塑料成型工艺与模具设计ppt课件 第八章 注塑模设计

第八章 注塑模设计 塑料成型工艺及模具设计 第8章 注塑模设计 本章基本内容 l模具与注塑机的关系 l浇注系统的组成及其设计原则 l普通浇注系统的设计 l无流道浇注系统的设计 l注射模的设计程序 第章 注塑模设计 学习目的与要求 l了解注塑机的种类 l掌握注塑模的设计程序 l掌握浇注系统的组成、作用 l掌握浇注系统设计原则。 第章 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 浇口的设计 浇口位置的选择 第章 注塑模设计 本章难点 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 第章 注塑模设计 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 . 概述 . 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。 . 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。 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 . 模具与注塑机的关系 . 模具与注塑机的关系 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 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。 . 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。 . 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 . 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。 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。 . 注塑机的种类及应用 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。 . 注塑机的种类及应用 . 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、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。 . 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求 1.最大注射量的校核计算 （8-1） 式中 -注塑机公称注射量，cm3 -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。 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： (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。 . 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： （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=0.80.85。 . 注塑机型号的确定 . 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） 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。 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） （8-6） 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1/32/3范围。 P腔-模腔压力 N/cm2； P机-注塑机的注射压力 N/cm2 . 注塑机型号的确定 . 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。 . 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 150 聚苯乙烯80100100120130150 A B S80110100120120150 聚甲醛85100100120120150 聚酰胺90101101140140 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 按模具型腔数目情况分1.单腔模2.多腔模 按模具分型面特征分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