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1、东莞理工学院城市学院东莞理工学院城市学院塑料成型工艺与模具设计塑料成型工艺与模具设计实验指导书实验指导书编编 写写 人：人：陈陈 小小 艳、黄广伟艳、黄广伟 二二一一年九月年九月1前前 言言塑料成型工艺与模具设计是机械设计制造及其自动化专业的必修专业课程，是加强对塑料成型方法的理解以及提高对塑料模具设计能力的重要教学环节。注塑模的结构和工作原理较为复杂、零件较多，各零部件之间有着极其密切的联系。因此要使学生真正理解注塑模的结构和工作原理，只有通过理论联系实际的方法。本课程是一门融数学、力学、机械制图、材料和机械加工等为一体的综合学科，因此要求学生必须有较好的专业基础。为结合理论课程教学的需要，
2、设置 4 课时的实验学时。塑料成型工艺与模具设计实验包括两个模块：注塑模构成及工作原理和注射成型工艺过程。实验一是注射模构成及工作原理，通过学生自主的拆装注射模教学模型，掌握不同类型注射模的结构和工作原理。实验二是注射成型工艺过程，通过学生自主操作注射机成型出一个产品，掌握成型的工艺过程以及各参数对成型的影响。本课程实验教学项目及其教学要求：序号实验项目名称实验时数教学目标与要求1注射模构成及工作原理2掌握不同类型注射模的结构和工作原理2注射成型工艺过程2掌握注射成型的工艺过程以及各参数对成型的影响2基本实验指导基本实验指导实验一实验一 注射模构成及工作原理注射模构成及工作原理一、实验目的1、
3、掌握典型注射模的结构及其工作原理。2、掌握注射模的结构特征和应用。3、掌握模具的拆装方法和程序。4、了解模具各大系统零件名称及其在模具中的作用，相互间的装配关系二、实验内容与步骤1、拆卸注射模。拆卸步骤如下：a.找到分型面分清上（定） 、下（动）模，然后在分型面处将上、下模分开。b.拆分上（定）模部分。用内六角扳手分别将上（定）模做紧固连接用的内六角螺钉拧松，然后打出销钉，用工具将模具各板块拆分，取出凹模、导柱、浇口套、定位圈等零件，使所有可拆分的零件全部分离。c.拆分下（动）模部分。用内六角扳手分别将下（动）模做紧固连接用的内六角螺钉拧松，然后打出销钉，用工具将模具各板块拆分，取出凸模、凸模
4、固定板、推出机构等零件，使可拆卸的零件全部分离。3、画出注射模的结构简图。4、按照拆卸的逆过程安装好注射模具。三、实验资料1、无论塑件复杂与否，模具零件的多少，注射模基本结构都是由动模和定模两大部分组成。定模部分安装在注射机的固定模板上，动模部分安装在注射机的移动模板上，注射时随注射机的开合模系统运动。动模和定模的结合面叫分型面，注射成型冷却开模后，塑件从分型面处取出。根据注射模各零件的作用，一般可以分成以下几个部分：（1）成型零部件：动、定模中组成型腔的有关零件。它们直接成型制品的表面。主要有凸模、凹模、镶件、成型杆等。（2）合模导向机构：保证动、定模合模时准确对合，保证制品的形状和尺寸的精
5、确度，避免其他零件发生碰撞和干涉。主要有导柱、导套等。3（3）浇注系统： 塑料熔体从注射机喷嘴进入模具型腔所流经的通道，包括主流道、分流道、浇口和冷料穴等。（4）侧向分型与抽芯机构：当塑件侧向有凹凸形状的孔或凸台时，在开模推出塑件前必须先把成型侧向凹凸形状的零件从塑件上抽出，塑件才能顺利脱模。主要有：斜导柱侧抽芯机构、斜滑块侧抽芯机构等。（5）推出机构：分型后将塑件从模具中推出的装置。有推杆推出、推管推出、推件板推出等结构形式。（6）加热和冷却系统：为满足成型工艺对模具温度的要求，保证塑料熔体能顺利充型和固化定型。主要有加热元件、冷却水道等。（7）排气系统： 成型时把型腔中的气体排除模外，以避
6、免塑料熔体充型时出现气孔或充不满等缺陷，需开设排气系统。可以利用分型面等配合间隙排气，也可开设专门的排气槽或排气孔排气。（8）支承零部件：用于安装固定和支承成型零部件及其它各部分机构的零部件。与合模导向机构一起组成模架。2、单分型面注射模单分型面注射模又叫两板模，在定模板和动模板之间只有一个分型面。如下图所示。可以设计成单型腔的注射模，也可以设计成多型腔的注射模，对塑件的适应性很强，应用十分广泛。合模时，动模向定模移动，在分型面处与定模对合，锁紧。塑料熔体从注塑机喷嘴射出经由开设在定模上的主流道进入模具，再由分流道及浇口进入型腔，待充满、保压、补缩和冷却定型后开模，动模后退，动模和定模在分型面
7、处分开，塑件包紧在凸模上随动模一起后退，拉料杆将主流道凝料从浇口套中拉出。动模退到一定位置时，推出机构在注塑机顶出装置作用下，使推杆和拉料杆分别将塑件和浇注系统凝料从凸模和冷料穴中推出。完成一次注射过程。合模时，复位杆使推出机构复位，准备下一次注射。41-定模座板 2-定模板 3-动模板 4-支承板 5-垫块 6-推杆固定板 7-推板 8-动模座板 9-凸模 10-定位圈 11-浇口套 12-导柱 13-导套 14-拉料杆 15-推杆 16-复位杆 17-支承柱3、双分型面注射模双分型面注射模又叫三板模，与单分型面注射模相比，它在定模部分增加了块可以局部移动的中间板。A-A 为第一个分型面，浇
8、注系统凝料从这个分型面脱出；B-B 为第二个分型面，塑件由此脱出。常用于点浇口的单型腔或多型腔注射模。开模时，动模后移，由于弹簧的作用使中间板与定模板先在 A-A 分型面处分开，并随动模一起后移，主流道凝料随之拉出。当中间板后移到一定位置时，安装在定模板上的定距拉板挡住装在中间板上的限位销，中间板停止移动。动模继续后退，B-B 分型面随之分型，塑件包紧在凸模上，这时浇注系统凝料在浇口处自行拉断在 A-A 分型面处自行脱落或由人工取出。动模继续后退到注射机顶杆作用在推出机构上使推出机构开始工作，把塑件从凸模上推出，塑件从 B-B 分型面中自行落下。完成一次注射过程。51-定距拉板 2-弹簧 3-
9、限位销 4-导柱 5-推件板 6-动模板 7-支承板 8-模脚 9-推板 10-推杆固定板 11-推杆 12-导柱 13-定模板 14-定模座板 15-浇口套四、实验注意事项1、模具拆装的程序。2、各大系统相互间的联系。3、两种典型模具结构的特点和分型工作原理。五、思考题1、模具温度调节系统设置，在什么情况下要设置加热系统？什么情况下设置冷却系统？2、塑件在分型开模后一般要留在定模还是动模部分？为什么？如果要留在动模部分，如何实现？3、单分型面注射模和双分型面注射模的结构有什么区别？各有什么应用？6实验二实验二 注射成型工艺过程注射成型工艺过程一、实验目的1、掌握热塑性塑料注射成型的基本原理；
10、 2、掌握成型工艺参数对塑料制品性能的影响，能初步判断制品产生常见缺陷的原因；3、了解注射机的基本操作方法。二、实验内容与步骤1、了解螺杆式注射机的结构以及各装置的作用。2、把模具安装到注射机模板上。注意动模和定模要对合。3、检查塑料原料，做好成型前的准备。4、手动操作注射机进行注射成型。按下合模键进行合模并将动定模锁紧。当听到“轰”的声音以及汽缸停止运动的声音则表示已经锁紧。按下料筒前进键，使喷嘴对准顶住浇口套。按下螺杆前进注射键开始往型腔内注射熔融的塑料，充满后保压几秒钟。退回螺杆和料筒。经过几秒钟的冷却定型后，按开模键打开模具。按脱模键使推出机构推出制品。完成一次成型。5、仔细观察成型出
11、的制品，看是否存在缺陷，并分析其可能的原因。三、实验资料1、如下图所示，注射模塑原理首先将颗粒或粉末状的塑料原料从注塑机的料斗送进加热的料筒中，经过加热熔化后，在螺杆的推动下，熔融塑料被压缩并向前移动，进而通过料筒前端的喷嘴以很快的速度注7入温度较低的闭合模具型腔中，充满型腔的熔体在受压情况下，经冷却固化后即可保持模具型腔所赋予的形状，然后开模分型获得塑件。注射成型过程可简单表示为：2、注射成型工艺过程注射成型工艺过程按先后顺序可分为：成型前的准备、注射过程、塑件的后处理等。用流程图表示为：原料检验 预处理装入料斗预塑化嵌件清理、预热注 射合 模保 压冷 却脱 模塑件后 处理清理料筒、 模具，
12、选用 脱模剂装入嵌件3、注射成型主要工艺参数1） 、温度料筒温度：应在粘流温度和热分解温度之间，保证熔体正常流动而不发生分解。喷嘴温度：略低于料筒温度，以防止发生“流涎” ，但不能太低，以防早凝堵死。模具温度：过高，会使成型周期长，脱模翘曲变形，影响尺寸精度；过低，则会产生较大内应力，容易开裂。2）压力塑化压力：螺杆头部熔料在螺杆转动后退时所受到的压力。可通过溢流阀调整。注射压力：螺杆头部对塑料熔体所施加的压力，一般在 40130MPa 之间。要克服熔体流8动阻力，保证顺利充模。3）成型周期完成一次注射成型所需要的总时间，包括：注射时间、冷却固化时间和其他时间（如：开合模、安放嵌件、喷涂脱模剂、脱模等） 。四、实验注意事项注意安全。料筒温度较高，小心灼伤；如不能自行脱模，不要直接用手去取出塑件；操作过程中切勿太靠近注射机，以防压力太大塑料熔体从分型面间喷射出来伤人；合模时切勿把手申进模具内，以防夹伤。五、思考题1、注射成型各工艺参数对塑件成型性能有何影响？2、塑件进行后处理的目的是什么？
