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1、LOGO第二章第二章 塑料模具与设备塑料模具与设备(shbi)(shbi)第一页，共41页。本章基本内容本章基本内容注射成型模具的几种分类方法注射成型模具的几种分类方法每类模具的机构组成及特点每类模具的机构组成及特点成型设备的类别、工作过程、规格及主要参数成型设备的类别、工作过程、规格及主要参数注射模与注射机的关系，在选用注射模与注射机的关系，在选用(xunyng)(xunyng)注射注射机时，对其参数的校核方法机时，对其参数的校核方法第二页，共41页。本章重点、难点本章重点、难点常用塑料模具的结构组成常用塑料模具的结构组成注射机的工作过程、主要参数注射机的工作过程、主要参数(cnsh)(cn
2、sh)对注射模与注射机的关系的理解、对对注射模与注射机的关系的理解、对参数参数(cnsh)(cnsh)的校核。的校核。第三页，共41页。2.1 2.1 塑料模具塑料模具1 1、注射模、注射模 注射模是安装在注射机上，完成注射成形注射模是安装在注射机上，完成注射成形(chn xn)(chn xn)工艺所使用的模具。工艺所使用的模具。注射模的结构注射模的结构 成形部件成形部件浇注系统浇注系统(xtng)(xtng)导向部件导向部件推出机构推出机构调温系统调温系统(xtng)(xtng)排气系统排气系统(xtng)(xtng)支承零部件支承零部件侧向分型与抽芯机构侧向分型与抽芯机构第四页，共41页。
3、2.1 2.1 塑料模具塑料模具2 2、压缩模、压缩模 压缩模是塑料压缩模是塑料(slio)(slio)完成压缩成形的模完成压缩成形的模具，主要是用来成形热固性塑料具，主要是用来成形热固性塑料(slio)(slio)。结构结构(jigu)组成组成型腔型腔加料腔加料腔导向机构导向机构侧向抽芯与侧向抽芯与分型分型推出机构推出机构加热系统加热系统第五页，共41页。2.1 2.1 塑料模具塑料模具3 3、压注模、压注模 压注模是塑料完成压注模是塑料完成(wn chng)(wn chng)压注成形的压注成形的模具。压注成形是热固性塑料的成形方法，压模具。压注成形是热固性塑料的成形方法，压注模可分为罐式压
4、注模和柱塞式压注模注模可分为罐式压注模和柱塞式压注模 。第六页，共41页。2.1 2.1 塑料模具塑料模具 4 4、挤出模、挤出模 挤出成形挤出成形(chn xn)(chn xn)适用于塑料的管材、适用于塑料的管材、棒材、异性截面型材、中空制品的成形棒材、异性截面型材、中空制品的成形(chn(chn xn)xn)，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。第七页，共41页。一、注射机一、注射机1 1、结构组成、结构组成注射装置注射装置-塑化、注射塑化、注射合合模模装装置置-也也称称锁锁模模装装置置，保保证证注注射射模模具具可可靠靠地闭合，实现模具开、合动作以
5、及顶出制件。地闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液液压压传传动动系系统统、电电器器控控制制系系统统-保保证证注注射射机机按按预预定定工工艺艺过过程程的的要要求求(如如压压力力、温温度度、速速度度(sd)(sd)和时间和时间)和动作程序准确有效工作。和动作程序准确有效工作。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第八页，共41页。3.2 注塑机第九页，共41页。2 2、工作过程、工作过程 1 1、合合模模与与锁锁紧紧-低低压压快快速速闭闭合合，低低压压低低速速(动动定定模模接接近近时时)，高压低速（无异物，高压低速（无异物)再锁紧。再锁紧。注射装置前移注射装置前移 2
6、 2、注注射射与与保保压压-注注射射压压力力（一一次次压压力力），保保压压压压力力（二二次次压力）。压力）。3 3、制制件件冷冷却却与与预预塑塑化化-卸卸压压，模模内内冷冷却却定定型型，同同时时进进行行(jnxng)(jnxng)预塑，产生预塑备压预塑，产生预塑备压 。注射装置后退注射装置后退 4 4、开模与顶出制件、开模与顶出制件2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第十页，共41页。注塑机基本操作程序注塑机基本操作程序 a)a)合模注射合模注射 b)b)保压冷却硬化保压冷却硬化 c)c)预塑、开模顶出塑件预塑、开模顶出塑件1-1-模具模具(mj)2-(mj)2-喷
7、嘴喷嘴3-3-加热器加热器4-4-料斗料斗5-5-螺杆传动装置螺杆传动装置6-6-注射液压缸注射液压缸7-7-行程开关行程开关8-8-螺杆螺杆9-9-料筒料筒第十一页，共41页。按外形按外形(wi(wi xn)xn)特征分：特征分：按速滑按速滑(s hu)(s hu)方方式分：式分：l立式立式(l(l sh)sh)l卧式卧式l角式角式l柱塞式柱塞式l螺杆式螺杆式3 3、注射机的分类、注射机的分类按可成型塑件的精度分：按可成型塑件的精度分：l一般注塑机一般注塑机l精密注塑机精密注塑机按锁模机构驱动方式分按锁模机构驱动方式分：l液压式液压式l液压液压-机械联合式机械联合式2.22.2 塑料成型设备
8、塑料成型设备第十二页，共41页。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第十三页，共41页。立式注塑机立式注塑机 它的注射装置垂它的注射装置垂直装设，并与锁模机直装设，并与锁模机构移动方向成一条轴构移动方向成一条轴线。线。优点：占地面积优点：占地面积小，拆装模具方便，小，拆装模具方便，易于安放嵌件等。易于安放嵌件等。缺点：塑件推出缺点：塑件推出后需由人工取出，不后需由人工取出，不易易(b y)(b y)实现全自动实现全自动操作。操作。第十四页，共41页。卧式注塑机卧式注塑机 它的注射装置轴线与锁模机它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平构轴线呈一条直线并水平(s
9、hupng)(shupng)排列。排列。优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。自动操作，机床因重心低而稳定。缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面积较大。占地面积较大。直角式注塑机直角式注塑机 其注射装置轴线与锁模机其注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。构轴线相互正交垂直。优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型一件，而中心部位不留有浇口痕迹，适用于带有自一件，而中心部位不留有浇口痕迹，适用于带有自动回转脱螺纹机构的模具。动回转脱螺
10、纹机构的模具。缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提高也受到限制。射量的提高也受到限制。此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。等专用注塑机。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第十五页，共41页。4 4、零部件的结构、零部件的结构1 1）注射装置）注射装置作用：使塑料均匀作用：使塑料均匀(jnyn)(jnyn)受热塑化并注射受热塑化并注射结构形式：结构形式：1 1）柱塞式注射装置柱塞式注射装置 2 2）移动螺杆式注射装置）移动螺杆式注射装置 3 3）
11、螺杆预塑化柱塞式注射装置）螺杆预塑化柱塞式注射装置组成：由加料斗、料简、螺杆组成：由加料斗、料简、螺杆(或柱塞及分流或柱塞及分流梭梭)、喷嘴等部件所组成。、喷嘴等部件所组成。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第十六页，共41页。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第十七页，共41页。螺杆螺杆(lu n)(lu n)预塑化柱塞式注射装置预塑化柱塞式注射装置1-1-单向阀单向阀2-2-预塑料筒预塑料筒3-3-注射柱塞注射柱塞4-4-注射料筒注射料筒2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第十八页，共41页
12、。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第十九页，共41页。）合模装置）合模装置 合模装置的作用主要有以下个方面合模装置的作用主要有以下个方面:(1)(1)实实现现(shxin)(shxin)模模具具的的可可靠靠开开合合动动作作和和必必要要的行程。的行程。(2)(2)在注射和保压时，提供足够的锁模力。在注射和保压时，提供足够的锁模力。(3)(3)开开模模时时，提提供供顶顶出出制制件件的的顶顶出出力力及及相相应应的行程。的行程。合合模模装装置置组组成成：主主要要由由定定模模固固定定板板、动动模模固固定定板板、移移动动模模板板、液液压压缸缸、模模具具调调整整机
13、机构构、顶顶出出机机构以及安全保护机构等组成。构以及安全保护机构等组成。合模装置的形式：液压式和液压一曲肘式合模装置的形式：液压式和液压一曲肘式 要求有足够的锁模力。要求有足够的锁模力。要求合模机构开启灵活、闭锁紧密。要求合模机构开启灵活、闭锁紧密。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第二十页，共41页。液压一曲肘式合模装置1-注塑模具2-喷嘴(pnzu)3-低压油嘴4-高压油嘴2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第二十一页，共41页。5 5、注塑机的技术参数、注塑机的技术参数注塑机的基本参数是其设计、制造、选择与使用注塑机的
14、基本参数是其设计、制造、选择与使用的基本依据。的基本依据。注塑机性能的基本参数有：注射量、注射压力、注塑机性能的基本参数有：注射量、注射压力、注射速度注射速度(sd)(sd)、塑化能力、锁模力、合模装、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸等。置基本尺寸等。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第二十二页，共41页。1）注射量（公称注射量）：指对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置(zhungzh)所能达到的最大注射量。选择注射机时，实际注射量应为注射机公称注射量的2570。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设
15、备第二十三页，共41页。2）注射(zhsh)压力：注射(zhsh)机螺杆（或柱塞）为克服塑料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力而对塑料熔体施加的压力。注射(zhsh)压力的选则：（1）塑料流动性好，形状简单，壁厚较大，70Mpa；（2）粘度较低 形状、精度要求一般，70100Mpa；（3）中、高粘度的塑料，塑件形状、精度要求一般，l00140Mpa；（4）塑件粘度较高，壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高，140180 Mpa，高精密塑件，23025O Mpa。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第二十四页，共41页。3）锁模力：合模机构在注射过程中防止(fngzh)分
16、型面涨开而施加在模具上的力。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第二十五页，共41页。6、与模具的配合、连接尺寸 （1）模板尺寸 拉杆(lgn)间距尺寸模具模板尺寸注射机模板尺寸 （2）最大、最小模具厚度 （3）模具最大开合模行程：指模具开启时，注射机移动模板与固定模板之间的最大距离。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第二十六页，共41页。7 7、注射机参数、注射机参数(cnsh)(cnsh)的校核的校核1 1）最大注射量的校核）最大注射量的校核 塑件连同浇注系统凝料质量一般塑件连同浇注系统凝料质量一般(ybn)(ybn)不
17、大于注射机公称注射量的不大于注射机公称注射量的8080料筒温度料筒温度(wnd)(wnd)下塑料的下塑料的体积膨胀率的校正系数，对体积膨胀率的校正系数，对结晶塑料，；对非结晶塑料，结晶塑料，；对非结晶塑料，2.22.2 塑料成型设备塑料成型设备第二十七页，共41页。2 2）注射）注射(zhsh)(zhsh)压力的校核：压力的校核：注射注射(zhsh)(zhsh)机注射机注射(zhsh)(zhsh)压力要大于压力要大于成形所需压力。成形所需压力。即即3 3）锁模力的校核）锁模力的校核(xio(xio h)h)：注射注射(zhsh)时型腔内的压时型腔内的压力力2.22.2 塑料成型设备塑料成型设备
18、第二十八页，共41页。2.2 塑料成型(chngxng)设备4 4）安装部分的尺寸校核）安装部分的尺寸校核 喷嘴尺寸：喷嘴尺寸：R2=R1+R2=R1+（1 12 2）定位圈尺寸定位圈尺寸高度高度(god)(god)：小型模具为：小型模具为8 8 10 10 大型模具为大型模具为10 10 1515 （呈较松的配合关系）（呈较松的配合关系）最大、最小模厚最大、最小模厚 螺孔尺寸螺孔尺寸第二十九页，共41页。5）开模行程和顶出机构校核 单分型面注射模 双分型面注射模 带斜导柱侧抽芯或侧分型机构 HcH1+H2 HcH1+H2 与模具厚度无关(wgun)与模具厚度有关2.2 2.2 塑料成型塑料成
19、型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十页，共41页。二、塑料挤出二、塑料挤出(j ch)(j ch)机机1 1、分类：、分类：柱塞挤出柱塞挤出(j ch)(j ch)机（间歇式挤出机（间歇式挤出(j ch)(j ch)）螺杆挤出螺杆挤出(j ch)(j ch)机（连续式挤出机（连续式挤出(j ch)(j ch)）-单螺杆挤出单螺杆挤出(j ch)(j ch)机和双螺杆机和双螺杆 挤出挤出(j ch)(j ch)机。机。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十一页，共41页。2 2、单螺杆、单螺杆(lu n)(lu n)挤出机挤出机组成：传
20、动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统组成：传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统挤出系统主要包括料斗、料筒、螺杆挤出系统主要包括料斗、料筒、螺杆(lu n)(lu n)、机头等几个、机头等几个部分。部分。单螺杆挤出机结构示意单螺杆挤出机结构示意图图 1 1机头连接法兰机头连接法兰22过滤网过滤网33冷却水冷却水管管4 4 加热器加热器55螺螺杆杆66料筒料筒77液压泵液压泵88测速电动机测速电动机99推推力轴承力轴承(zhuchng)10(zhuchng)10料料斗斗1111减速器减速器1212螺螺杆冷却装置杆冷却装置2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxn
21、g)设备设备第三十二页，共41页。1 1）料斗）料斗(lio du)(lio du)：是保证向挤出机料筒连续供：是保证向挤出机料筒连续供料的装置。料的装置。2 2）料筒：是一个受热受压的金属圆筒。是物料塑）料筒：是一个受热受压的金属圆筒。是物料塑化和压缩的场所，工作温度为化和压缩的场所，工作温度为180290C180290C，料，料筒内的压力为筒内的压力为55MPa55MPa。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十三页，共41页。3 3）螺杆：是最主要的部件，螺杆的转动对料筒内塑料产生挤压作用，使塑料获得）螺杆：是最主要的部件，螺杆的转动对料筒内塑料
22、产生挤压作用，使塑料获得由摩擦产生的热量由摩擦产生的热量(rling)(rling)。4 4）粗滤器和过滤网的作用：改变塑料的运动形式，将旋转运动变为平直运动，过）粗滤器和过滤网的作用：改变塑料的运动形式，将旋转运动变为平直运动，过滤机械杂质和末熔化的或分解焦化的物料，同时增大料流压力，保证挤出制品滤机械杂质和末熔化的或分解焦化的物料，同时增大料流压力，保证挤出制品致密，提高质量。致密，提高质量。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第三十四页，共41页。3 3、双螺杆挤出机、双螺杆挤出机 用用途途：聚聚合合物物共共混混、填填充充和和增增强强改改性性，或或进进行行反反
23、应应挤出。挤出。组组 成成：传传 动动 装装 置置(zhungzh)(zhungzh)、加加 料料 装装 置置(zhungzh)(zhungzh)、料筒和螺杆等几个部分组成。、料筒和螺杆等几个部分组成。结结构构：不不同同双双螺螺杆杆挤挤出出机机的的主主要要差差别别在在于于螺螺杆杆结结构构的不同。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的主要差别：的不同。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的主要差别：（1 1）结结构构不不同同：双双螺螺杆杆挤挤出出机机-两两根根平行的螺杆置于一平行的螺杆置于一“”“”形截面的料筒中形截面的料筒中 （2 2）物料传送方式的不同物料传送方式的不同 单单螺螺杆杆挤挤出出机机：物物料料传传送
24、送-拖拖曳诱发型的曳诱发型的 双双螺螺杆杆挤挤出出机机：物物料料传传送送-正正向位移传送（啮合型双螺杆挤出机）；向位移传送（啮合型双螺杆挤出机）；（3 3）物物料料流流动动速速度度场场的的不不同同：但但双双螺螺杆杆挤挤出出机机的的混混合合特特性性和和总总体体行行为为主主要要取取决决于于发发生生在在啮啮合合区区的的漏漏流流，混混合合充充分分，热热传传递递良良好好，熔熔融融能能力力大大，排气能力强及对物料温度控制良好等。排气能力强及对物料温度控制良好等。2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十五页，共41页。双螺杆挤出机结构示意图双螺杆挤出机结构示意图 1
25、 1 连接器连接器22过滤器过滤器33料简料简44螺杆螺杆55加热器加热器66加料器加料器(lioq)7(lioq)7支座支座88上推轴承上推轴承99减速器减速器1010电动机电动机2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十六页，共41页。三、型号与主要技术参数三、型号与主要技术参数我国生产的塑料挤出机的主要技术参数己标准化。我国生产的塑料挤出机的主要技术参数己标准化。“SJ“-“SJ“-塑料挤出机，塑料挤出机，”Z“-”Z“-造粒机，造粒机，”W“-”W“-喂料机，数字喂料机，数字-螺杆直径和长径螺杆直径和长径比，末尾的字母比，末尾的字母-机器结构或参
26、数改进序号。机器结构或参数改进序号。挤出机的主要技术参数挤出机的主要技术参数:螺杆直径螺杆直径D D，指螺杆的外圆直径，指螺杆的外圆直径;螺杆的长径比螺杆的长径比L/DL/D，指螺杆工作部分长度，指螺杆工作部分长度(chngd)(chngd)与外圆直径比与外圆直径比;主螺杆的驱动电动机功率主螺杆的驱动电动机功率P P；螺杆的转速范围螺杆的转速范围n;n;挤出机生产能力挤出机生产能力Q Q；料筒的加热功率料筒的加热功率E;E;机器的中心高度机器的中心高度H H，指螺杆中心线到地面，指螺杆中心线到地面的高度的高度;机器的外形尺寸机器的外形尺寸(长长 x x宽宽x x高高)。2.2 2.2 塑料塑料
27、(slio)(slio)成型设备成型设备第三十七页，共41页。三、压力机三、压力机 塑料的压缩塑料的压缩(y su)(y su)成形和压注成形所用成形和压注成形所用的设备是压力机。的设备是压力机。1)1)压力机的分类压力机的分类 压力机按其传动方式分为机械式压机和液压力机按其传动方式分为机械式压机和液压机。机械式压机的压力不准确，运动噪声大，压机。机械式压机的压力不准确，运动噪声大，容易磨损，只适用于一些小型设备容易磨损，只适用于一些小型设备;液压机能液压机能提供大的压力，获得大行程，工作压力可调，提供大的压力，获得大行程，工作压力可调，设备结构简单，操作方便，工作平稳，使用十设备结构简单，操
28、作方便，工作平稳，使用十分广泛。分广泛。2)2)液压机的规格和参数液压机的规格和参数2.2 2.2 塑料成型塑料成型(chngxng)(chngxng)设备设备第三十八页，共41页。3)3)压力机与模具的关系压力机与模具的关系（1 1）成型总压力的校核）成型总压力的校核(xio h)(xio h)成型总压力与塑件的几何形状、水平投影成型总压力与塑件的几何形状、水平投影面积、成型工艺有关。面积、成型工艺有关。（2)2)开模力与脱模力的校核开模力与脱模力的校核(xio h)(xio h)a)a)开模力的计算开模力的计算 用机器力开模时，不需要校核用机器力开模时，不需要校核(xio h)(xio h
29、)开模力。开模力。b)b)脱模力脱模力 脱模力是将塑件从模具中顶出的力。脱模力是将塑件从模具中顶出的力。2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第三十九页，共41页。（3 3）模具合模高度和开模行程的校核）模具合模高度和开模行程的校核 模具的合模高度应在压机上下模板的最大和最小模具的合模高度应在压机上下模板的最大和最小开距之间。开距之间。（4 4）压机工作台面有关尺寸的校核）压机工作台面有关尺寸的校核（5 5）模具推出机构与的关系）模具推出机构与的关系(gun x)(gun x)压机压机 a)a)手动顶出机构手动顶出机构 b)b)顶出托架顶出托架 c)c)液压顶出机构液压顶出机构2.2 2.2 塑料塑料(slio)(slio)成型设备成型设备第四十页，共41页。LOGO第四十一页，共41页。