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1、项目四 确定注射模结构及注射机,4.1 注射模具的分类与组成 4.2 典型的注射结构 4.3 注射机的选用和注射模的关系 学习小结,4.1 注射模具的分类与组成,1.注射模具的分类 按生产的塑料分，可分为热塑性塑料注射模和热固性塑料注射模。 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。 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。 按模具结构特征分，可分为单分型面、双分型面、斜导柱(或弯销、斜滑块、齿轮齿条)侧向分型与抽芯注射模具，有活动镶件的注射模具，推出机构在定模一侧的注射模和自动卸螺纹注射模具等。 按成型技术可分为低发泡注射模、精密注射模
2、、气辅成型注射模、双色注射模、多色注射模。,下一页,返回,4.1 注射模具的分类与组成,2.注射模具的组成 注射模由动模和定模两部分组成，动模安装在注射机的移动模板上，定模安装在注射机的固定模板上。注射成型时，动模与定模闭合构成浇注系统和型腔。开模时，动模与定模分离以便取出塑料制品。根据模具中各零部件所起的作用，一般注射模又可细分为以下基本组成部分，如图4-1所示。 (1)成型零件 成型零件是直接与塑料接触，并决定塑料制件形状和尺寸精度的零件，即构成型腔的零件，如图4-1中所示的型芯4(成型塑件的内表面)、型腔5(成型塑件的外表面)等，它们是模具的主要零件。,上一页,下一页,返回,4.1 注射
3、模具的分类与组成,(2)浇注系统 浇注系统是将熔融由注射机喷嘴引向型腔的通道。通常，浇注系统由主流道、分 流道、浇口和冷料穴4个部分组成，起到输送管道的作用，如图4-1中的浇口套8。 (3)导向机构 导向机构通常由导柱和导套(或导向孔)组成，如图4-1中的导柱3即是定模 板10上的导向孔。此外，对多腔或较大型注射模，其推出机构也设置有导向零件， 以避免推板运动时发生偏移，造成推杆的弯曲和折断或顶坏塑件。,上一页,下一页,返回,4.1 注射模具的分类与组成,(4)推出机构 在开模过程中将塑件及流道凝料从成型零件及流道中推出或拉出的零部件。图4-1中所示的推出机构由推杆2、拉料杆1、推板固定板14
4、和推板15等组成。 (5)侧向分型抽芯机构 当塑件上有侧孔或侧凹时，开模推出塑件以前，必须先进行侧向分型，将侧型芯从塑件中抽出，方能顺利脱模，这个动作过程是由分型抽芯机构实现的，如图4-1所示，分型抽芯机构由定位圈7、浇口套8、定模座板9及动模板11上的导滑部分等组成。,上一页,下一页,返回,4.1 注射模具的分类与组成,(6)冷却与加热装置 冷却与加热装置是用以满足成型工艺对模具温度要求的装置。冷却时，一般在模具型腔或型芯周围开设冷却通道，如图4-1中的冷却水通道6。而加热时，则在模具内部或周围安装加热元件。 (7)排气系统 排气系统是在注射过程中，为将型腔内的空气以及塑料在受热和冷凝过程中
5、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排气槽，有的也可利用活动零件的配合间隙排气。,上一页,下一页,返回,4.1 注射模具的分类与组成,上一页,返回,4.2 典型的注射结构,1.单分型面注射模具 (1)工作原理 单分型面注射模具又称为两板式模具。单分型面是指在模具的动模板与定模板之间只有-个分型面。如图4-1所示，型芯4固定在动模板11上，连接在注射机的移动模板上，而具有型腔的定模板10固定在定模座板9上，连接在注射机的固定模板上。注射机开模时，移动模板带动动模部分左移，模具沿图示分型，塑件由于拉料杆1及型芯4的作用，连同流道内的凝料随动模后退，当注射机的顶杆接触到模具
6、的推板巧时，推出塑件及流道凝料。 这种注射模具有结构简单，成型塑件的适应性强，操作方便，应用广泛等优点，但其缺点是塑件连同凝料在一起，需手工处理。,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,(2)设计注意事项 分流道开设在分型面上，既可以开设在动模一侧也可以开设在定模一侧，还可以开设在动、定模两侧的分型面上，视塑件的具体形状而定。但如果开设在动、定模两侧的分型面上，则必须注意合模时的对中拼合。 由于推出机构一般设在动模一侧，所以应尽量使塑件在动模-边，以便推出。此外还要考虑注射成型后塑件对凸模或型芯的包紧力，其大小往往用凸模或型芯被塑件所包住的侧面积的大小来衡量。一般将包紧力大的凸模或型芯设置在动
7、模的一侧，包紧力小的凸模或型芯设置在定模的一侧。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,为了让主流道凝料在分型时留在动模一侧，动模一侧必须设有拉料杆。 单分塑面注射模的合模导柱既可设置在动模一侧也可设置在定模一侧，通常设置在型芯凸出分型面最长的那一侧。需要指出的是，标准模架的导柱一般都设置在动模一侧。 推杆的复位有多种方法，如复位杆复位和弹簧复位等，常用复位杆复位。 根据具体塑件的实际要求，单分型面注射模也可添其他部件，如嵌件、螺纹型芯或活动型芯等，在这种基本形式的基础上可演变出其他各种复杂的结构。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,2.双分型面注射模具 (1)工作原理 双
8、分型面注射模又称为三板式注射模，与单分型面注射模相比，在图4 -2中动模板3和定模板11之间加了-块中间板12。如图4 -2所示，A -A为第-分型面,B -B为第二分型面。由于塑件和浇u凝料是分开的，因此需要有两个分型面， 分别用来取出塑件和凝料。在第-分型面的右边是定模板，开设了主流道，固定在注塑机的定模板上;在两个分型面之间的，称为中间板，中间板上开有成型塑件外表面的型腔和浇口，由模具上的导柱支撑。第二分型面左边部分为模具的动模部分，成型塑件内表面型芯被安装在动模座板上，连接在注塑机的移动模板上。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,开模时，中间板12与定模板11之间在弹簧7的
9、作用下，A-A面分型，将主流道的凝料从浇注套中脱出。待动模继续后退至定距拉板8，拉到固定在中间板12上的限位销6时，B-B面分型，将塑件与浇u拉开，塑件与型芯一起后退，而浇注系统的凝料在A-A分型面上被取出。当动模继续后退，注射机的顶杆接触推板16时，推件板4在推杆14的推动下，将塑件推出、落下。 这种注射模具能够在塑件中心设置点浇口，截面积较小，塑件的外观好，并且有利于自动化生产;但双分型面的注射模结构复杂，成本较高，模具的质量增大，因此，双分型面注射模不常用于大型塑件或流动性较差的塑料成型。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,(2)设计注意事项 双分型面注射模使用的浇口一般为点
10、浇口，截面积较小，浇口直径只有0. 51. 5 mm。浇口过小，熔体流动阻力太大，浇口也不容易加工;浇口太大，浇口不容易自动拉断，且拉断后会影响塑件的表面质量。 导柱可以在定模一侧，-也可以对动模部分进行导向，通常设置在凸模较高的一侧;如果是推件板推出机构，动模部分也一定要设置导柱。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,A-A分型面的分模距离应保证取出浇注系统凝料，其分型距离为 S=S+(35)mm 式中 s浇注系统凝料在合模方向上的长度(mm) 。 B-B分型面的分模距离保证取出塑件。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,3.带活动镶块的注射模具 当塑件带有侧孔或螺纹孔时
11、，无法通过分型面来取出塑件，需要在模具上设置活动的型芯或对拼组合式镶块。如图4-3所示，模具开模时，动模板5和定模板1分开，塑件的外腔与定模脱开，塑件留在活动镶块3上，当动模继续后退，推板11接触到注射机的顶杆时，设置在活动镶块3上的阶梯推杆9将活动镶块3连同塑件一起推出，再由人工将活动镶块3上的塑件取下来。合模时，推杆9先在弹簧8的作用下复位，之后，由人工将活动镶块3插入型芯的锥面的相应的孔中，最后模具合模，再进行下一循环。这种注射模手工操作多，生产效率低，劳动强度大，只适用于小批量生产。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,4.带侧向抽芯、侧向分型的注射模具 带活动镶块的注射模具
12、仅适用于侧面有孔或凹槽的塑件的小批量生产，当这类塑件的批量较大时，就应采用侧向抽芯或侧向分型的注射模具。 带动型芯滑块侧向移动的整个机构称侧向分型与抽芯机构。图4 -4所示为常见的斜导柱侧向抽芯注射模。图中塑件的侧壁有-孔，这个孔由侧型芯滑块3来成型。开模时，动模板14与定模板16分开，由于斜导柱2固定在定模板上，而斜滑块3由导滑槽与动模部分相连。因此，斜导柱在开模力的作用下，带动斜滑块沿导滑槽向外滑动，直至滑块与塑件完全脱开，完成侧向抽芯动作。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,这时塑件包在型芯4上随动模继续后移，直到注塑机顶杆与模具推板9接触，推出机构开始工作，推杆将塑件从型芯
13、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，最后由楔紧块1锁紧。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,5.自动却螺纹注射模具 成型带有内螺纹或外螺纹的塑件时，为了能自动卸螺纹，在模具内设有能转动的螺纹型芯或螺纹型环，利用注塑机的往复运动或旋转运动，或设置专门的原动机件(如电动机、液压马达等)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，使塑件脱模。 图4 -5所示为角式注塑机上使用的自动卸螺纹注射模具。塑件带有内螺纹，当注射机开模时，注射机的开合模的丝杆带动模具的螺纹型芯1旋转，以使塑件与螺纹型芯1脱模。为了防止螺纹型芯与塑件一起旋转，一般要求塑件
14、的外形具有防转结构。如图4 -5所示是利用塑件顶面的凸出图案来防止塑件随螺纹型芯转动而转动，以便塑件与螺纹型芯分开。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,6.推出机构设置在定模的注射模具 注射机的顶出机构设在注射机的动模部分，为了设计的方便，注射模具的推出装置-也应相应地设置在模具的动模部分，塑件就应设计为留在动模一侧。但有的塑件由于它的特殊要求和形状的限制，塑件必须要留在定模一侧，这时，就应在定模一侧设置推出机构，一般来用拉板，拉杆形式。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,如图4-6所示，这是-套成型塑料衣刷的注射模具，由于衣刷形状的限制，直接浇口需要设计在衣刷的背面。
15、因此，塑件由于包住型芯，而留在定模一侧。在开模时，由于塑件对型芯11抱紧力较大，A-A分型面先分型，塑件从成型镶块3上脱出而留在定模部分;当开模到一定距离以后，紧固螺钉4触到拉板8上时，拉板8带动螺钉6，推出机构开始工作，B-B分型面分型，塑件被从型芯11上脱出。,上一页,下一页,返回,4.2 典型的注射结构,7.热流道注射模具 采用热流道注射模具注射成型，模具浇注系统中的塑料始终保持熔融状态，在成型过程中只需取出塑件而没有浇注系统凝料。如图4 -7所示，塑料熔体从喷嘴21进入模具后，在流道中给以加热保温，使其仍保持熔融状态，每-次注射完毕，只在型腔内的塑料冷凝成型，取出塑料制品后又可继续注射
16、，这就大大节省了塑料的用量，提高了生产效率，有利于实现自动化生产，保证塑料制品的质量。但无流道注射模具结构复杂，造价高，对模具温度的控制要求严格，因此仅适用于大批量生产。,上一页,返回,4.3 注射机的选用和注射模的关系,任何注射模都是安装在注射机上使用的，在注射成型生产中二者密不可分。注射机的选用就是根据所要生产的塑件确定注射机的型号，使塑件的注射模及注射工艺等所要求的注射机的规格参数在可调的范围内，同时调整注射机的技术参数至所需要的参数。 设计注射模时，首先要确定模具的结构、类型和尺寸，同时还必须了解模具和注射机的关系及注射机有关工艺参数，模具安装部位的相关尺寸。因此，对模具和注射机的-些参数，模具的型腔个数、注射机的最大注射量、最大注射压力、锁模力、有关安装尺寸、开模行程和顶出装置等有关数据进行校核，并通过校核来设计模具和选用注射机型号。确保设计出的模具在所选用的注射机上安装和使用。,下一页,返回,4.3 注射机的选用和注射模的关系,1.型腔数量的确定和校核 设计模具首先就是要确定模具型腔的数量，型腔的数量与注射机的塑化速率、最大注射量、锁模
