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1、 1 子项目2.2：确定开关盒面板注射模的总体结构方案 能力目标： 1能根据开关盒面板的结构特点确定注射模结构类型 2能确定模具型腔数目 3能完成注射模模腔的排位 4能根据塑件结构合理选择分型面的能力 知识目标： 1掌握典型注射模的分类 2掌握两板模的组成和工作原理 3掌握型腔数量的确定方法 4掌握注射模模腔的排位方法 3掌握分型面确定的原则和方法 2.2.1任务引入 子项目2.2已经完成了注射机的初选，项目组通过检验注射机锁模力指标初选的注射机型号为XS-ZY250/160。该注射机的重要尺寸参数如表2-1-4所示。 表2-1-4 XS-ZY250/160注射机主要技术参数 项 目 设备参数
2、 项 目 设备参数 额定注射量(cm。) 500 最大开合模行程(mm) 300 螺杆直径(mm) 42 最大模厚(mm) 300 注射压力(MPa) 116 最小模厚(mm) 200 开模行程(mm) 300 喷嘴圆弧半径(mm) 10 锁模力(kN) 900 喷嘴孔直径(mm) 4 拉杆空间(mm) 260290 定位孔径（mm） 100 在本子项目中，我们需要完成的任务是： 1确定开关盒面板注射模的总体结构形式（采用两板模还是三板模形式）； 2确定模腔数量； 3确定排位方式； 4选择分型线并完成分型面的拓延。 2.2.2知识准备 2.2.2.1注射模的简介 注射模是一种可以重复地大批量地
3、生产塑料零件或制品的一种生产工具。这种模具是靠成型零件在装配后形成的一个或多个型腔，来成型我们所需要的制品形状。注塑模是所有塑料模具中结构最复杂，设计、制造和加工精度最高，应用最普遍的一种模具。图2-2-1是一款常见的注射模的外形图。 注射模工作时必须安装在塑料注射机上，由注射机来实现模具动、定模的开合，并按下面的顺序成型所需的制品：合模注射熔体进入型腔一保压并冷却一开模一推出制品后再合模。 2.2.2.2注射模分类 注塑模的分类方法有很多。按注塑模基本结构的不同可分为两类：第一类是二板模，在广东地区(也称大水口模)；第二类是三板模，在广东地区(也称细水口模)。其他模具如有侧向抽芯机构的模具、
4、内螺纹机动脱模机构的模具、热流道模具、定模推出的模具和复合脱模的模具等，都是由这两类模具演变而得的。 1 两板模 两板模或单分型面注射模，是注塑模中最简单、应用最普及的一种模具，它以分型面 2 为界将整个模具分为动模和定模两部分。一部分型腔在动模，一部分型腔在定模。主流道在定模，分流道开设在分型面上。开模后，制品和流道留在动模，制品和浇注系统凝料从同一分型面内取出，动模部分设有推出系统，开模后将制品推离模具，结构如图2-2-2所示。其他模具都是两板模的发展。 图2-2-1 注射模外形图 2 三板模 三板模又称双分型面注射模，模具开模后分成三部分，比两板模增加了一块流道推板，适用于制品的四周不准
5、有浇口痕迹或投影面积较大、需要多点进浇的场合，这种模具采用点浇口，所以叫细水口模。这种模具结构较复杂些，需要增加定距分型机构。三板模又分为三板模和简化三板模，简化三板模只是比三板模少四根动、定模板之间的导柱。其结构如图2-2-3所示。 (a) (b) 图2-2-2 两板注射模的结构图 1一动模板 2一定模板 3一冷却水道 4一定模座板 5一定位圈 6一浇口套 7一凸模 8一导柱 9一导套 10一动模座板 11一支承板 12一限位柱 13一推板 14一推杆同定板 15一拉料杆 16-推板导柱 17一推板导套 18一推杆 19一复位杆 20一垫块 21一注射机顶杆 3 3二板模和三板模的主要区别
6、二板模和三板模的结构见图2-2-2和图2-2-3。现将它们的区别归纳如下。 1）结构不同下列结构或零件三板模有而二板模无： 流道推板； .定模流道推板的导柱、导套； .定距分型机构(包括扣基)。保证模具开模顺序及开模距离的机构叫定距分型机构。 2)模具的浇注系统不同 三板模可从型腔内任一点进料，常采用点浇口。 二板模大多从型腔外侧面进料，常采用侧浇口。当制品较大，一模出一腔，制品的中间有较大的碰穿孔时也可以从内侧面进料。另外，潜伏式水口也可以从型腔中进料，但图2-2-3 三板模结构图 1一动模座板 2一垫块 3一定距拉板 4一拉杆 5一支承板 6一限位销 7一中间板 8一销钉 9一拉料板 10
7、一定模座板 11一限位螺钉 12一型芯 13一拉料杆 14一定位圈 15一浇口套 16一型芯固定板 17一导套 18一导柱 19一导柱 20一挡钉 21一导套 22一导柱 23一推杆 24一推杆固定板 25一推板 26一螺钉图 4 进料位置受到限制，不如三板模灵活。 三板模在生产过程中浇注系统凝料和制品会自动切断分离，便于实现自动化生产；而二板模的浇注系统凝料通常要人工切除(潜伏式浇口另外)。 3)分型面不同 二板模生产时只有一个打开的面PL1(图2-2-2)，制品和浇注系统凝料从同一分型面内取出。而三板模生产时有三个面要打开 PLl、PL2 和 PL3，制品和浇注系统凝料从同一分型面内取出。
8、 4)制作成本不同 三板模架较贵，制作工作量大，制作周期较长，制作成本较高。 5)动作原理不同 三板模在生产过程中可以实现自动断浇口，模具可以进行全自动化生产，制品质量也较好，但因结构较复杂，模具出故障的概率也较高。 6)特殊用途不同 没有流道推板的三板模架，常用于有定模侧抽芯的浇口浇注系统模具，这种模具俗称二板半模 2.2.2.3注射模的组成 注射模具类型不同，其结构和复杂程度各不相同，但其基本结构都由定模和动模两部分组成。其中定模安装在注射机的固定模板上，动模安装在注射机的移动模板上，由注射机的合模系统带动动模运动，完成动、定模的开合及塑件的推出。 按模具上各个部分的功能和作用来分，注射模
9、具一般由以下几个部分组成，如图2-2-4所示。 1)成型部分 成型零部件是指组成模具型腔，直接形成塑件的零件。凸模(型芯)形成塑件的内表面形 状，凹模(型腔)形成塑件的外表面形状。合模后凸模和凹模便构成了模具的模腔。图2-2-4所示的模具中，模腔是由动模板1、定模板2、凸模7等组成的。 2)浇注系统 熔融塑料从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道称为浇注系统。浇注系统由主流道、分流道、浇口及冷料穴等组成，它直接影响到塑件能否成型及塑件质量的好坏。 3)导向机构 合模导向机构是指保证动、定模合模时正确对合和推出机构运动的平稳性的机构。为了确保动、定模之间的正确导向与定位，需要在动、定模部分采用导柱
10、、导套(图4-12的8、9)或在动、定模部分设置互相吻合的内外锥面导向。推出机构的导向通常由推板导柱和推板导套(图4-12中的16、17)所组成。 (a) (b) 图2-2-4 注射模的结构 1一动模板 2一定模板 3一冷却水道 4一定模座板 5一定位圈 6一浇口套 7一凸模 8一导柱 9一导套 10一动模座板 11一支承板 12一限位柱 13一推板 14一推杆同定板 15一拉料杆 16-推板导柱 17一推板导套 18一推杆 19一复位杆 20一垫块 21一注射机顶杆 5 4)侧向分型与抽芯机构 塑件上的侧向如有凹凸形状、孔或凸台，就需要有侧向的凸模或成型块来成型。在模具分型或塑件被推出之前，
11、必须先拔出侧向凸模(侧向型芯)或侧向成型块，然后才能顺利脱模。 带动侧向凸模或侧向成型块移动的机构称为侧向分型与抽芯机构。 5)推出机构 推出机构是指模具分型后将塑件从模具中推出的装置。一般情况下，推出机构由推杆、复位杆、推杆固定板、推板、主流道拉料杆及推板导柱和推板导套等组成。图4-12中的推出机构由推板13、推杆固定板14、拉料杆15、推板导柱16、推板导套17、推杆18和复位杆19组成。 6)温度调节系统 为了满足注射工艺对模具的温度要求，必须对模具的温度进行控制，所以模具常常设有冷却或加热的温度调节系统。冷却系统一般在模具上开设冷却水道(图2-2-4中的3)，加热系统则在模具内部或四周
12、安装加热元件。 7)排气系统 在注射过程中，为将型腔内的空气及塑料制品在受热和冷凝过程中产生的气体排出去而开设的气流通道。排气系统通常是在分型面处开设的排气槽，有的也可利用活动零件的配合间隙排气。 8)支承零部件 用来安装固定或支承前述的各部分机构的零部件均称为支承零部件。它们与导向机构组装构成注射模具的基本骨架。 此外，为了将型腔中的空气及注射成型过程中塑料本身挥发出来的气体排出模外，常常需要开设排气系统。对于一些大型深壳塑料制品，脱模时制品内腔表面与型芯表面之间形成真空，制品难以脱模，需要设置引气装置。具体见项目六中排气、引气系统设计。 2.2.2.4模腔数量和排位方式的确定 1确定模腔数
13、量 模具型腔数量的确定是综合考虑多种影响因素的结果，如制件的大小和形状、生产批量、精度要求、客户的要求以及客户提供的注塑机相关资料等。但是模具设计工程师在确定型腔数量时一定要通过注射机的注射量和注射机的锁模力来校核模具型腔数量是否合理。 型腔数量与注射机的最大注射量、锁模力、模板尺寸等参数有关，另外，型腔数量还直接影响塑件的精度和生产的经济性。通常小批量生产，采用单型腔模具；大批量生产，宜采用多型腔模具。如果采用多型腔注射模，型腔数量的确定方法有很多种，设计时根据塑件的精度、生产的经济性和具体生产条件等择其一为设计条件，其余视具体情况为校核条件。 1)按注射机的最大注射量确定型腔数 1n 根据
14、最大注射量的校核公式得： max1 jikm mnm （2.9） 式中： maxm 注射机的最大注射量， 3cm 或g； jm 浇注系统及飞边体积或质量， 3cm 或g； im 单个塑件的体积或质量， 3cm 或g； k最大注射量的利用系数，一般取0.8； 2)按注射机的锁模力大小确定型腔数， 02/ jF p AnA （2.10） 式中： 0F 注射机的额定锁模力； 6 p塑料熔体对型腔的平均成型压力，MPa，见表2-1-2； jA 浇注系统在模具分型面上的投影面积， 2mm 。； A单个塑件在模具分型面上的投影面积， 2mm 。 综上所述，模具型腔数目必须取n1和n2所要求范围内的整数值，
15、切记将计算结果四舍五人，只能取小。 大型薄壁塑件、深腔类塑件、需三向或四向长距离抽芯塑件等，为保证塑件成型，通常只能采用一模一腔；回转体类零件常采用直接浇口、盘形浇口轮辐式或爪形浇口成型，这类浇口用在普通浇注系统的模具中，模腔数量也只能是一模一腔。 2）确定模腔数量时要考虑的因素 在确定模具型腔数量时，必须兼顾经济及技术各方面诸多因素，虽然有关文献也有详尽的计算公式，但计算结果必须依据设计师的经验和实际情况进行修正。通常，若塑料制品精度要求很高，每模型腔数量不宜超过4腔，且必须采用平衡布置分流道的方式。对一般要求的塑料制品，日本有人提出不宜超过16腔，依经验，即使每腔制品相同，尺寸较小，成型容易的话，每模如果超过24腔时是必须慎重考虑的。在确定模具型腔数量时，应该考虑以下因素。 塑料制品精度 由于分流道和浇口的制造误差，即使分流道采用平衡布置的方式，也很难将各型腔的注射工艺参数同时调整到最佳值，从而无法保证各型腔塑料制品的收缩率均匀一致，对精度要求很高的塑料制品，其互换性将受到严重影响。国外有实验表明，每增加一个型腔，其成型制品的尺寸精度就下降5。 经济性 并非型腔越多，成本越低，型腔越多，模具外形尺寸相对越大，与之匹配的注射机也必须增大。大型注射
