成型过程中只需取出塑件而没有浇注系统凝料，如在成型过程中只需取出塑件而没有浇注系统凝料，如图图5-7所表示。所表示。塑料熔体从喷嘴塑料熔体从喷嘴21进入模具后，在流道中给以加热保温，使其仍保持进入模具后，在流道中给以加热保温，使其仍保持熔融状态，每一次注射完成，只在型腔内塑料冷凝成型，取出塑料制熔融状态，每一次注射完成，只在型腔内塑料冷凝成型，取出塑料制品后又可继续注射，这就大大节约了塑料用量，提升了品后又可继续注射，这就大大节约了塑料用量，提升了5.1 概述概述下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第11页生产效率，有利于实现自动化生产，确保塑料制品质量。但无流道注射生产效率，有利于实现自动化生产，确保塑料制品质量。但无流道注射模结构复杂，造价高，对模具温度控制要求严格，所以汉适合用于大批模结构复杂，造价高，对模具温度控制要求严格，所以汉适合用于大批量生产。量生产。5.1 概述概述返 回上一页热固性塑料注射成型模具的设计第12页 注射模必须安装在与其相适应注塑机上才能进行生产，如注射模必须安装在与其相适应注塑机上才能进行生产，如图图5-8所表示，因而在设计模具时，必须熟悉所选取注塑机技术规范所表示，因而在设计模具时，必须熟悉所选取注塑机技术规范(表表5-1)。如注塑机最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成型。如注塑机最大注射量、最大注射压力、最大锁模力、最大成型面积、模具最大厚度和最小厚度、开模最大行程、安装模板螺孔面积、模具最大厚度和最小厚度、开模最大行程、安装模板螺孔(或或T形槽形槽)位置和尺寸、定位孔尺寸、喷嘴球面半径等，方便设计模具与位置和尺寸、定位孔尺寸、喷嘴球面半径等，方便设计模具与选取注塑机相适应。选取注塑机相适应。5.2.1国产注塑机合模部分基本参数国产注塑机合模部分基本参数国产注塑机合模部分基本参数包含模板尺寸、拉杆空间、模板间最大国产注塑机合模部分基本参数包含模板尺寸、拉杆空间、模板间最大开距、动模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。开距、动模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。下一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系热固性塑料注射成型模具的设计第13页这些参数要求了注塑机所安装模具尺寸范围。比如国产这些参数要求了注塑机所安装模具尺寸范围。比如国产XS-ZY-1000卧式注塑机模板技术参数，如卧式注塑机模板技术参数，如图图5-9所表示。其余国产注塑机所表示。其余国产注塑机合模部分基本参数，可查阅相关产品手册。合模部分基本参数，可查阅相关产品手册。5.2.2注塑机相关工艺参数校核注塑机相关工艺参数校核 注射模具需要安装在注塑机上才能进行工作，所以注射模具与注注射模具需要安装在注塑机上才能进行工作，所以注射模具与注塑机相关参数必须匹配。故设计注射模，要对注塑机最大注射量、塑机相关参数必须匹配。故设计注射模，要对注塑机最大注射量、最大注射压力，锁模力、相关安装尺寸、开模行程和顶出装置等关最大注射压力，锁模力、相关安装尺寸、开模行程和顶出装置等关工艺参数进行校核。现就相关参数校核分述以下。工艺参数进行校核。现就相关参数校核分述以下。1.最大注射量校核最大注射量校核 所谓公称注射量，是指在对空注射时，螺杆或柱塞作一次最大所谓公称注射量，是指在对空注射时，螺杆或柱塞作一次最大下一页上一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系热固性塑料注射成型模具的设计第14页行程时，所能到达注射量。依据生产经验总结，设计注射模时，塑件和行程时，所能到达注射量。依据生产经验总结，设计注射模时，塑件和浇注系统凝料所用塑料量不能超出注塑机公称注射量浇注系统凝料所用塑料量不能超出注塑机公称注射量80%(1)注射量以容积表示。注射量以容积表示。式中式中V塑件总体积塑件总体积(塑件塑件+浇注系统浇注系统)(cm3);V机机注塑机最大注射量注塑机最大注射量(cm3);V塑料塑料成型塑件所需塑料体积成型塑件所需塑料体积(cm3);K压压压缩比。压缩比。(2)注射量以质量表示。注射量以质量表示。下一页上一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系热固性塑料注射成型模具的设计第15页式中式中G塑件总质量塑件总质量(塑件塑件+浇注系统浇注系统)(g);G机机注塑机最大注射量注塑机最大注射量(g);p料筒温度和压力下塑料密度料筒温度和压力下塑料密度(g/cm3)2.最大注射压力校核最大注射压力校核 注射时螺杆施于熔融塑料单位面积上压力称为注射压力。设计模注射时螺杆施于熔融塑料单位面积上压力称为注射压力。设计模具时，成型塑料制品所需注射压力应小于注塑机所标定公称注射压力具时，成型塑料制品所需注射压力应小于注塑机所标定公称注射压力:式中式中P注注塑料成型时所需注射压力塑料成型时所需注射压力(MPa);P公公注塑机公称注射压力注塑机公称注射压力(MPa)。P注注受浇注系统，型腔内阻力，模具温度等原因影响。受浇注系统，型腔内阻力，模具温度等原因影响。5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第16页 当当P注注太大时，塑件毛边大，脱模困难，表面质量差，内应力大。太大时，塑件毛边大，脱模困难，表面质量差，内应力大。当当P注注太小时，塑料不能顺利充满型腔，无法成型。太小时，塑料不能顺利充满型腔，无法成型。3.锁模力校核锁模力校核 注塑机合模装置对模具所施加最大夹紧力称为锁模力。在注射压力注塑机合模装置对模具所施加最大夹紧力称为锁模力。在注射压力作用下，高压塑料熔体充满模具型腔前，经过注塑机喷嘴和模具浇注系作用下，高压塑料熔体充满模具型腔前，经过注塑机喷嘴和模具浇注系统时虽有压力损失，但进入型腔时仍含有很高压力，从而产生一个沿注统时虽有压力损失，但进入型腔时仍含有很高压力，从而产生一个沿注塑机轴向，也即沿模具开合模方向很高推力。为了保持动、定模紧密闭塑机轴向，也即沿模具开合模方向很高推力。为了保持动、定模紧密闭合，确保塑件精度，预防出现溢料，注塑机需要有足够大锁模力。故模合，确保塑件精度，预防出现溢料，注塑机需要有足够大锁模力。故模具从分型面涨开力必须小于注塑机要求锁模力，即具从分型面涨开力必须小于注塑机要求锁模力，即:下一页上一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系热固性塑料注射成型模具的设计第17页式中式中F注塑机额定锁模力注塑机额定锁模力(t);A塑件与浇注系统在分型面上投影面积塑件与浇注系统在分型面上投影面积(cm);P熔融塑件在模腔内压力熔融塑件在模腔内压力(kg/cm2);k-安全系数，常取安全系数，常取1.11.2。塑件简单时取小值，反之取大值。塑件简单时取小值，反之取大值。表表5-2和和表表5-3分别列出惯用塑料在注射成型时型腔内压力经验值分别列出惯用塑料在注射成型时型腔内压力经验值和所需锁模力，供设计时参考，在计算时，注意单位换算。和所需锁模力，供设计时参考，在计算时，注意单位换算。4.对注塑机相关安装尺寸校核对注塑机相关安装尺寸校核 设计塑料模具时，不但要与注塑机相关工艺参数校核，还应对注塑设计塑料模具时，不但要与注塑机相关工艺参数校核，还应对注塑机相关安装尺寸查对，防止模具安装不上。机相关安装尺寸查对，防止模具安装不上。1)注塑机喷嘴与模具主流道始端配合关系注塑机喷嘴与模具主流道始端配合关系下一页上一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系热固性塑料注射成型模具的设计第18页 模具需与注塑机对接，所以模具主流道始端凹下球面半径应与注塑模具需与注塑机对接，所以模具主流道始端凹下球面半径应与注塑机喷嘴头球面半径相适应。另外，注塑机固定模板上有一个起定位作用机喷嘴头球面半径相适应。另外，注塑机固定模板上有一个起定位作用基准孔，模具安装后确保主流道与料筒、喷嘴中心线同轴模具上定位圈基准孔，模具安装后确保主流道与料筒、喷嘴中心线同轴模具上定位圈凸台与这一定位孔间隙配合，如凸台与这一定位孔间隙配合，如图图5-10所表示。浇口套球面所表示。浇口套球面R和喷嘴和喷嘴前端球面半径尺前端球面半径尺R0，喷嘴孔径氏和浇口套小端孔径，喷嘴孔径氏和浇口套小端孔径d，正确关系为，正确关系为:2)模具模板尺寸与注塑机拉杆间距关系模具模板尺寸与注塑机拉杆间距关系 注射模安装时，首先应顺利经过注塑机拉杆之间空间，不一样注塑注射模安装时，首先应顺利经过注塑机拉杆之间空间，不一样注塑机，拉杆之间间距不一样。机，拉杆之间间距不一样。5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第19页比如，比如，XS-ZY-125型注塑机拉杆间距为型注塑机拉杆间距为290 x 260(上下上下x左右左右)，XS-ZY-500型注塑机拉杆间距为型注塑机拉杆间距为440 x 540(上下上下x左右左右)，所设计，所设计注射模外形尺寸应小于注塑机拉杆间距离，不然，无法经过。另外，注射模外形尺寸应小于注塑机拉杆间距离，不然，无法经过。另外，模具长宽应小于移动模板和固定模板长宽尺寸，并留有安装压板位置，模具长宽应小于移动模板和固定模板长宽尺寸，并留有安装压板位置，如如图图5-11所表示。所表示。3)模具闭合厚度与注塑机允许模具厚度关系模具闭合厚度与注塑机允许模具厚度关系 每台注塑机都有一个允许安装模具高度范围，所设计模具高度应在每台注塑机都有一个允许安装模具高度范围，所设计模具高度应在允许范围内，如允许范围内，如图图5-12所表示，即所表示，即HminHH1+H2时，取时，取SH4+(510)mm。(2)当当H4H1+H2+(510)mm。下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第25页下一页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系 仍用上述各公式进行校核。在模具设计时，普通将抽芯距离大型芯仍用上述各公式进行校核。在模具设计时，普通将抽芯距离大型芯置于开模方向。置于开模方向。4)顶出装置校核顶出装置校核 各种型号注塑机顶出装置，顶出形式和最大顶出距离等也各不相各种型号注塑机顶出装置，顶出形式和最大顶出距离等也各不相同。设计模具应与之相适应，如顶出装置顶出形式、顶杆直径、顶杆同。设计模具应与之相适应，如顶出装置顶出形式、顶杆直径、顶杆位置等都应满足塑件顶出需要。位置等都应满足塑件顶出需要。国产注塑机顶出机构大致可分为以下四类。国产注塑机顶出机构大致可分为以下四类。(1)中心顶杆机械顶出，如卧式中心顶杆机械顶出，如卧式XS-Z-60,XS-ZY-350，立式，立式注塑机注塑机SYS-30。角式注塑机。角式注塑机SYS-45,SYS-60等型号注塑机。等型号注塑机。(2)两侧机械式双顶杆顶出，如卧式两侧机械式双顶杆顶出，如卧式XS-Z-30,XS-ZY-125。上一页热固性塑料注射成型模具的设计第26页 5.2 模具与注塑机关系模具与注塑机关系(3)中心顶杆液压顶出和两侧机械式顶杆联合作用，如卧式注塑机中心顶杆液压顶出和两侧机械式顶杆联合作用，如卧式注塑机XS-ZY-250，XS-ZY-500。(4)中心顶杆液压顶出与启模辅助油缸联合作用，如卧式中心顶杆液压顶出与启模辅助油缸联合作用，如卧式XS-ZY-1000注塑机。注塑机。返 回上一页热固性塑料注射成型模具的设计第27页5.3.1浇注系统组成与作用浇注系统组成与作用 1.浇注系统组成浇注系统组成 注射模浇注系统是指熔体从注塑机喷嘴开始到型腔为止熔体流动通注射模浇注系统是指熔体从注塑机喷嘴开始到型腔为止熔体流动通道。道。图图5-18所表示为卧式注塑机用模具普通浇注系统。如所表示为卧式注塑机用模具普通浇注系统。如图图5-19所所表示为角式注塑机用模具普通浇注系统。这些浇注系统都由主流道、表示为角式注塑机用模具普通浇注系统。这些浇注系统都由主流道、分流道、浇口以及冷料穴几部分组成。分流道、浇口以及冷料穴几部分组成。主流道是指连接注塑机喷嘴到分流道为止那一段流道，塑料熔体进主流道是指连接注塑机喷嘴到分流道为止那一段流道，塑料熔体进入模具时首先经过主流道，主流道与注塑机喷嘴在同一轴心线上，物入模具时首先经过主流道，主流道与注塑机喷嘴在同一轴心线上，物料在主流道中并不改变流动方向，主流道断面普通为圆形，其断面尺料在主流道中并不改变流动方向，主流道断面普通为圆形，其断面尺寸可能是改变寸可能是改变(图图5-18),也能够是不变也能够是不变(图图5-18)。5.3 普通浇注系统设计普通浇注系统设计下一页热固性塑料注射成型模具的设计第28页 5.3 普通浇注系统设计普通浇注系统设计分流道是将从主流道中来塑料沿分型面引入各个型腔流道，所以分流分流道是将从主流道中来塑料沿分型面引入各个型腔流道，所以分流道开设在分型面上，分流道断面能够为圆形、半圆形、梯形、矩形、道开设在分型面上，分流道断面能够为圆形、半圆形、梯形、矩形、U形等。分流道能够由动模和定模两边沟槽组合而成，如圆形形等。分流道能够由动模和定模两边沟槽组合而成，如圆形;也能够也能够单开在定模一边或动模一边，如梯形、半圆形等。单开在定模一边或动模一边，如梯形、半圆形等。浇口是指流道末端将塑料引入型腔狭窄部分，除了主流道型浇口以浇口是指流道末端将塑料引入型腔狭窄部分，除了主流道型浇口以外各种浇口，其断面尺寸普通都比分流道断面尺寸小，长度也很短，外各种浇口，其断面尺寸普通都比分流道断面尺寸小，长度也很短，起着控制料流速度、补料时间等作用。其断面形状，常见有圆形、矩起着控制料流速度、补料时间等作用。其断面形状，常见有圆形、矩形等。形等。冷料穴是为了除去料流中前锋冷料而设置。在注射过程循环中，因冷料穴是为了除去料流中前锋冷料而设置。在注射过程循环中，因为喷嘴与低温模具接触，使喷嘴前端存有一小段低温料，常称为喷嘴与低温模具接触，使喷嘴前端存有一小段低温料，常称下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第29页 5.3 普通浇注系统设计普通浇注系统设计冷料。在注射入模时，冷料在料流最前端。如冷料进入型腔将造成制件冷料。在注射入模时，冷料在料流最前端。如冷料进入型腔将造成制件冷接缝，甚至在未进入型腔前冷料头即将浇口堵塞而妨碍进料。冷料穴冷接缝，甚至在未进入型腔前冷料头即将浇口堵塞而妨碍进料。冷料穴普通设在主流道末端，有时分流道末端也设有冷料穴。普通设在主流道末端，有时分流道末端也设有冷料穴。2.浇注系统作用浇注系统作用 浇注系统作用是将塑料熔体平稳地引入型腔，使其按要求填充型腔浇注系统作用是将塑料熔体平稳地引入型腔，使其按要求填充型腔每一个角落每一个角落;使型腔内气体顺利地排除使型腔内气体顺利地排除;在塑料熔体填充型腔和凝固过程在塑料熔体填充型腔和凝固过程中，能充分地把压力传到型腔各个部位，以取得组织致密，外形清楚、中，能充分地把压力传到型腔各个部位，以取得组织致密，外形清楚、尺寸稳定塑料制品。尺寸稳定塑料制品。可见，浇注系统设计正确是否是注射成型能否顺利进行，能否得到可见，浇注系统设计正确是否是注射成型能否顺利进行，能否得到高质量塑料制品关键。高质量塑料制品关键。下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第30页 5.3 普通浇注系统设计普通浇注系统设计 浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。浇注系统分为普通浇注系统和热流道浇注系统两类。5.3.2普通浇注系统设计普通浇注系统设计 1.主流道设计主流道设计 在卧式或立式注塑机上使用模具中，主流道垂直于分型面。主流道在卧式或立式注塑机上使用模具中，主流道垂直于分型面。主流道通常设计在模具浇口套中，如通常设计在模具浇口套中，如图图5-20所表示。为了让主流道中凝料能所表示。为了让主流道中凝料能顺利从浇口套中拔出，故设计主流道时要求为顺利从浇口套中拔出，故设计主流道时要求为:将主流道设计成含有将主流道设计成含有锥角为锥角为20一一60圆锥形圆锥形;小端直径小端直径d比注塑机喷嘴直径大比注塑机喷嘴直径大0.51mm，普通小端直径，普通小端直径d为为36mm，小端为球面，其深度为，小端为球面，其深度为35mm，注，注塑机喷嘴球面在该位置与模具接触而且贴合，所以要求主流道球面半塑机喷嘴球面在该位置与模具接触而且贴合，所以要求主流道球面半径比喷嘴球面半径大径比喷嘴球面半径大12mm，主流道长度应尽可能，主流道长度应尽可能下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第31页短，以降低压力损失，其长度值由模板厚度确定，普通不超出短，以降低压力损失，其长度值由模板厚度确定，普通不超出60mm;主流道内表面粗糙度主流道内表面粗糙度RaSSHRC。6)斜导柱惯用尺寸斜导柱惯用尺寸(表表5-6)。2.滑块滑块1)滑块与侧型芯滑块与侧型芯(或成型镶块或成型镶块)连接连接滑块是斜导柱抽芯机构中主要零部件，上面安装有侧型芯或成型镶块，滑块是斜导柱抽芯机构中主要零部件，上面安装有侧型芯或成型镶块，抽芯可靠性由其运动精度来确保。滑块结构形状能够依据详细塑件和塑抽芯可靠性由其运动精度来确保。滑块结构形状能够依据详细塑件和塑模结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采取组合式装配结构。模结构灵活设计，既可与型芯做成一个整体，也可采取组合式装配结构。下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第87页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计整体式结构多用于型芯较小和形状简单场所，采取组合式结构能够节约整体式结构多用于型芯较小和形状简单场所，采取组合式结构能够节约优质钢材优质钢材(型芯用钢普通比滑块用钢要求高型芯用钢普通比滑块用钢要求高)，并使加工变得比较轻易。，并使加工变得比较轻易。常见滑块与侧型芯连接方式如常见滑块与侧型芯连接方式如图图5-65所表示，所表示，图图5-65(a)采取型芯嵌采取型芯嵌人滑块方法连接人滑块方法连接;图图5-65(b)为了提升型芯强度，适当加大了型芯嵌人为了提升型芯强度，适当加大了型芯嵌人部分尺寸，并用两个骑缝销钉固定部分尺寸，并用两个骑缝销钉固定;图图5-65(c)采取燕尾式连接，适于采取燕尾式连接，适于侧型芯较大场所侧型芯较大场所;图图5-65(d)适合用于小型芯，侧型芯尾部可加粗适合用于小型芯，侧型芯尾部可加粗;图图5-65(e)适合用于薄片型芯，采取通槽嵌装和销钉紧固适合用于薄片型芯，采取通槽嵌装和销钉紧固;图图5-65(f)适适合用于多型芯场所，各型芯采取压板固定。合用于多型芯场所，各型芯采取压板固定。2)滑槽结构与滑块配合滑槽结构与滑块配合 侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且含有侧向抽芯过程中，滑块必须在滑槽内运动，并要求运动平稳且含有下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第88页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计一定精度。一定精度。惯用几个滑槽结构如惯用几个滑槽结构如图图5-66所表示。所表示。图图5-66(a)结构比较紧凑，结构比较紧凑，多用于小型塑模模具并含有抽芯机构，但加工困难，不轻易确保精度多用于小型塑模模具并含有抽芯机构，但加工困难，不轻易确保精度;图图5-66(f)采取燕尾槽形式更难加工，但导滑精度高采取燕尾槽形式更难加工，但导滑精度高;图图5-66(b)和和图图5-66(c)最惯用，最惯用，图图5-66(b)由两条镶块组成滑槽，导滑部分轻易磨由两条镶块组成滑槽，导滑部分轻易磨削加工，精度也轻易确保，削加工，精度也轻易确保，图图5-66(c)除含有除含有图图5-66(b)特点外，特点外，装配也比较方便装配也比较方便;图图5-66(d)导滑部分设在中间镶块上，可降低导滑加导滑部分设在中间镶块上，可降低导滑加工工;图图5-66(e)导滑部分设在滑块中部，适合用于滑块上下方均无支承导滑部分设在滑块中部，适合用于滑块上下方均无支承场所。场所。3)滑块与滑槽滑块与滑槽下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第89页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计(1)滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑滑块完成抽拔动作后，其滑动部分仍应有全部或部分长度留在滑槽内。滑块滑动配合长度通常要大于滑块宽度槽内。滑块滑动配合长度通常要大于滑块宽度1.5倍，而且保留在滑倍，而且保留在滑槽内长度不应小于这个数值槽内长度不应小于这个数值2/3。不然，滑块开始复位时轻易倾斜，。不然，滑块开始复位时轻易倾斜，甚至损坏模具。假如模具尺寸较小，为了确保滑槽长度，能够把滑槽局甚至损坏模具。假如模具尺寸较小，为了确保滑槽长度，能够把滑槽局部加长伸出模外，如部加长伸出模外，如图图5-67所表示。所表示。(2)滑槽对滑块导滑部位采取间隙配合，配合精度可选取滑槽对滑块导滑部位采取间隙配合，配合精度可选取H8/妇或妇或H8/h8，其它各处均应留有间隙。滑块滑动部分和滑槽导滑面表面粗，其它各处均应留有间隙。滑块滑动部分和滑槽导滑面表面粗糙度糙度Ra均应小于均应小于0.631.25um。4)滑块斜孔与斜导柱配合滑块斜孔与斜导柱配合下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第90页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计 斜导柱与滑块斜孔之间单边应留有斜导柱与滑块斜孔之间单边应留有0.5mm间隙，用以确保在开模间隙，用以确保在开模瞬间有一较小空程，使塑件在侧型芯未抽出之前强制脱出型腔或型芯，瞬间有一较小空程，使塑件在侧型芯未抽出之前强制脱出型腔或型芯，并使滑块锁紧楔先脱开，以免干涉斜导柱开模。并使滑块锁紧楔先脱开，以免干涉斜导柱开模。5)滑块与导滑槽材料滑块与导滑槽材料 滑块可用滑块可用45钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度钢或碳素工具钢制造，导滑部分要求硬度40HRC。滑槽可用耐磨材料制造，也可用滑槽可用耐磨材料制造，也可用45钢或碳素工具钢制造，要求硬度为钢或碳素工具钢制造，要求硬度为52一一56HRC。6)滑块惯用尺寸滑块惯用尺寸 滑块惯用尺寸见滑块惯用尺寸见表表5-7。3.锁紧楔锁紧楔下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第91页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计 为了预防侧型芯在塑件成型时受力而移动，对侧型芯和滑块应用锁紧为了预防侧型芯在塑件成型时受力而移动，对侧型芯和滑块应用锁紧楔锁位，开模时又需使锁紧楔首先脱开楔锁位，开模时又需使锁紧楔首先脱开(普通不允许斜导柱起锁紧侧型普通不允许斜导柱起锁紧侧型芯作用芯作用)。锁紧角度普通取。锁紧角度普通取B=a+(23)。锁紧楔形式如。锁紧楔形式如图图5-68所所表示，表示，图图5-68(a)是整体式结构，特点是紧固可靠，能承受较大侧向是整体式结构，特点是紧固可靠，能承受较大侧向力，但加工比较麻烦且耗材较多力，但加工比较麻烦且耗材较多;图图5-68(b)是销钉定位、螺钉紧固，是销钉定位、螺钉紧固，结构简单、加工方便，应用较普遍，但承载能力较差结构简单、加工方便，应用较普遍，但承载能力较差;图图5-68(c)采取采取T形槽固定并用销钉定位，加工较困难，但能承受较大侧向力形槽固定并用销钉定位，加工较困难，但能承受较大侧向力;图图5-68(d)将锁紧楔上方镶嵌在模板中，将锁紧楔上方镶嵌在模板中，图图5-68(e)在锁紧楔背后加设一在锁紧楔背后加设一个后挡块，这些挡块均能对锁紧楔起加强作用，能承受很大侧向力个后挡块，这些挡块均能对锁紧楔起加强作用，能承受很大侧向力;图图5-68(f)采取了两个锁紧楔，加强作用很大，但安装调采取了两个锁紧楔，加强作用很大，但安装调下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第92页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计整困难。整困难。4.定位装置定位装置 如如图图5-69所表示，定位装置作用是在开模过程中用来确保滑块停留所表示，定位装置作用是在开模过程中用来确保滑块停留在刚才脱离斜导柱地方，不发生任何移动，以防止再次合模时斜导柱不在刚才脱离斜导柱地方，不发生任何移动，以防止再次合模时斜导柱不能准确地插进滑块斜孔。惯用有以下几个定位形式。能准确地插进滑块斜孔。惯用有以下几个定位形式。图图5-69(a)利用利用滑块自重停靠在限位挡块上，结构简单，适合用于向下抽芯模具滑块自重停靠在限位挡块上，结构简单，适合用于向下抽芯模具;图图5-69(b)依靠拉簧使滑块停留在限位挡块上，弹簧强度是滑块质量依靠拉簧使滑块停留在限位挡块上，弹簧强度是滑块质量1.52倍，适合用于任何方向抽芯动作倍，适合用于任何方向抽芯动作;图图5-69(c)(e)都是采取弹都是采取弹簧顶销或弹簧钢球形式，只是安装弹簧方法有所不一样，这些结构适合簧顶销或弹簧钢球形式，只是安装弹簧方法有所不一样，这些结构适合用于水平侧向抽芯动作，弹簧钢丝直径为用于水平侧向抽芯动作，弹簧钢丝直径为11.5mm,下一页上一页热固性塑料注射成型模具的设计第93页 5.4 侧向分型与抽芯机构设计侧向分型与抽芯机构设计钢球直径为钢球直径为510mm。5.4.6斜导柱抽芯机构中干涉现象斜导柱抽芯机构中干涉现象 若将侧向抽芯机构斜导柱安装在定模上，滑块安装在动模上，同时若将侧向抽芯机构斜导柱安装在定模上，滑块安装在动模上，同时采取顶杆采取顶杆(顶管顶管)脱模机构并依靠复位杆使顶出机