第_2_章_塑料模具與設備

1、LOGO第二章 塑料模具與設備 本章基本內容本章基本內容l 注射成型模具的幾種分類方法注射成型模具的幾種分類方法l 每類模具的機構組成及特點每類模具的機構組成及特點l 成型設備的類別、工作過程、規(guī)格及主要參數(shù)成型設備的類別、工作過程、規(guī)格及主要參數(shù)l 注射模與注射機的關系，在選用注射機時，對其參數(shù)注射模與注射機的關系，在選用注射機時，對其參數(shù)的校核方法的校核方法 本章重點、難點本章重點、難點l 常用塑料模具的結構組成常用塑料模具的結構組成l 注射機的工作過程、主要參數(shù)注射機的工作過程、主要參數(shù)l 對注射模與注射機的關系的理解、對參對注射模與注射機的關系的理解、對參數(shù)的校核。數(shù)的校核。2.1 2

2、.1 塑料模具塑料模具1 1、注射模、注射模 注射模是安裝在注射機上，完成注射成形工藝注射模是安裝在注射機上，完成注射成形工藝所使用的模具。所使用的模具。注射模的結構注射模的結構 l成形部件成形部件l澆注系統(tǒng)澆注系統(tǒng)l導向部件導向部件l推出機構推出機構l調溫系統(tǒng)調溫系統(tǒng)l排氣系統(tǒng)排氣系統(tǒng)l支承零部件支承零部件l側向分型與抽芯機構側向分型與抽芯機構2.1 2.1 塑料模具塑料模具2 2、壓縮模、壓縮模 壓縮模是塑料完成壓縮成形的模具，主要是用來成形熱壓縮模是塑料完成壓縮成形的模具，主要是用來成形熱固性塑料。固性塑料。 結構組成結構組成l 型腔型腔l 加料腔加料腔l 導向機構導向機構l 側向抽芯與

3、分側向抽芯與分型型l 推出機構推出機構l 加熱系統(tǒng)加熱系統(tǒng)2.1 2.1 塑料模具塑料模具3 3、壓注模、壓注模 壓注模是塑料完成壓注成形的模具。壓注成形是熱固性塑料壓注模是塑料完成壓注成形的模具。壓注成形是熱固性塑料的成形方法，壓注模可分為罐式壓注模和柱塞式壓注模的成形方法，壓注?？煞譃楣奘綁鹤⒛：椭綁鹤⒛?。 2.1 2.1 塑料模具塑料模具 4 4、擠出模、擠出模 擠出成形適用于塑料的管材、棒材、異性截面型材、中空制品擠出成形適用于塑料的管材、棒材、異性截面型材、中空制品的成形，以及單絲、電纜包層、薄膜等的擠出加工。的成形，以及單絲、電纜包層、薄膜等的擠出加工。 一、注射機一、注射機

4、1 1、結構組成、結構組成v 注射裝置注射裝置-塑化、注射塑化、注射v 合模裝置合模裝置-也稱鎖模裝置，保證注射模具可靠地閉也稱鎖模裝置，保證注射模具可靠地閉合，實現(xiàn)模具開、合動作以及頂出制件。合，實現(xiàn)模具開、合動作以及頂出制件。v 液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)液壓傳動系統(tǒng)、電器控制系統(tǒng)-保證注射機按預定保證注射機按預定工藝過程的要求工藝過程的要求( (如壓力、溫度、速度和時間如壓力、溫度、速度和時間) )和動作和動作程序準確有效工作。程序準確有效工作。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備3.2 注塑機2 2、工作過程、工作過程 1 1、合模與鎖緊、合模與鎖緊-低壓快速閉合，低壓低速低壓快

5、速閉合，低壓低速( (動定模動定模接近時接近時) )，高壓低速（無異物，高壓低速（無異物) )再鎖緊。再鎖緊。 注射裝置前移注射裝置前移 2 2、注射與保壓、注射與保壓-注射壓力（一次壓力），保壓壓力注射壓力（一次壓力），保壓壓力（二次壓力）。（二次壓力）。 3 3、制件冷卻與預塑化、制件冷卻與預塑化-卸壓，模內冷卻定型，同時卸壓，模內冷卻定型，同時進行預塑，產生預塑備壓進行預塑，產生預塑備壓 。 注射裝置后退注射裝置后退 4 4、開模與頂出制件、開模與頂出制件2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 注塑機基本操作程序注塑機基本操作程序 a) a)合模注射合模注射 b)b)保壓冷卻硬化保壓

6、冷卻硬化 c)c)預塑、開模頂出塑件預塑、開模頂出塑件1-1-模具模具2-2-噴嘴噴嘴3-3-加熱器加熱器4-4-料斗料斗5-5-螺桿傳動裝置螺桿傳動裝置6-6-注射液壓缸注射液壓缸7-7-行程開關行程開關8-8-螺桿螺桿9-9-料筒料筒按外形特征分按外形特征分：按速滑方式分：按速滑方式分：l 立式立式l 臥式臥式l 角式角式l 柱塞式柱塞式l 螺桿式螺桿式3 3、注射機的分類、注射機的分類按可成型塑件的精度分：按可成型塑件的精度分：l 一般注塑機一般注塑機l 精密注塑機精密注塑機按鎖模機構驅動方式分按鎖模機構驅動方式分：l 液壓式液壓式l 液壓液壓- -機械聯(lián)合式機械聯(lián)合式2. 22. 2

7、塑料成型設備塑料成型設備2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備立式注塑機立式注塑機 它的注射裝置垂直裝它的注射裝置垂直裝設，并與鎖模機構移動設，并與鎖模機構移動方向成一條軸線。方向成一條軸線。優(yōu)點優(yōu)點：占地面積小，：占地面積小，拆裝模具方便，易于安拆裝模具方便，易于安放嵌件等。放嵌件等。缺點缺點：塑件推出后需：塑件推出后需由人工取出，不易實現(xiàn)由人工取出，不易實現(xiàn)全自動操作。全自動操作。 臥式注塑機臥式注塑機 它的注射裝置軸線與鎖模機構軸線呈一它的注射裝置軸線與鎖模機構軸線呈一條直線并水平排列。條直線并水平排列。 優(yōu)點優(yōu)點：機身較低，利于操作和加料，可實現(xiàn)全自動操作，機床：機身較低，利于操作

8、和加料，可實現(xiàn)全自動操作，機床因重心低而穩(wěn)定。因重心低而穩(wěn)定。 缺點缺點：模具裝拆與嵌件安放都比較麻煩，機床占地面積較大。：模具裝拆與嵌件安放都比較麻煩，機床占地面積較大。 直角式注塑機直角式注塑機 其注射裝置軸線與鎖模機構軸線相其注射裝置軸線與鎖模機構軸線相互正交垂直。互正交垂直。 優(yōu)點優(yōu)點：結構簡單，便于自制，適于一模僅成型一件，而中心部：結構簡單，便于自制，適于一模僅成型一件，而中心部位不留有澆口痕跡，適用于帶有自動回轉脫螺紋機構的模具。位不留有澆口痕跡，適用于帶有自動回轉脫螺紋機構的模具。 缺點缺點：占地面積介于立式和臥式兩者之間，注射量的提高也受：占地面積介于立式和臥式兩者之間，注射

9、量的提高也受到限制。到限制。 此外，還有多工位旋轉式注塑機、雙色注塑機等專用注塑機。此外，還有多工位旋轉式注塑機、雙色注塑機等專用注塑機。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備4 4、零部件的結構、零部件的結構1 1）注射裝置）注射裝置作用：使塑料均勻受熱塑化并注射作用：使塑料均勻受熱塑化并注射結構形式：結構形式： 1 1） 柱塞式注射裝置柱塞式注射裝置 2 2）移動螺桿式注射裝置）移動螺桿式注射裝置 3 3）螺桿預塑化柱塞式注射裝置）螺桿預塑化柱塞式注射裝置組成：由加料斗、料簡、螺桿組成：由加料斗、料簡、螺桿 ( (或柱塞及分流梭或柱塞及分流梭) )、噴嘴等部件所組成。噴嘴等部件所組成。

10、2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備螺桿預塑化柱塞式注射裝置螺桿預塑化柱塞式注射裝置1-1-單向閥單向閥2-2-預塑料筒預塑料筒3-3-注射柱塞注射柱塞4-4-注射料筒注射料筒2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備）合模裝置）合模裝置 合模裝置的作用主要有以下個方面合模裝置的作用主要有以下個方面: : (1) (1)實現(xiàn)模具的可靠開合動作和必要的行程。實現(xiàn)模具的可靠開合動作和必要的行程。 (2) (2)在注射和保壓時，提供足夠的鎖模力。在注射和保壓時，提供足夠的鎖模力。 (3) (3)開模時，提供頂出

11、制件的頂出力及相應的行程。開模時，提供頂出制件的頂出力及相應的行程。 合模裝置組成：主要由定模固定板、動模固定合模裝置組成：主要由定模固定板、動模固定板、移板、移動模板、液壓缸、模具調動模板、液壓缸、模具調整機構、頂出機構以及安全保整機構、頂出機構以及安全保護機構等組成。護機構等組成。 合模裝置的形式：合模裝置的形式：液壓式和液壓液壓式和液壓一曲肘式一曲肘式 要求有足夠的鎖模力。要求有足夠的鎖模力。 要求合模機構要求合模機構開啟靈活、閉鎖緊密。開啟靈活、閉鎖緊密。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 液壓一曲肘式合模裝置液壓一曲肘式合模裝置1-1-注塑模具注塑模具2-2-噴嘴噴嘴3-3-

12、低壓油嘴低壓油嘴4-4-高壓油嘴高壓油嘴2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備5 5、注塑機的技術注塑機的技術參數(shù)參數(shù) 注塑機的基本參數(shù)是其設計、制造、選擇與注塑機的基本參數(shù)是其設計、制造、選擇與使用的基本依據(jù)。使用的基本依據(jù)。 注塑機性能的基本注塑機性能的基本參數(shù)有：注射量、注射壓參數(shù)有：注射量、注射壓力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝力、注射速度、塑化能力、鎖模力、合模裝置基本尺寸等。置基本尺寸等。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 1 1）注射量（公稱注射量）：）注射量（公稱注射量）： 指指對空注射對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行

13、程時，注射裝置所能達到的最大注一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量。選擇注射機時，實際注射量應為注射機公稱射量。選擇注射機時，實際注射量應為注射機公稱注射量的注射量的25257070。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 2 2）注射壓力：）注射壓力： 注射機螺桿（或柱塞）為克服塑料流經噴嘴、流道和注射機螺桿（或柱塞）為克服塑料流經噴嘴、流道和型腔時的流動阻力而對塑料熔體施加的壓力。型腔時的流動阻力而對塑料熔體施加的壓力。 注射壓力的選則：注射壓力的選則： （1 1）塑料流動性好，形狀簡單，壁厚較大，）塑料流動性好，形狀簡單，壁厚較大， 70Mpa 70Mpa； （2 2）粘

14、度較低）粘度較低 形狀、精度要求一般，形狀、精度要求一般，7070100Mpa100Mpa； （3 3）中、高粘度的塑料，塑件形狀、精度要求一般，）中、高粘度的塑料，塑件形狀、精度要求一般，l00l00140Mpa140Mpa； （4 4）塑件粘度較高，壁薄或不均勻、流程長、精度要求較）塑件粘度較高，壁薄或不均勻、流程長、精度要求較高，高， 140140180 180 MpaMpa，高精密塑件，高精密塑件，23023025O 25O MpaMpa。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 3 3）鎖模力：）鎖模力： 合模機構在注射過程中防止分型面漲開而施加合模機構在注射過程中防止分型面漲開而

15、施加在模具上的力。在模具上的力。 2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 6 6、與模具的配合、連接尺寸、與模具的配合、連接尺寸 （1 1）模板尺寸）模板尺寸 拉桿間距尺寸拉桿間距尺寸 模具模板尺寸模具模板尺寸 注射機注射機模板尺寸模板尺寸 （2 2）最大、最小模具厚度）最大、最小模具厚度 （3 3）模具最大開合模行程：指模具開啟時，注射機）模具最大開合模行程：指模具開啟時，注射機移動模板與固定模板之間的最大距離。移動模板與固定模板之間的最大距離。 2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備7 7、注射機參數(shù)的校核、注射機參數(shù)的校核1 1）最大注射量的校核）最大注射量的校核 塑件連同澆注系

16、統(tǒng)凝料質量一般不塑件連同澆注系統(tǒng)凝料質量一般不大于注射機公稱注射量的大于注射機公稱注射量的8080GcGmax料筒溫度下塑料的體積膨料筒溫度下塑料的體積膨脹率的校正系數(shù)，對結晶脹率的校正系數(shù)，對結晶塑料，塑料，c0.85c0.85；對非結；對非結晶塑料，晶塑料，c0.93c0.932. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備2 2）注射壓力的校核：）注射壓力的校核： 注射機注射壓力要大于成形所需壓力。注射機注射壓力要大于成形所需壓力。 即即注公PP 3 3）鎖模力的校核：）鎖模力的校核：分鎖pAF注射時型腔內的壓力注射時型腔內的壓力2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備2.2 塑料成型設備4

17、 4）安裝部分的尺寸校核）安裝部分的尺寸校核 噴嘴尺寸：噴嘴尺寸： R R2 2= = R R1 1+ +（1 12 2） 定位圈尺寸定位圈尺寸高度：小型模具為高度：小型模具為8 8 1010 大型模具為大型模具為10 10 15 15 （呈較松的配合關系）呈較松的配合關系） 最大、最小模厚最大、最小模厚 螺孔尺寸螺孔尺寸 5）開模行程和頂出機構校核）開模行程和頂出機構校核 單分型面注射模單分型面注射模 雙分型面注射模雙分型面注射模 帶斜導柱側抽芯或側分型機構帶斜導柱側抽芯或側分型機構 H Hc cH H1 1+ H+ H2 2 H Hc cH H1 1+ H+ H2 2 與模具厚度無關與模具

18、厚度無關 與模具厚度有關與模具厚度有關2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備二、塑料擠出機二、塑料擠出機1 1、分類：、分類：柱塞擠出機（間歇式擠出）柱塞擠出機（間歇式擠出）螺桿擠出機（連續(xù)式擠出）螺桿擠出機（連續(xù)式擠出）-單螺桿擠出機和雙螺桿單螺桿擠出機和雙螺桿 擠出機。擠出機。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備2 2、單螺桿擠出機、單螺桿擠出機v 組成：組成：傳動系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)傳動系統(tǒng)、擠出系統(tǒng)、加熱和冷卻系統(tǒng)、控制系統(tǒng)v 擠出系統(tǒng)主要包括擠出系統(tǒng)主要包括料斗、料筒、螺桿、機頭料斗、料筒、螺桿、機頭等幾個部分。等幾個部分。單螺桿擠出機結構示意單螺桿擠出

19、機結構示意圖圖 1 1機頭連接法蘭機頭連接法蘭2 2過濾網過濾網3 3冷卻水管冷卻水管4 4 加熱器加熱器5 5螺桿螺桿6 6料筒料筒7 7液壓泵液壓泵8 8測測速電動機速電動機9 9推力軸推力軸承承1010料斗料斗1111減速器減速器1212螺桿冷卻裝置螺桿冷卻裝置2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備1 1）料斗：是保證向擠出機料筒連續(xù)供料的裝置。）料斗：是保證向擠出機料筒連續(xù)供料的裝置。2 2）料筒：是一個受熱受壓的金屬圓筒。是物料）料筒：是一個受熱受壓的金屬圓筒。是物料塑化和壓縮的場所，工作溫度為塑化和壓縮的場所，工作溫度為180290180290C C，料筒內的壓力為料筒內的壓力

20、為55MPa55MPa。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備3 3）螺桿：是最主要的部件，螺桿的轉動對料筒內塑料產生擠壓作用，）螺桿：是最主要的部件，螺桿的轉動對料筒內塑料產生擠壓作用，使塑料獲得由摩擦產生的熱量使塑料獲得由摩擦產生的熱量。4 4）粗濾器和過濾網的作用：改變塑料的運動形式，將旋轉運動變?yōu)椋┐譃V器和過濾網的作用：改變塑料的運動形式，將旋轉運動變?yōu)槠街边\動，過濾機械雜質和平直運動，過濾機械雜質和末熔化的或分解焦化的物料，同時增大末熔化的或分解焦化的物料，同時增大料流壓力，保證擠出制品致密，提高質量。料流壓力，保證擠出制品致密，提高質量。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設

21、備3 3、雙螺桿擠出機、雙螺桿擠出機 用途：聚合物共混、填充和增強改性，或進行反應擠出。用途：聚合物共混、填充和增強改性，或進行反應擠出。 組成：傳動裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個部分組成。組成：傳動裝置、加料裝置、料筒和螺桿等幾個部分組成。 結構：不同雙螺桿擠出機的主要差別在于螺桿結構的不同。結構：不同雙螺桿擠出機的主要差別在于螺桿結構的不同。雙螺桿擠雙螺桿擠出機與單螺桿擠出機的主要差別出機與單螺桿擠出機的主要差別： （1 1）結構不同：雙螺桿擠出機）結構不同：雙螺桿擠出機-兩根平行的螺桿置于一兩根平行的螺桿置于一“”形截面的料筒中形截面的料筒中 （2 2） 物料傳送方式的不同物料傳送方式

22、的不同 單螺桿擠出機：物料傳送單螺桿擠出機：物料傳送-拖曳誘發(fā)型的拖曳誘發(fā)型的 雙螺桿擠出機：物料傳送雙螺桿擠出機：物料傳送-正向位移傳送（嚙合正向位移傳送（嚙合型雙螺桿擠出機）；型雙螺桿擠出機）； （3 3） 物料流動速度場的不同：但雙螺桿擠出機的混合特性物料流動速度場的不同：但雙螺桿擠出機的混合特性和總體行為主要取決于發(fā)生在嚙合區(qū)的漏流，混合充分，熱傳遞良和總體行為主要取決于發(fā)生在嚙合區(qū)的漏流，混合充分，熱傳遞良好，熔融能力大，排氣能力強及對物料溫度控制良好等。好，熔融能力大，排氣能力強及對物料溫度控制良好等。2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備 雙螺桿擠出機結構示意圖雙螺桿擠出機結

23、構示意圖 1 1 連接器連接器2 2過濾器過濾器3 3料簡料簡4 4螺桿螺桿5 5加熱器加熱器6 6加料器加料器7 7支座支座8 8上推軸承上推軸承9 9減速器減速器1010電動機電動機2. 22. 2 塑料成型設備塑料成型設備三、型號與主要技術參數(shù)三、型號與主要技術參數(shù) 我國生產的塑料擠出機的主要技術參數(shù)己標準化。我國生產的塑料擠出機的主要技術參數(shù)己標準化。 “SJ“-“SJ“-塑料擠出機，塑料擠出機，”Z“-”Z“-造粒機，造粒機，”W“-”W“-喂料喂料機，數(shù)字機，數(shù)字-螺桿直徑和長徑比，末尾的字母螺桿直徑和長徑比，末尾的字母-機器結構機器結構或參數(shù)改進序號?；騾?shù)改進序號。v 擠出機的主要技術參數(shù)擠出機的主要技術參數(shù): : 螺桿直徑螺桿直徑D D，指螺桿的外圓直徑，指螺桿的外圓直徑; ; 螺桿的長徑比螺桿的長徑比L/DL/D，指螺桿工作部分長度與外圓直徑比，指螺桿工作部分長度與外圓直徑比; ; 主螺桿的驅動電動機功率主螺桿的驅動電動機功率P P； 螺桿的轉速范圍螺桿的轉速范圍n;n; 擠出機生產能力擠出機生產能力Q Q； 料筒的加熱功率料筒的加熱功率E;E; 機器的中心高度機器的中心高度H H，指螺桿中心線到地面的高度，指螺桿中心線到地面的高度; ; 機器的外形尺寸機器的外形尺寸 ( (長長 x x寬寬x x高高) )。2. 22. 2 塑料成型