第4章42模具设计ppt课件.ppt

1、4.7 合模导向系统的设计4.8 侧向分型抽芯系统的设计4.9 模具温度调节系统的设计4.10 特种注射模具设计4.11 热固性塑料注射模具设计4.2 4.2 注射机的校核注射机的校核每副模具只能安装在与其相适应的注射机每副模具只能安装在与其相适应的注射机上生产，因此，模具设计必须以注射机各上生产，因此，模具设计必须以注射机各项工艺参数为基础。所以设计模具之前，项工艺参数为基础。所以设计模具之前，我们首先要了解注射机有关工艺参数，并我们首先要了解注射机有关工艺参数，并对它进行校核。对它进行校核。国产卧式注射机的型号：国产卧式注射机的型号：XSXSZ Z 3030 柱塞式注射机柱塞式注射机X X

2、成型成型S S塑料塑料Z Z注射注射3030最大注射量最大注射量30cm30cm3 3XSXSZYZY500500螺杆式注射机螺杆式注射机X X成型成型S S塑料塑料Z Z注射注射Y Y螺杆螺杆500500最大注射量最大注射量500cm500cm3 3世界最大注射成型机世界最大注射成型机20032003年年6 6月月1616日日, ,目前世界上最大的一台全电动注目前世界上最大的一台全电动注射成型机近日在日本宇部机械集团射成型机近日在日本宇部机械集团(UBE)(UBE)诞生。诞生。该机重达该机重达20002000吨。该机注射速度为吨。该机注射速度为86.2386.23立方米立方米小时，小时，注射

3、量为注射量为7484.47484.4克克。宇部声称，他们未来的目标是生产宇部声称，他们未来的目标是生产25002500吨的注塑吨的注塑成型机。成型机。（http:/ 7月月9 9日宁波日报讯由宁波海天股份有限公日宁波日报讯由宁波海天股份有限公司研制的司研制的HTF3600X/1HTF3600X/1型大型卧式塑料注射成型机型大型卧式塑料注射成型机昨日在该公司露面，并通过国内有关专家的技术昨日在该公司露面，并通过国内有关专家的技术鉴定和宁波市产品质量监督检验所检验。该机器鉴定和宁波市产品质量监督检验所检验。该机器的锁模力为的锁模力为36003600吨、吨、注射质量为注射质量为5146051460克

4、克，是目，是目前我国最大型的塑料制品成型加工机械。前我国最大型的塑料制品成型加工机械。该产品适用于大型塑料制品的成型加工，如加工该产品适用于大型塑料制品的成型加工，如加工各种汽车用保险杠、单件重量各种汽车用保险杠、单件重量4040千克的各类托盘千克的各类托盘和物料箱、环保用大型垃圾集装桶等。和物料箱、环保用大型垃圾集装桶等。首台该种型号的注塑机在海天公司举行的该产品首台该种型号的注塑机在海天公司举行的该产品信息发布会上，被上海派瑞特公司以信息发布会上，被上海派瑞特公司以580580万元价万元价格购得。格购得。（http:/ (立式注射机立式注射机) )HTFX1/J1HTFX1/J1变量泵系列

5、变量泵系列(HTF58X1/J1(HTF58X1/J1HTF360X1/J1)HTF360X1/J1)海天注塑机：海天注塑机：HTFX1/J2HTFX1/J2变频系列变频系列(HTF58X1/J2(HTF58X1/J2HTF360X1/J2)HTF360X1/J2)HTSHTS系列清双色注塑机系列清双色注塑机(HTS160(HTS160HTS530)HTS530)HTFX5HTFX5系列系列(HTF58X5(HTF58X5HTF4000X5)HTF4000X5)海天注塑机：http:/HTF大型精密机系列HTFW1/G热固性机系列HTFW1/J3变频机系列 HTFX5全闭环超精密机系列HTS多

6、组份机系列 HTHX2高速精密机系列HTVS立式机系列 HTK大型二板半机系列海天注塑机：海天注塑机：http:/HTFX1/e电动螺杆机系列 HTFW1系列 HTFW2精密机系列 HTFW1/J1变量泵机系列 HTFW2/J1变量泵机系列HTFW2/BMC系列HTFW/J5伺服节能机系列HTD全电动机系列 HTFJ/TJ变量泵机系列 TJ系列海天海天HTF大型精密系列注塑机大型精密系列注塑机 海天海天HTS多组份机系列多组份机系列 海天海天HTFW2/BMC系列注塑机系列注塑机BMC BMC （Bulk Molding CompoundsBulk Molding Compounds）是以特殊

7、不饱和聚脂为主的热是以特殊不饱和聚脂为主的热固硬化性树脂固硬化性树脂品牌：德马格海天品牌：德马格海天 原产地：宁波原产地：宁波 型号：型号：Ergotech 150-610Dragon 精密注塑机精密注塑机ET150东华注塑机：东华注塑机：http:/www.donghua-http:/www.donghua-TTITTI系列系列F2F2型型 (TTI-90 F2(TTI-90 F2TTI-600 F2)TTI-600 F2)TTITTI系列系列G G型型 (TTI-95G(TTI-95G、TTI-165GTTI-165G、TTI-TTI-285G)285G)TTITTI系列系列J J 型型

8、(TTI-900J(TTI-900JTTI-2800J)TTI-2800J)东华注塑机：东华注塑机：TTITTI系列系列FxFx型型 (TTI-100Fx(TTI-100FxTTI-260 Fx)TTI-260 Fx)PETPET专用注塑机专用注塑机(90PET(90PET380PET)380PET)PVCPVC专用注塑机专用注塑机(90PVC(90PVC600PVC)600PVC)多物料注塑机多物料注塑机(DHM-180(DHM-180DHM-320)DHM-320)ZeusZeus全电动注塑机系列全电动注塑机系列(Zeus50(Zeus50Zeus200)Zeus200)东华东华F2大机系

9、列注塑机大机系列注塑机 东华多物料注塑机东华多物料注塑机东华东华Zeus全电动注塑机全电动注塑机一、最大注射量的校核：一、最大注射量的校核：注射量的规定：注射量的规定：重量法（国外）重量法（国外）体积法（国内）体积法（国内）公称注射量公称注射量的定义：在对空注射条件下，的定义：在对空注射条件下，注射机柱塞或螺杆作一次最大注射行程时，注射机柱塞或螺杆作一次最大注射行程时，注射装置所能推出熔料的最大量。注射装置所能推出熔料的最大量。也就是最大注射量，用符号也就是最大注射量，用符号G Gmaxmax表示。表示。校核条件校核条件：G Gminmin G G( (塑件料把塑件料把) ) G Gmaxma

10、x25%G25%Gmaxmax G G( (塑件料把塑件料把) ) 80%G 80%Gmaxmax( (最好最好) ) ( (料把浇注系统凝料料把浇注系统凝料) )实际注射量不适可能引起的后果：实际注射量不适可能引起的后果：实际注射量小于设定注射量：塑件质地疏松，实际注射量小于设定注射量：塑件质地疏松，甚至充模不满。甚至充模不满。实际注射量大于设定注射量：塑件内应力大，实际注射量大于设定注射量：塑件内应力大，制品溢料现象严重。制品溢料现象严重。、柱塞式注射机：、柱塞式注射机：最大注射能力最大注射能力（gB）：以一次注射：以一次注射PS塑料塑料的最大克数为标准。加工其它塑料，用下的最大克数为标准

11、。加工其它塑料，用下式进行换算。式进行换算。不考虑压缩比（不考虑压缩比（I IB B）：）：G Gmaxmax g gB BD/dD/dB B (g) (g)g gB B注射机规定注射量，单位：注射机规定注射量，单位：g gd dB BPSPS常温下比重（常温下比重（1.06g/cm1.06g/cm3 3）D D注射塑料常温下比重，单位：注射塑料常温下比重，单位：g/cmg/cm3 3考虑压缩比（考虑压缩比（I IB B）：）：G Gmaxmax g gB BD DI IB B/ /i id dB B (g) (g)I IB B PSPS塑料平均压缩比，值为塑料平均压缩比，值为i i 注射塑料

12、的压缩比注射塑料的压缩比、螺杆式注射机：、螺杆式注射机：最大注射能力（最大注射能力（g gB B）：以螺杆在料筒）：以螺杆在料筒内最大推进容积（内最大推进容积（M M）为标准。加工其）为标准。加工其它塑料，用下式进行换算。它塑料，用下式进行换算。G Gmaxmax M MD Dg g (g) (g)M M注射机规定注射容积，单位：注射机规定注射容积，单位： cmcm3 3D Dg g在料筒温度和压力下，熔融塑料在料筒温度和压力下，熔融塑料的比重，单位：的比重，单位：g/cmg/cm3 3又又GmaxGmax M MD DC (g)C (g)D D注射塑料在常温下的比重，单位：注射塑料在常温下的

13、比重，单位：g/cmg/cm3 3C C料筒温度和压力下，注射塑料体积膨胀料筒温度和压力下，注射塑料体积膨胀率的校正系数。率的校正系数。结晶性塑料：结晶性塑料：C C0.850.85，例如，例如PEPE、PPPP、PAPA非结晶性塑料：非结晶性塑料：C C0.930.93，例如，例如PSPS、PMMAPMMA二、注射压力校核：二、注射压力校核：校核条件：校核条件：实际注射压力实际注射压力(p(po o) )额定注射压力额定注射压力(p(pmaxmax) )p pmaxmaxKpKpo o KK安全系数，为常数，值域为安全系数，为常数，值域为1.251.251.41.4p po o生产中所需要的

14、注射压力，由型腔压力生产中所需要的注射压力，由型腔压力p pc c、浇注系统压力降浇注系统压力降p pr r和注射装置中的压力降和注射装置中的压力降p pe e组成，这几个量需分别计算和推测。组成，这几个量需分别计算和推测。p po o大致在大致在7070100MPa100MPa之间。之间。p po op pi i(D/d(D/ds s) )2 2p pi i(p(pmaxmax/p) /p) p po o生产过程中调用的最大注射压力，生产过程中调用的最大注射压力，MpaMpaD D注射油缸活塞直径，注射油缸活塞直径，mmmmd ds s注射机螺杆或柱塞直径，注射机螺杆或柱塞直径，mmmmp

15、pmaxmax注射机最大注射压力，注射机最大注射压力，MpaMpapp注射机油泵的额定油压，注射机油泵的额定油压，MpaMpap pi i注射过程中油压表上的最大值，注射过程中油压表上的最大值，MpaMpa注射压力不适可能会造成的后果：注射压力不适可能会造成的后果：实际注射压力过低：充模不满，制品质实际注射压力过低：充模不满，制品质地疏松，强度不够；地疏松，强度不够；实际注射压力过高：制品内应力大，飞实际注射压力过高：制品内应力大，飞边多，脱模困难。边多，脱模困难。注注选择注射机时，螺杆式注射机注射压力选择注射机时，螺杆式注射机注射压力要小于柱塞式注射机，原因是螺杆式注射要小于柱塞式注射机，原

16、因是螺杆式注射机压力传递性能好。机压力传递性能好。流动性差、流程长的塑件，注射压力应流动性差、流程长的塑件，注射压力应大些。大些。常见塑料注射压力：常见塑料注射压力：低粘度：（低粘度：（PAPA、PEPE）404080Mpa80Mpa即即400400800kg/cm800kg/cm2 2中等粘度：（中等粘度：（PCPC、PSPS、PMMAPMMA）8080140Mpa140Mpa高粘度：（聚砜高粘度：（聚砜PSFPSF）140140170Mpa170Mpa三、锁模力的校核：三、锁模力的校核：高压的塑料熔体充满模具型腔时，对模具高压的塑料熔体充满模具型腔时，对模具的分型面有一个胀力，这个力通常称

17、为的分型面有一个胀力，这个力通常称为胀胀( (涨涨) )模力模力，大小等于塑件与浇注系统在分，大小等于塑件与浇注系统在分型面上的投影面积乘以分型面上模腔的平型面上的投影面积乘以分型面上模腔的平均计算压力均计算压力p p。注射机必须有一个力去抵消胀模力，也就注射机必须有一个力去抵消胀模力，也就是说要保证型腔的相对形状稳定，这个力是说要保证型腔的相对形状稳定，这个力通常称为通常称为锁模力锁模力。目前，世界上最重的注射机的锁模力为目前，世界上最重的注射机的锁模力为110kN，注射量约为，注射量约为70 kg。由于技术上的局限性，注射机注射量一般由于技术上的局限性，注射机注射量一般在在1g25kg之间

18、，当注射量为之间，当注射量为25kg时，时，相应的最大锁模力约为相应的最大锁模力约为510kN。锁模力不适可能会引起的后果：锁模力不适可能会引起的后果：锁模力过小：塑件在分型面上产生溢料，锁模力过小：塑件在分型面上产生溢料，即飞边。即飞边。锁模力过大：过大的锁模力会使模具的分锁模力过大：过大的锁模力会使模具的分型面受到很大的力，严重时会使分型面变型面受到很大的力，严重时会使分型面变形，甚至压坏某些模板。形，甚至压坏某些模板。锁模力的校核：锁模力的校核：F KF KA AP PF F注射机的额定锁模力，单位：注射机的额定锁模力，单位：KNKNK K安全系数，通常取安全系数，通常取1.11.11.

19、21.2A A塑件与浇注系统在分型面上的总投影面塑件与浇注系统在分型面上的总投影面积，单位：积，单位：cmcm2 2P P分型面上模腔的计算压力，单位：分型面上模腔的计算压力，单位：N/ N/ cmcm2 2在数据不足时，在数据不足时，p p通常取注射压力通常取注射压力p po o的一半，的一半，即即p pp po o四、开模行程和顶出装置的校核：四、开模行程和顶出装置的校核：不同规格的注射机其开模行程是确定的，不同规格的注射机其开模行程是确定的，取出制品所需的开模距离必须小于注射机取出制品所需的开模距离必须小于注射机的最大开模距离。的最大开模距离。、注射机最大开模行程与模厚无关的校、注射机最

20、大开模行程与模厚无关的校核：核：固定不变的曲肘行程固定不变的曲肘行程H在行程校核中与模在行程校核中与模具厚度无关。具厚度无关。单分型面开模行程校核：单分型面开模行程校核：校核条件：校核条件：H HH H1 1 + H + H2 2 + (5+ (510)mm10)mmH H注射机动模板的开模行程，单位：注射机动模板的开模行程，单位：mmmmH H1 1塑件顶出距离，即脱模行程，单位：塑件顶出距离，即脱模行程，单位：mmmmH H2 2塑件与料把总高度，单位：塑件与料把总高度，单位：mmmm(5(510)mm10)mm为使塑件自动脱落所预留的安为使塑件自动脱落所预留的安全间隙全间隙。双分型面开模

21、行程校核：双分型面开模行程校核：校核条件：校核条件：H HH H1 1 + H + H2 2 + a + (5 + a + (510)mm10)mma a定模板和型腔板之间的分离距离，此距定模板和型腔板之间的分离距离，此距离应足以取出浇注系统凝料，单位：离应足以取出浇注系统凝料，单位：mmmm、注射机最大开模行程与模厚有关的校、注射机最大开模行程与模厚有关的校核：核：全液压式和机械的角式注射机的合模部件，全液压式和机械的角式注射机的合模部件，模具行程可以在一定范围内调节。合模部模具行程可以在一定范围内调节。合模部件的行程件的行程H H，等于动、定模之间的最大开距，等于动、定模之间的最大开距减去

22、模具厚度减去模具厚度H Hm m。单分型面开模行程校核：单分型面开模行程校核：校核条件：校核条件：H H L LH Hm m H H1 1 + H + H2 2 + (5+ (510)mm10)mm双分型面开模行程校核：双分型面开模行程校核：校核条件：校核条件：H H L LH Hm m H H1 1 + H + H2 2 + a + a (5(510)mm10)mm、具有机动侧分系统的模具：（利用模、具有机动侧分系统的模具：（利用模具运动完成侧向分型）具运动完成侧向分型）校核条件：校核条件：HHHHC C，H H1 1 + H + H2 2 maxmax + (5 + (510)cm 10)

23、cm lcHlctg lcH为斜导柱与水平方向夹角、具有机动脱螺纹装置的模具：（利用、具有机动脱螺纹装置的模具：（利用模具运动脱螺纹）模具运动脱螺纹）校核条件：校核条件：H H H HW W，H H1 1 + H + H2 2maxmax + (5 + (510)cm10)cmH HW Wn nh (h (设脱螺纹动作与分型同时开设脱螺纹动作与分型同时开始始)(W)(WWhorlWhorl，螺纹，螺纹) )n n螺纹环数螺纹环数h h螺纹型芯旋转一周所需开模行程螺纹型芯旋转一周所需开模行程五、模具与注射机安装模具部分相关尺寸五、模具与注射机安装模具部分相关尺寸的校核：的校核：1 1、注射机定模

24、安装板上定位孔与模具定模、注射机定模安装板上定位孔与模具定模底板上定位圈位置相吻合，以保证主流道底板上定位圈位置相吻合，以保证主流道中心线与注射机喷嘴中心线一致。中心线与注射机喷嘴中心线一致。、模具厚度、模具厚度H Hm m H Hminmin H Hm m H HmaxmaxH Hminmin注射机允许的模具最小安装厚度注射机允许的模具最小安装厚度H Hmaxmax注射机允许的模具最大安装厚度注射机允许的模具最大安装厚度、模脚固定螺钉孔与注射机模板上螺钉孔、模脚固定螺钉孔与注射机模板上螺钉孔相吻合。相吻合。、模具的长、模具的长L L、宽、宽W W与注射机四根与注射机四根拉杆拉杆之之间的关系，

25、要保证模具能顺利放入注射机间的关系，要保证模具能顺利放入注射机安装模板之间。安装模板之间。、模具顶出系统与注射机顶出系统相吻、模具顶出系统与注射机顶出系统相吻合，目前注射机顶出系统有如下几种形式：合，目前注射机顶出系统有如下几种形式：中心顶杆机械顶出，两侧双顶杆机械顶出，中心顶杆机械顶出，两侧双顶杆机械顶出，中心液压与其它辅助系统顶出。中心液压与其它辅助系统顶出。 六、模塑成本和型腔数的确定六、模塑成本和型腔数的确定、影响型腔数目的因素：、影响型腔数目的因素：注射机锁模力；注射机锁模力；注射机的注射量；注射机的注射量；塑料件精度；塑料件精度；经济效果的限制。经济效果的限制。、计算方法：、计算方法：一般计算方法一般计算方法CADCAD计算方法计算方法