第五章 注射模具与注射机
§1 注射模具的基本结构
一、注射模的结构组成
1 成型零部件； 2 浇注系统； 3 导向机构； 4 脱模机构； 5 侧向抽芯机构； 6 温度调节系统； 7 排气结构
二、注射模的分类
1、单分型面注射模 图5—1
开模时，动、定模分开，从而取出工件（又称双板式模具） 2、双分型面注射模
开模时除动、定模板分开取出塑件外，活动浇口板与定模板作定距分离，以取出浇注系统凝料（三板式模具） 图5—2 3、带侧向分型与抽芯的注射模
当塑件有侧孔或侧凹时，需要采用可侧向移动的型芯或滑块成型。图5——4 4、热流道注射模
采用对流道进行绝热或加热的方法，保持从注射机喷嘴到型腔之间的塑料呈熔融状态，使开模取件时无浇注系统凝料。 图5—7
§2、注射机的基本结构及规则
一、注射机分类
外型：1、立式注射机 2、卧式 3、直角式
方式：1、拄塞式注射机
在料筒内仅作往复运动，将熔融塑料注入模具，分流梭是装在料筒靠前端中心部位，将料筒内流经该处的塑料分成薄层，使塑料分流，以加快热传递。
柱塞式注射机的注射量不宜过大，一般为30—60g，且不宜用来成型流动性差、热敏性强的塑料制品。 图5—9 2、螺杆式注射机
螺杆的作用是：送料、压实、塑化与传压。
当螺杆在料筒内旋转时，将料斗中的塑料卷入，并逐步将其压实、排气、塑化，并不断地将塑料熔体推向料筒前端，积存在料筒顶部与喷嘴之间，螺杆本身受到熔体的压力而缓慢后退，当积存的熔体达到预定的注射量时，螺杆停止转动，并在液压缸的驱动下向前推动，将熔体注入模具。 如图5—10
立式和直角式注射机的结构为柱塞式 卧式注射机的结构多为螺杆式 二、注射机规格及主要技术参数
注射机的规格通常以注射量或锁模力来表示 如XS— ZY500
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最大注射容量不低度于500cm3
Y—螺杆式 S—塑料 Z—注射 X—成型 表5—1、5—2列出国产注射机部分参数
§3、注射模与注射机的关系
一、最大注射量的校核
塑料制品及余料总重不应超过注射机额定最大注射量的80%，注射机额定量最大注射量通常是用聚苯乙烯来标定的（常温下的密度为1.06g/cm3，与单位1相近）
Gmax=G
?1 ?23
G—注射机额定最大注射量（g）；?1—所用塑料在常温下的密度（g/cm） ?2—聚苯乙烯常温下的密度（1.06g/cm）
3
当注射机采用公称容量时，可用下式来计算最大注射量（g） Gmax=CρG1
G1—注射机额定最大注射量（cm）；ρ—所用塑料常温下的密度（g/cm）
3
3
C—在料筒温度下塑料体积膨胀率的校正系数，对于结晶形塑料，C≈0.85,对于无定形塑料C≈0.93
二、锁模力的校核
Q≥Pm(nA1+A2)
Q-锁模力(KN); A1A2-分别为制品和浇注系统在分型面上的垂直投影面积； Pm-溶体在型腔中平均压力（MPa）; n-型腔数
Pm=kP0
P0—注射压力（MPa） ；K-为压力损耗系数（在0.2～0.4选取） 成型中小塑件,型腔压力P可取消20～40MPa
表5—3、 表5—4制品形状和精度不同型腔压力
三、安装部分的尺寸校核
1、喷嘴尺寸 R2应比R1大1～2mm，否则主流道内的塑料凝料无法脱出，图5—13为不正确配合。 2、最大、最小模厚 3、螺孔尺寸
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四、开模行程和顶出机构的校核
1、 单分型面模具开模行程的校核 5-14 S≥H1+H2+(5-10mm)
2、 双分型面模具开模行程的校核 5-15 3、 有侧向抽芯的开模行程式的校核5-16
第六章 注射模浇注系统
§1、普通流道浇注系统
一、主流道和冷料穴的设计
主流道衬套如图6—2所示
主流道设计成圆锥形，有20～60锥角，表面粗糙度Ra0.8um,小端直径为4-8mm。
注意：①小端直径应大于喷嘴直径约为1mm，否则主流道中的凝料无法拔出。
②凹坑半径R应比喷嘴头半径大1～2mm。
1、 带Z形头拉料杆的冷料穴
在冷料穴底部有一根Z形头的拉料杆，这是最常用的冷料穴形式，如图6—4a。
拉料杆头部的侧凹能将主流道凝料钓住，开模时滞留在动模一侧，凝料与拉
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杆一道被推出机构从模具中推出，开模后稍许将制品作侧向移动，即可取下。
同类型的还有带顶杆的倒锥形冷料穴和圆环槽形冷料穴，开模后通过推出机构强制推出凝料，这两种形式适用于弹性较好的塑件。6-4 b.C 2、 带球形头拉料杆的冷料穴
这种拉料杆专用于借助推板将制品从模具中脱出。 图6-5
二、分流道的设计
1、分流道（横浇道）的截面形状 图6-6，6-7
常用的流道形状有圆形、梯形、半圆形、长方形；各种流道的截面效率不一样。
2、分流道的尺寸
表6-1常用塑料的分流道直径
图6-8为剪切速率——体积流量——流道当量半径关系曲线图（??qv—Rn） 通过剪切速率和体积流量关系确定流道当量半径（简易计算） .三、内浇口的设计
1、直接浇口 图6-9 2、短形侧浇口 图6-10
确定侧浇口厚度h(mm)和宽度b(mm)的经验公式：
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h=nt b=
nA 302
t——制品壁厚（mm）； n——与塑料品种有关的系数0.6——0.9
A—— 为制品外表面积（mm）
3、扇形浇口
如图6-11，在成型大平面板状及薄壁制品时，宜采用扇形浇口。 4、点浇口（针状浇口）
常用于成型各种壳类，盒类制品。 优点：（1）浇口位置能灵活地确定，浇口附近变形小，多型腔时采用点浇口容易平衡浇注系统；（2）对投影面积大的制品或易变形的制品，采用多个点浇口能取得理想的结果。 缺点：（1）浇口截面积小，流动阻力大，需提高注射压力，宜用于成型流动性好的热塑性塑料。
（2）必须使用三板式双分型面模具或二板式热流道模具，费用较高。 d?0.006n4t2A
n——与塑料品种有关的系数 t——为制品壁厚（mm） A——为制品外表面积(mm2)
d——点浇口直径（mm） d=0.5—0.8mm 点浇口如图6-13 5、潜伏浇口
潜伏浇口如图6-15，从形式上看，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，而点浇口需三板式双分型模具。
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