注射机概述注射机为塑料注射成型所用的主要设备。按其外形可分为立式卧式直角式。.立式注射机立式注射机的注射装置和定模板设置在设备上部,而锁模装置动摸板推出机构均设置在设备的下部。立式注射机的优点是设备占地面积小,模具拆装方便,安装嵌件和活动型芯简便可靠缺点是不容易自动操作,只适用小注射量的场合,般注射量为。.卧式注射机卧式注射机的注射装置和定模板在设备侧,而锁模装置动模板推出机构均设置在另侧。这是注射机最普通最主要的形式。卧式注射机的主要优点是机体较矮,容易操作加料,制件推出后能自动落下,便于实现自动化操作,缺点是设备占地面积大,模具安装比较麻烦。.直角式注射机这种注射机的注射装置为立式布置,锁模顶出机构以及动摸板定模板按卧式排列,两者互为直角。直角式注射机适用于中心部分不允许留有浇口痕迹的塑件,缺点是加料比较困难,嵌件或活动型芯安放不便,只适用于小注射量的场合,注射量般为。根据注射机的工作过程,般可将注射机分为以下几个部分。.注射装置注射装置的主要作用是使固态的塑料颗粒均匀地塑化呈熔融状态,并以足够的压力和速度将塑料熔体注入到闭合的型腔中。注射装置包括料斗料筒加热器计量装置螺杆及驱动装置喷嘴等部件。.锁模装置锁模装置的作用有三点第是实现模具的开闭动作,第二是在成型时提供足够的夹紧力使模具锁紧,第三是开模是推出模内制件。锁模装置可以是机械式,也可以是液压式或者液压机械联合作用方式。推出机构也有机械式推出和液压式推出两种,液压式推出既有单点推出,也有多点推出。.液压传动和电器控制液压传动和电器控制是系统是保证注射成型按照预定的工艺要求压力速度时间温度和动作程序准确进行而设置的。液压传动系统是注射机的动力系统,而电器控制系统则是控制各个动力液压缸完成开启闭合和注射推出等动作的系统。注射成型原理及其工艺过程注射成型生产工艺过程循环如图所示图注射成型生产工艺过程循环示意图塑料成型的基本原理就是利用塑料的可挤压性和可模塑性,首先将松散的粒状或粉状成型物料从注射机料斗送入高温的机筒加热熔融塑化,使之成为黏流态熔体,然后在柱塞或螺杆的高压对动下,以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注射进入较低的闭合模具中,经过段保压冷却定型时间后,开启模具便可从模腔中脱出具有定形状和尺寸的塑料制件。初选注射机.根据塑件形状估算体积.塑件的质量注射机公称注射量.或.式中型腔数浇注系统重量或容积,或塑件重量或体积,或生产中,每件制品所需浇注系统的体积为制品体积的.倍,但因为流道较长所以取制品体积的倍。因为制件的形状较复杂,精度要求较高,大批量生产,故采用模两腔,即。校核型腔数目.则取模两腔,符合采用。.选注射机根据注射机公称注射量选择注射机,参照塑料模具设计手册编写组.塑料模具设计手册初选型注射机。其各项参数如下理论注射容量螺杆柱塞直径注射压力锁模力拉杆内间距移模行程最大模具厚度最小模具厚度喷嘴球头半径喷嘴空直径.本章小结本章主要分析了塑件材料的性能,包括塑料的流动性分析厚度分析及塑料的成型收缩率。并简单介绍了注射机的种类工作原理及其工艺过程,然后综合根据材料的性能及注射机公称注射量.等参数来初步选择了注射机。第章注射模零部件设计.浇注系统的设计所谓浇注系统是指注射模中从主流道的始端到型腔之间的熔体进料通道。浇注系统可分为普通流道浇注系统和无流道凝料浇注系统两类。此次设计主要介绍普通流道浇注系统。.流道的设计普通流道浇注系统由主流道分流道浇口冷料穴四部分组成。浇注系统的作用使来自注射模喷嘴的塑料熔体平稳而顺利的充模压实和保压。主流道的设计根据塑料模具大典查得型注射机喷嘴有关尺寸如下喷嘴前端孔径喷嘴前端球面半径为了使凝料能顺利拔出,主流道的小端直径应稍大于注射喷嘴直径。.主流道通常设计为圆锥形,其锥角通常为。过大的锥角会产生湍流或涡流,卷入空气,过小的锥角使凝料脱模困难,还会使充模时熔体的流动阻力过大,此处的锥角选用。经换算得主流道大端直径,其长度为。为防止主流道与喷嘴处溢料,主流道对接处紧密对接,主流道对接处应设置成半球形凹坑,其半径为小端直径.凹坑深取主流道形状与注射机喷嘴之间的配合关系如图所示图主流道形状与注射机喷嘴之间的配合关系示意图冷料穴与拉料杆的设计冷料穴的作用是储存因两次注射间隔而产生的冷料以及熔体流动的前锋冷料,以防止熔体冷料进入型腔。此次设计的塑件是利用推杆脱模,所以采用带头拉料杆的冷料穴较为合理。带拉料杆的冷料穴如图所示。图带拉料杆的冷料穴示意图这种冷料穴底部作成钩形。塑件成型后,穴内冷料与拉料杆的钩头搭接在起,拉料杆固定在推杆固定板上。开模时,拉料杆通过钩头拉住穴内冷料,使主流道凝料脱出定模,然后随推出机构运动,将凝料与塑件起推出动模。分流道的设计分流道在设计时应考虑尽量减小在流道内的压力损失和尽可能避免熔体温度的降低,同时还要考虑减小流道的容积。圆形和正方形流道的效率最高,当分型面为平面时般采用圆形的截面流道,但考虑到加工的方便性,可采用半圆形的流道。因为本设计采用潜伏浇口,所以分流道较短,又因为部分分流道设置在推杆上,所以分流道直径也较小,取。浇口的设计因为塑件是手机上壳,所以对塑件的精度要求较高,表面不允许有熔接痕,考虑到此,所以选用潜伏浇口。设浇口直径为,则式中与塑料品种有关的系数,.塑件壁厚塑件外表面积。所以潜伏浇口如图所示图潜伏浇口示意图潜伏浇口与点浇口类似,所不同的是采用潜伏浇口只需二板式单分型面模具,而采用点浇口般只需三板式双分型面。潜伏浇口有如下特点浇口位置般选择在制件侧面较隐蔽处,可以不影响塑件的外观。分流道设置在分型面上,而浇口像隧道样潜入到分型面下面的定模板上或动模板上,使熔体沿斜向进入型腔。浇口在模具开模时自动切断,不需要进行浇口处理,但在塑件侧面留有浇口痕迹。若要避免浇口痕迹,可在推杆上开设二次浇口,使二次浇口的末端与塑件内壁相通,但这种浇口的压力大,必须提高注射压力。潜伏浇口与分流道的夹角般在,而且般采用圆形或椭圆形截面。.分型面的设计模具上用于取出塑件或浇注系统凝料的可分离的接触表面通成为分型面。分型面的设计原则选择分型面的总原则是保证塑件质量,且便于制品脱模和简化模具结构。如下介绍了选择分型面应考虑的原则.分型面选择应便于制品脱模或简化模具结构,选择分型面应尽可能是塑件开模是留在动模。这样便于利用注射机脱模机构中的顶出装置带动塑件脱模机构工作。.分型面应尽可能选择在不影响塑件外观的部位,并使其产生的溢料边易于消除或修整。.分型面的选择应保证塑件尺寸精度。.分型面的选择应有利于排气。.分型面的选择应便于模具的加工。.分型面的选择应考虑注射机的技术规格。确定塑件分型面考虑到塑件的外观质量及镶件的使用,将分型面设置在截面,手机上壳分型面如图所示图手机上壳分型面示意图.成型零部件的结构及工作尺寸计算成型零部件结构设计主要在保证塑件质量要求的前提下,从便于加工使用维修等角度加以考虑。凹模是成型塑件外表面的零部件,按其结构类型可分为整体式和组合式,此次设计采用的是组合式,手机上壳分型面结构如图。.凹模尺寸计算径向尺寸深度尺寸.凸模尺寸计算径向尺寸深度尺寸式中塑件的允许公差塑料的平均收缩率,取.成型零件制造公差修正系数,般中小型塑件取为修正系数,般精度较小型塑件取塑件外型尺寸塑件高度基本尺寸塑件孔深基本尺寸。塑件内形基本尺寸.导向及脱模机构设计导柱及导套设计导向机构主要用于保证动模和定模两大部分或模内其他零部件之准确对合,起定位和导向作用。导柱导向机构是利用导柱和导向孔之间的配合来保证模具的对合精度。.导柱设计此次设计采用带头导柱,它带有轴向定位台阶,固定段与导向段具有同公称尺寸,不同公称带的导柱。带头导柱如图所示图带头导柱示意图.导套设计导套是安装在另半模上的导柱相配合,用以确定动定模的相对位置,保证模具运动导向精度的圆套形零件。导套的结构形式有两种,种是不带轴向定位台阶的导套,称为直导套,另种是带有轴向定位台阶的导套。称为带头导套。此次设计采用带头导套。导套如图所示图导套示意图脱模机构设计注射成型后,使塑件从凸模或凹模上脱出的机构称为脱模机构,它由系列推出零件和辅助零件组成,可具有不同的脱模动作。按推出动作的动力源可分为手动脱模机动脱模气动和液压脱模等不同类型。按推出机构动作特点可分为次推出二次推出顺序脱模点浇口自动脱落以及带螺纹塑件脱模等不同类型。脱模机构的设计原则保证塑件不因顶出而变形损坏及影响外观,这是对脱机构最基本的要求。为使推出机构简单可靠,开模时应使塑件留于动模,以利用注射机移动部分的顶杆或液压缸的活塞推出塑件。推出机构运动要准确灵活可靠,无卡死与干涉现象。机构本身应有足够的刚度。强度和耐磨性。从塑件的结构形式分析,此塑件宜采用推杆脱模结构,用六根顶杆顶在塑件的不同位置,推杆固定在推杆固定板与推板之间,由注射机顶出机构推动,使推杆运动实现脱模动作,并由弹簧复位杆快速复位。脱模力计算式中型芯的脱模斜度塑料的拉伸弹性模量制品厚度塑料的平均成型收缩率型芯脱模方向的高度塑料的泊松比其中.,ε,.将数据代入得.侧向分型与抽芯机构设计注射模中凡与注射机开模方向致的分型面和抽芯都比较容易实现,因此模具结构也比较简单。但是对于些塑料制件,由于使用上的要求,不可避免地存在于开模方向不致的分型。对于具有这种结构的制作除极少数情况进行强制脱模外,般都需要进行侧向分型与抽芯,才能取出制件。斜销工作原理能将活动型芯抽出和复位的机构称为抽芯机构,侧向分型和抽芯机构按动力来源可分为手动气动液压和机动四种类型。机动抽芯按结构形式可分为斜销弹簧弯销斜导槽斜滑块楔块齿轮齿条等多种抽芯式。此次设计采用的是斜销侧向分型及抽芯机构。斜销工作原理图如图所示斜销楔紧块斜滑块钢珠图斜销工作原理示意图它的工作原理是开模时,斜滑块随着楔紧块起向下也同时向右运动,完成分型抽芯。当滑块尺寸与斜销滑道相互离开时,利用钢珠定位,使滑块停留在刚分离的分型面上,以便合模时斜销能顺利进入滑块斜孔。斜销侧向分型机构主要参数的确定.抽芯距型芯从成型位置抽到不防碍塑件脱模的位置所移动的距离叫抽芯距。用表示。般抽芯距等于侧