5.3_注射模与注射机

注射模与注射机的关系注射模具需要安装在注射机上才能进行工作，因此两者应该相互匹配。

注射模设计时，除了应掌握注射成型工艺外，还应对所选用的注射机进行其有关技术参数有全面的了解并进行校核，才能产生出合格的塑料制品。

需要校核的注射机的有关技术参数有：Ø注射机的最大注射量Ø最大注射压力Ø最大锁模力Ø允许的模具厚度范围Ø开模与顶出行程Ø安装模具的螺钉孔或T形槽的位置及尺寸一、最大注射量的校核公称注射量的表示容量（cm3）质量（g）国产的标准注射机的注射量均以容量表示。

在一个注射成型周期内，所需注射的塑料熔体的容量（或质量），应包括塑件的总容量（或总质量）加上浇注系统（主流道、分流道和浇口）的容量（或质量），即：或式中V （m ）——一个成型周期内所需注射的塑料容量（或质量），cm 3（g ）；n ——型腔数目；V n （m n ）——单个塑件的容量（或质量），cm 3（g ）；V j （m j ）——浇注系统凝料的容量（或质量），cm 3（g ）。

n jV nV V =+n j m nm m =+模具设计时，必须使得在一个注射成型周期内所需的塑料熔体的容量或质量（包括制件和浇注系统两部分容量或质量之和），在注射机额定注射量的80%以内,即：或式中V g （m g ）——注射机额定注射量，cm 3（g ）。

0.8gV V ≤0.8gm m ≤一般情况下，仅对最大注射量进行校核即可，但有时还应注意注射机能处理的最小注射量。

例如，对于热敏性塑料，最小注射量应不小于注射机额定最大注射量的20％，因为当每次注射量过小时，塑料在料筒内停留的时间将过长，这样会使塑料高温分解，影响制件的质量和性能。

二、注射压力的校核注射压力校核是校验注射机的最大注射压力能不能满足该制件成型的需要。

只有在注射机额定的注射压力内才能调整出某一制品制件成型所需的压力，因此，注射机的最大注射压力要大于制件成型所需的压力。

制件成型所需的注射压力是由注射机类型、喷嘴形式、塑料流动性、浇注系统和型腔的流动阻力及制件形状的复杂程度等因素决定的。

例如螺杆式注射机，其注射压力传递比柱塞式注射机好，因此注射压力可取得小一些，流动性差的塑料或细薄长流程塑件注射压力应取得大一些。

在确定制件成型所需的注射压力可参考各种塑料的注射成型工艺等数据，一般制件成型所需的注射压力在40～130Mpa范围内。

目前，注射模流动模拟计算机软件的应用逐渐广泛，可以借助于这些软件对注射模成型过程进行计算机模拟，以获得注射压力的预测值。

三、锁模力的校核当高压的塑料熔体充满模具型腔时，会产生一个很大的力，使模具沿分型面涨开，其值等于制件和浇口流道系统在分型面上投影面积F之和乘以型腔内塑料压力p。

图14-11 塑件与浇注系统在分型面上的投影面积作用在这个面积上的总力，应小于注射机的额，否则在注射时会因锁模不紧产生严重定锁模力T合的溢边跑料现象。

图14-12 锁模力计算型腔内塑料压力，可按下式计算：式中p ——型腔内塑料熔体的压力，MPa ；p 0——注射压力，即注射机料筒内柱塞或螺杆施于塑料上的压力，MPa ；K ——损耗系数，随塑料品种、注射机形式、喷嘴阻力、模具流道阻力而不同，其值在0.2～0.4范围内选取，螺杆式注射机的K 值较柱塞式为大，直通喷嘴比弹簧喷嘴的K 大。

p Kp =与损耗系数K的因素较由于影响注射机压力p复杂，因此在采用通用塑料生产中小型制件的时候，模腔内塑料压力p常取20～40 MPa。

对于流动性差、形状复杂、精度要求高的制品，成型时需要较高的型腔压力。

常用塑料推荐使用的型腔压力列于表14-1，表14-2是因制品形状和精度不同时常选用的型腔压力。

表14-1 常用塑料推荐选用的型腔压力塑料型腔平均压力/MPa塑料型腔平均压力/MPa高压聚乙烯10～15AS30低压聚乙烯20ABS30中压聚乙烯35有机玻璃30聚丙烯15醋酸纤维树脂30聚苯乙烯15～20表5-4-2 不同塑件形状和精度时推荐选用的型腔压力条件型腔平均压力/MPa举例易成型的塑件25聚乙烯、聚苯乙烯等厚壁均匀的日用品、容器类普通塑件30薄壁容器类高黏度塑料、精度高35ABS、聚甲醛等机械零件、精度高的制品黏度特别高、精度高40高精度的机械零件p 决定后，按下式校核注射机额定锁模力式中T 合──注射机的额定锁模力，kN ；F ──制件加工浇注系统在分型面上的总投影面积，毫米3。

即p F T ⋅≤合T T F p Kp ≤=合合四、模具安装部分的尺寸校核塑料注射成型机有卧式、立式和角式三大类，每一类又依注射能力的大小分成许多型号，各种型号的注射机安装模具部位的形状和尺寸各不相同。

设计模具时应加以校核的主要项目包括喷嘴尺寸、定位圈尺寸、最大模厚、最小模厚、模板上的安装螺孔尺寸等。

15678图模具与注射机的关系1－注射机顶杆2－注射机动模固定板3－压板4－动模5－注射机拉杆6－螺钉7－定模8－注射机定模固定板喷嘴1、喷嘴尺寸注射机喷嘴的球面半径R 1同与其接触的模具主流道始段的面半径R 2必须吻合，以免高压料熔体从缝隙处溢出。

或R 1<R 2否则主流道内的塑料凝料将脱出。

如图所示是错误的形式角式注射机喷嘴头多为平模具与其接触处也应作成平面。

3图主流道始端与喷嘴的不正确配合1－喷嘴2－主流道衬套3－定模板12、定位圈（定位环）尺寸注射机固定板：定位孔（a）注射模具：定位环（b）Ø目的：为了使模具主流道的中心线与注射机喷嘴的中心线相重合配合配合方式：Ø间隙配合配合高度：Ø小型模具8～Ø大型模具10～定位环3、最大、最小模厚及模具的长度与宽度 注射机规定的模具最大与最小厚度是指模板闭合后达到规定 锁模力时动模板和定模板的最大与最小距离。

H min + (5 : 10) ≤ H m ≤ H max − (5 : 10)式中 Hmin ——注射机允许的最小模厚，即动、定模板之间的最小 开距，mm； Hmax ——注射机允许的最大模厚，即动、定模板之间的最大 开距，mm； Hm ——注射模具总厚度（或闭合高度），mm。

当模具厚度过小时，可加垫板。

H min + (5 : 10) ≤ H m ≤ H max − (5 : 10)模具的外形尺寸<拉杆间距（零件5）2 3 4 5 6 7 8ab4、模具的安装 模具在注射机动、定模固定板上安装的方 式有螺钉直接固定和用螺钉压板压紧两种。

2 3 4 5 6 7 81 aba）螺钉直接固定：位置和尺寸需完全吻合，更安全 b）、c）、d）螺钉压板压紧：较灵活模具重量较轻用压板固定 模具重量较重的用螺钉固定五、开模行程和顶出机构的校核原则：取出制件所需的开模距离s必须小 于注射机的最大开模距离smaxs max ≥ ss=？1、注射机最大开模行程与模厚无关时 的校核这主要是指液压机械联合作用的锁模机构， 如XS-Z-30、XS-Z-60、XS-ZY-125等，其最大开 模行程不受模厚影响，是由连杆机构的最大冲 程决定的，而XS-ZY-1000的最大开模行程是由 移模缸（闸杆）的最大冲程决定的。

注射机最大开模行程（ Smax ）与模具厚度（Hm）无关卧式或立式注射机 用单分型面注射模Hm角式注射机用 单分型面注射模Hm SkH1 H2 Sk5~10H1H25~101S m ax ≥ S = HS+ H2+(5~ 10)m mSmax ──注射机最大开模行程（移动模板行程），mm。

参看注射机技术规范； ──模具所需的开模距离，mm； H1 ──脱模距离（顶出距离），mm； H2 ──制件高度，包括浇注系统在内，mm。

Hm双分型面注射模12 3H 1 H 2 5~10aS m ax ≥ S = H1+ H2+ a +(5~ 10)m ma──脱定模板与浇口板的分离距离（用于取出系统凝料），mm；通常：脱模距离（顶出距离） H1=型芯高度H1H25~10图14-18 塑件内表面为阶梯状时的脱模距离2、注射机最大开模行程与模厚有关 的校核这主要是指全液压式锁模机构，如XS-ZY250和机械锁模的SYS-60等角式注射机的锁模 机构，其最大开模行程等于机床移动模板和 固定模板之间的最大开距SK减去模厚Hm。

注射机最大开模行程（Smax）与模具厚度（Hm）有关卧式注射机用单分 型面注射模Hm角式注射机用单分 型面注射模Hm SkH1 H2 Sk5~10H1H25~10S m ax ≥ S + Hm= H1+ H2+ Hm+ (5 ~ 1 0 ) m mHm ──模具闭合厚度，mmHm双分型面注射模12 3H 1 H 2 5~10aS m ax ≥ S + Hm= H1 + H2+ a + Hm+ (5 ~ 1 0 ) m ma──脱定模板与浇口板的分离距离模距离（顶出距离），mm；5~10Hc有的模具侧向分型或 侧向抽芯的动作是利用注 射机的开模动作，通过斜 导柱或齿轮条等）分型抽 芯机构来完成的。

这时所 需开模行程还必须根据侧 向分型抽芯的抽拔距离， 再综合考虑制件高度、脱 模距离、模厚等因素来决 定，以使制件和浇注系统 能方便地取出为准。

图14-19 有侧向抽芯机构的开模 行程校核H15~10 H2HC——为完成侧向抽芯距离l所需的开模行程 当HC> H1+ H2时，开模行程按下式校核：Smax ≥ H c + (5 ∼ 10)mm当HC < H1+ H2时，可按下式校核：S max ≥ H1 + H 2 + (5 ∼ 10)mm斜导柱装置方式改变后上式不一定适用，应根据具体 情况决定。

生产带螺纹制件的模具，有时是通过专门的机构将开模运动转变为旋转运动来旋出螺纹型芯或螺纹型环的，因此校核时还应考虑旋出螺纹型芯或型环需要多大的开模距离，再综合考虑制件高度、脱模距离等因素来校核。

两侧双顶出杆的中心距离顶出形式中心顶杆顶出两侧双顶杆顶出最大顶出距离顶出杆的直径n 六、顶出装置的校核最大顶出距离顶出杆的直径中心顶杆顶出（零件1）15678国产注射成型机的顶出机构大致可分为以下几类：中心顶杆机械顶出；两侧双顶杆机械顶出；中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆机械顶出联合作用；中心顶杆液压顶出与其它启模辅助油缸联合作用。

设计时应予以注意。

本节思考题n1．设计注射模时，为什么要对注射模与注射机的相互关系进行校核？n2．需要校核的注射机的有关技术参数有哪些？。