塑料成型工艺与模具设计试验指导书讲解

1、塑料成型工艺与模具设计实验 指导书 郭玉波 沈俊芳编 洛阳理工学院 学生实验守则 一、学生在实验前必须认真预习实验内容，掌握实验原理、实验目的和 实验方法，经实验指导教师抽查合格后方能开始实验。未达到预习要求的学 生应重新预习，经指导教师检查合格后方能进行实验。 二、学生实验时应听从教师指导，严格按照仪器设备操作规程进行操作， 严格遵守实验室各项规章制度。 三、学生要爱护实验仪器设备和室内其他设施，节约实验材料，使用前 应仔细检查设备，准备好后经实验指导教师许可后方可实验。如遇设备故障 应及时报告实验指导教师，对丢失或操作不当者，要及时报告，并按 “洛阳理 工学院仪器设备损坏、丢失赔偿制度 ”

2、进行处理。 四、实验结束后要如实填写 “实验仪器设备使用记录本 ”。经实验室工作人 员检查仪器设备、工具材料无误后方可离开。 五、实验时不准大声喧哗和打闹，不准吸烟和随地吐痰，不准乱丢纸屑 和杂物，不准穿拖鞋、背心和裤衩进入实验室，要保持实验室整洁和肃静。 六、学生未经许可不得动用与本实验无关的仪器设备和其他物品，不准 私自携带物品出室。 七、学生应认真按时完成实验报告，对教师退回的报告要认真重做。前 次实验报告不合格或未交者，不准参加后续实验。最后一次实验结束后，应 将实验报告交实验指导教师留存。 八、实验时应注意安全，防止发生人身和设备事故。如发生事故应立即 切断电源，迅速报告指导教师，并

3、保护现场（不得自行处理），待指导教师 查明原因后排除故障方可继续实验。 目录 目 录 2 实验一注射成型实验 3 实验二注塑机实验 7 实验三塑料成型工艺综合实验 13 实验四注塑模的拆装实验 17 塑料成型工艺实验报告实验 22 实验一 注射成型实验 一、实验目的 （1）分析制品成型工艺条件之间的关系， （2）明确制品工艺分配关系和拟定合理的工艺条件 （3）查找导致废品的成型工艺因素，学会调整成型参数； 二、实验内容 1、实验内容 包括， （ 1）观察典型塑料零件注射加工过程， 弄清注射周期各步骤状况， 预塑、注射、保压、冷却、开模、推出、取件、合模。在此周期中，冷却时 间与预塑时间的一段重

4、合。 （2）观察模具与注射机的关系。 （ 3）认识注射工艺参数 温度 ：注射过程控温部分及原理，温度的设定方法及调节方法、温度与 注射产品质量的影响。 压力： 注射过程压力控制部位及原理，压力的设定方法及调节方法、压 力对注射产品质量的影响。 时间 ：注射过程时间控制部位及原理，时间控制的设定方法及调节方法、 时间对注射产品质量的影响。 2、实验程序 （一）开机与调试 打开电源，预热注塑机。同时设定料温，让模具试运行，在升温过程中， 通过开、闭模具 , 空顶出模具观察模具是否安装、调试停当，同时观察模具与 注塑机关系。 （二）闭模 动模快速进行闭合，与定模将要接触时，合模动力系统自动切换成低压

5、 （即试合模压力）以低速靠拢后，再切换成高压将模具合紧。 （三）注射装置前移动和注射 确认模具合紧后，注射装置前移，使喷嘴与模具贴合。液压油进入注射 油缸，推动与油缸活塞杆相连接的螺杆，将螺杆头部均匀塑化的物料以规定 的压力和速度注入模具型腔，熔料充满模腔的时间极短。 熔体能否充满模腔与注射压力、注射速度、料温密切相关。注射压力使 熔体克服料筒、喷嘴、浇注系统流道、模腔等处流动阻力，以一定的充模速 度注射模腔，一经注满，模腔等处的压力即会迅速增大到最大值，而充模速 率迅速下降，熔料受到压实。在其它工艺条件不变时，注射压力过高，则熔 料在模腔内充填充过量；注射压力过低，则熔料充模不足，在制品外观

6、质量 和内在性能上都有相应影响。 确定注射压力、注射速度大小时，需考虑原料、制品、模具、注射机、 以及其它工艺条件等情况，参考经验数据，分析成型过程及制品外观，通过 实际成型检验，最终确定。 （四）保压 注射模腔的熔料，由于冷却作用，物料产生收缩，出现空隙，为此须对 熔料保持一定的压力使之继续流入进行补缩、增密。这时，螺杆作用面的压 力为保压压力。保压时螺杆位置将会少许前移。 保压程序中主要控制的工艺条件是保压压力和保压时间。它们对于提高 制品密度，稳定制品形状，改善制品质量均有关系。 保压压力可以等于或低于注射压力，大小以施行压实、补缩作用为量度。 保压时间以保持到浇口刚封闭为好。过早卸压会

7、引起物料倒流，产生制 品不足的毛病；而保压时间过长或保压压力过大，过量的填充会使浇口周围 形成内应力，易引起开列，还会造成脱模困难。 （五）冷却和预料 完成保压过程，卸除保压压力之后，模腔内的塑料还需要一段时间来与 模具进行热交换冷却定型。该段冷却时间的长短与塑料的结晶性能、状态转 变温度、制品厚度、刚性、模具冷却效率、模温等有关。最短冷却时间应以 制品在脱模时，具有抗拒退顶变形的足够刚性为限。在保证制品质量的前提 下，为获得良好的设备效率和劳动效率，要尽量减少冷却时间和其它程序的 时间，以求缩短成型周期。 影响冷却过程的重要因素，除了冷却时间外，还有模温度控制。提高模 温度不仅有助于保持熔体

8、温度，便于溶体流动，对充模有益，而且可以调整 塑料的冷却速度，使之均匀一致。模具温度还利于松弛分子取向，减少壁厚 或流程长、形状复杂的制品因补缩不足、收缩不均、内应力高引起的弊病。 但是，模温高与缩短冷却时间又是相矛盾的。对于结晶性塑料，模温直接影 响其结晶度和晶体构型。塑料在模腔内冷却定型的温度上限处成型塑料的玻 璃化温度或热变形温度确定。 制品在模内冷却定型的同时，注射机的螺杆在液压马达驱动下带动塑料 流动，由于螺杆头部熔料压力作用，使螺杆在转动的同时又向后腿（螺杆后 移距离反映出螺杆头部所积存的熔料体积），当达到成型制品所需的计量值 时，螺杆即停止转动和后移，完成预塑程序，准备再次注射。

9、 预塑过程中，螺杆头部熔料压力及注射油缸内液压油回泄阻力分别称为 塑化压力及背压。提高背压，物料受剪切增强，熔料温度上升，熔料的均化 程度改善。但是，螺杆输送能力减小，和螺杆转速低时一样，会延长预塑时 间；低背压与低螺杆转速下预塑时，因为转动惯量降低，利于提高螺杆计量 和精确度。背压一般为注射压力。对于热稳定性差或者熔体粘度低的材料应 该选择较低的背压。对于热稳定性差或熔体粘度高的材料不适宜选择过高的 螺杆转速。 料筒温度可以分为二至五段控制，由后段至前段逐渐增加温度，分布差 通常在 60 摄氏度以内。应避免喷嘴温度过低，发生物料凝结阻塞喷嘴现象， 或喷嘴温度过高，出现“流涎”现象。 （六）注

10、射装置后退和开模推出制品 预塑过程完成时，为避免喷嘴与模具长时间接触散热而形成冷料，可将 注射装置后退，让喷嘴脱开模具。模腔内物料冷却定型后，合模装置即行开 模，由推出机构实现制品脱模动作。并准备再次闭模。 三、原材料 PP、ABS 四、主要仪器设备 力马注射成型机 LM90L3 注射模（一模两腔） 游标卡尺（精确度 0.001mm） 五、实验方法和方案的制定 方法：在原料、注射机、模具不变条件下，仅改变若干成型工艺条件制 取制品。 方案指导思想： 要求改变三大工艺参数之一，观察对制品质量的影响。 同学们也可有目的地制定其它方案，如改变二个或三个工艺参数，观其 综合效应（和要求方案比较）。 （

11、一）准备工作 1、阅读使用注射机的资料， 了解设备的工作原理、 安全要求和使用程序。 2、了解原料的成型性能和制品质量要求。参考有关资料、初步拟定实验 条件： 原料的干燥条件（根据学校情况可选择做） 料筒温度：前段 180200 中段 200220 后段 160170 喷嘴温度 170190 螺杆转速 0170r/min 保压时间 2060S 模具温度 4080 冷却时间 1550S 制品的后处理条件（可选择做） 3、按实验设备使用说明书和操作规程要求，做好注射机的检查、维护工 作。 4、动作 / 低压开、合模操作、安装好实验模具。 （二）成型制品 1、用手动操作方式，在注射机温度仪器指示值达

12、到实验条件时，再恒温 10 20 分钟，加入塑料施行预塑。 用慢速度进行对空注射，观察喷嘴流出的料条的离模膨胀和不均匀收缩 现象。料条若光滑明亮，无变色，银丝、气泡，说明原料质量及预塑条件基 本适用，可以制取制品。 2、用手动操作方式，依次进行闭模 注射装置前移 注射（充 模） 保压 预塑/ 冷却 注射装置后退 开模 推出 制品 推出装置复位等操作。 读出注射压力（表值）、螺杆前进的距离及时间、保压（表值）、缓冲 垫厚度、背压及驱动螺杆的液压力（表值）等数值，并记录料筒温度、喷嘴 加热值、注射时间、冷却时间和成型周期。 3、用半自动操作方式，在确定的实验条件下，连接稳定地制取5 模以上 作为第

13、一组制品。然后依次变化下列工艺条件： 注射速度 注射压力 保压时间 冷却时间 料筒温度 （调节料筒温度后有适当的恒温时间） 制取第二、三、四、五、六组制品。 5、观察各组制品成型过程，记录发生情况和制品外观质量、尺寸变 化。 六、实验报告 1、实验内容记录 （1）注射制品名称、塑料材料、颜色等。 （2）实验过程记录，实验过程分几步，每一步做什么工作。 （3）实验设备等，注射机、模具规格、型号。 （ 4）制品质量测量记录。 2、实验过程分析 分析温度、压力、时间三要素对塑料产品质量的影响。 实验二 注塑机实验 一、实验目的 1、了解注塑加工的原理及注塑机的结构。 2、了解注塑机的使用和保养常识。

14、 3、了解注塑机的操作。 二、实验内容 1、讲解注塑加工的原理、特点和应用。 2、讲解注塑机的结构、组成、使用和保养。 3、现场操作注塑机，演示加工过程（手动、半自动和全自动）。 三、实验设备 力马注塑机 LM90L3 一台。 四、注塑加工介绍 1、注塑成型原理 注塑成型也称为注射成型 , 它是目前塑料加工中最普遍采用的方法之一, 可用来生产空间几何形状非常复杂的塑料制件 . 注塑成型原理 将塑料颗 粒定量加入到注塑机的料筒内 , 通过料筒的传热 , 以及螺杆转动时产生的剪切 摩擦作用使塑料逐步熔化呈粘流状态熔体 , 然后在柱塞或螺杆的高压推挤下 , 以很大的流速通过机筒前端的喷嘴注入到温度较

15、低的闭合模具的型腔中 . 由 于模具的冷却作用 , 使模腔内的熔融塑料逐渐凝固并定型 , 最后开启模具便可 以从模腔中推出具有一定形状和尺寸的注塑件 . 注射成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是实现和保证成型制品 质量的前提，而为满足成型的要求，注射必须保证有足够的压力和速度。同 时，由于注射压力很高，相应地在模腔中产生很高的压力（模腔内的平均压 力一般在 2045MPa 之间），因此必须有足够大的合模力。由此可见，注射 装置和合模装置是注塑机的关键部件。 2、注塑机的分类： 注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机，按机器的传动 方式又可分为液压式、机械式和液压机械（连杆）式，按

16、操作方式分为 自动、半自动、手动，按外形分为卧式、立式、角式，按注射压力，锁模力 分为大型、中型、小型。 3、成型前的准备工作： 包括：物料加工性能的检验（测定塑料的流动性、水分含量等）；原料 加工前的染色和选粒；粒料的预热和干燥；嵌件的清洗和预热；试模和料筒 五、 LM90L3 注塑机介绍： LM90L3 注塑机是宁波成路双马公司开发的一种高效、精密曲肘式注塑成 型机。 主要包括：锁模部分、射胶部分、机门、机架、液压系统及电气控制部 分。各部分功能如下： 锁模部分：保证模具可靠闭紧和实现模具启闭动作及顶出制品。 射胶部分：固态塑料从落料斗进入料筒，经过螺杆挤压剪切使固态塑料 熔融，并注射入模

17、具。 机 门：起保护操作者及设备的作用。 机 架：所有各部分固定用。 液压系统：在电气控制元件的控制下使锁模及射胶部分完成各种动作。 电气系统：有数控及电脑控制之分，在操作者的指挥下控制各部分的动 作。 主要周期动作顺序为：合模（射嘴前进）注射压力保持与 制品冷却，同时塑化熔胶（射嘴后退）开模顶出制品合模。 （括号内动作可省略） LM90L3 注塑机射胶部分采用一线螺杆由低速高扭矩马达直接驱动塑化， 双缸平衡式注射，单缸射移动作，锁模部分采用五点斜排式连杆机构，是目 前较先进的装置。 分功能及特点 （一）、射胶部 射胶部分总体结构由：料管组、射移油缸、射胶油缸、射胶头板、落料 斗和液压马达组成

18、。主要动作：进料、射移、注射、熔胶、 料管组包括：螺杆、料筒、加热圈、射嘴法兰及射嘴。 螺杆：是注塑机的重要部件。它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、 搅拌和施压。 机筒的结构其实就是一根中间开了下料口的圆管。 分流梭是装在螺杆前端形状象鱼雷体的零件 止逆环（过胶圈 ） ：是防止塑料熔体在注射时往后泄漏的一个零件。 射嘴是联接料筒和模具的过渡部分。有直通式射嘴、自锁式射嘴、杠杆 针阀式射嘴。 法兰：是连接射嘴与机筒的零件。 加料斗是储存塑料原料的部件 （二）、锁模部分功能及特点 锁模部分总体结构由锁模油缸、尾板、机铰及十字头、顶针油缸、二板、 导柱、机械安全锁和头板组成。主要动作：快速锁模、

19、入闸、高压锁模、高 压开模、出闸、快速开模。 优点： 1）合模迅速， 2）模板的运动速度和锁模力轨迹比较理想，速度 是两头慢，中间快，锁模力是两头大，中间小，3）刚性好，锁模可靠，有较 大的备用锁模力。 4）操作安全可靠。 5）锁模参数经优化设计，开锁模动作 更快捷平稳。 不足之处：不能成型深孔制品，数控调模复杂，合模力重复精度不高， 对模具平行度要求高。 （三）、液压部分： 液压系统是将机械能转化为液压压力能，然后进行传输和控制，最后再 转变为机械能。 1、液压系统一般由下列要素组成： 动力元件：油泵。把机械能转化为液压能。 控制元件：各类阀。按工作需要使工作液以一定的方向、压力和流量送 往

20、各执行机构。 执行元件：油缸或马达。将液压能转换为机械能。 辅助元件：油管、油箱、滤清器、蓄能器。分别起输油、贮油、过滤、 贮存压力能等作用。 工作介质：液压油。通过它进行能量的转换、传递和控制。 2 液压油的污染与防控： 污染原因有：外部原因和内部原因。外部原因指固体的杂质、水分、其 他油类及空气进入系统。内部原因是指除原有新油液带来的污染外，使用过 程中相对运动零件的磨损和液压油物理化学性能的变化。 （四）、电器部分：（不介绍） MP2-2（ CH-3.5PC）电脑机 . 比例数控、开环与闭环控制、电液比例控制、 搞干扰等。 （五）、注塑机操作过程的安全注意事项 养成良好的注塑机操作习惯对

21、提高机器寿命和生产安全都大有好处。 1 、开机之前 （1）检查电器控制箱内是否有水、油进入，若电器受潮，切勿开机。应由维 修人员将电器零件吹干后再开机。 （ 2）检查供电电压是否符合，一般不应超过 15%。 （3）检查急停开关，前后安全门开关是否正常。验证电动机与油泵的转动方 向是否一致。 （4）检查各冷却管道是否畅通，并对油冷却器和机筒端部的冷却水套通入冷 却水。 （5）检查各活动部位是否有润滑油（脂），并加足润滑油。 （6）打开电热，对机筒各段进行加温。当各段温度达到要求时，再保温一段 时间，以使机器温度趋于稳定。保温时间根据不同设备和塑料原料的要求而 有所不同。 （7）在料斗内加足足够的

22、塑料。根据注塑不同塑料的要求，有些原料最好先 经过干燥。 （8）要盖好机筒上的隔热罩，这样可以节省电能，又可以延长电热圈和电流 接触器的寿命。 2 、操作过程中 （1）不要为贪图方便，随意取消安全门的作用。 （2）注意观察压力油的温度，油温不要超出规定的范围。液压油的理想工作 温度应保持在 45 50之间，一般在 3560范围内比较合适。 （3）注意调整各行程限位开关，避免机器在动作时产生撞击。 3、工作结束时 （1）停机前，应将机筒内的塑料清理干净，预防剩料氧化或长期受热分解。 （2）应将模具打开，使肘杆机构长时间处于闭锁状态。 （3）车间必须备有起吊设备。装拆模具等笨重部件时应十分小心，以

23、确保生 4、保养常识：依据十字作业法“清洁、紧固、调整、润滑、防腐” 润滑脂用 3#通用锂基脂。润滑油为 N100. 液压油：抗磨 N46。 锁模部分： 8 个点、 注射部分： 4 个点 用润滑脂。 液压系统的保养：滤清器清洗、滤芯的更换等。 （六）、注塑成型条件控制 注塑成型是一门工程技术，它所涉及的内容是将塑料转变为有用并能保 持原有性能的制品。注射成型的重要工艺条件是影响塑化流动和冷却的温度， 压力和相应的各个作用时间。 （1）温度控制 1、料筒温度：注射模塑过程需要控制的温度有料筒温度，喷嘴温度和模 具温度等。前两种温度主要影响塑料的塑化和流动，而后一种温度主要是影 响塑料的流动和冷却

24、。每一种塑料都具有不同的流动温度，同一种塑料，由 于来源或牌号不同，其流动温度及分解温度是有差别的。 2、喷嘴温度：喷嘴温度通常是略低于料筒最高温度的，这是为了防止熔 料在直通式喷嘴可能发生的 流涎现象 。喷嘴温度也不能过低，否则将会造 成熔料的早凝而将喷嘴堵死，或者由于早凝料注入模腔而影响制品的性能 3、模具温度：模具温度对制品的内在性能和表观质量影响很大。模具温 度的高低决定于塑料结晶性的有无、制品的尺寸与结构、性能要求，以及其 它工艺条件（熔料温度、注射速度及注射压力、模塑周期等）。 （2）压力控制： 注塑过程中压力包括塑化压力和注射压力两种，并直接影响塑料的塑化 和制品质量。 1、塑化

25、压力：（背压）采用螺杆式注射机时，螺杆顶部熔料在螺杆转动 后退时所受到的压力称为塑化压力，亦称背压。这种压力的大小是可以通过 10 液压系统中的溢流阀来调整的。在注射中，塑化压力的大小是随螺杆的转速 都不变，则增加塑化压力时即会提高熔体的温度，但会减小塑化的速度。此 外，增加塑化压力常能使熔体的温度均匀，色料的混合均匀和排出熔体中的 气体。一般操作中，塑化压力的决定应在保证制品质量优良的前提下越低越 好，其具体数值是随所用的塑料的品种而异的，但通常很少超过20 公斤 /平 方厘米。 2、注射压力：在当前生产中，几乎所有的注射机的注射压力都是以柱塞 或螺杆顶部对塑料所施的压力(由油路压力换算来的

26、)为准的。注射压力在 注塑成型中所起的作用是，克服塑料从料筒流向型腔的流动阻力，给予熔料 充模的速率以及对熔料进行压实。 (3) 成型周期 完成一次注射模塑过程所需的时间称成型周期，成型周期直接影响劳 动生产率和设备利用率。成型周期由以下组成：开模时间、合模时间、注射 时间和脱模时间等。 (七) 、ABS 塑料注塑工艺分析 (1) ABS 塑料的干燥： ABS 原料要控制水分在 13 %以下。注塑前的干燥条 件是 : 干冬季节在 7580 以下 , 干燥 23h , 夏季雨水天在 8090 下 , 干燥 48h , 如制件要达到特别优良的光泽或制件本身复杂 , 干燥时间更长 , 达 8 16h

27、。 (2) 注射温度： ABS 塑料的温度与熔融粘度的关系有别于其他无定型塑料。 在熔化过程温度升高时 , 其熔融实际上降低很小 , 但一旦达到塑化温度 ( 适 宜加工的温度范围 , 如 220250 ) , 如果继续盲目升温 , 必将导致耐热性 不太高的 ABS 的热降解反而使熔融粘度增大 , 注塑更困难 , 制件的机械性能 也下降。螺杆机 , 炉温维持在 160 220 。 (3) 注射压力： ABS 熔融件的粘度比聚苯乙烯或改性聚苯乙烯高 , 所以在 注射时采用较高的注射压力。 当然并非所有 ABS 制件都要施用高压 , 对小型、 构造简单、厚度大的制件可以用较低的注射压力。注制过程中

28、, 浇口封闭瞬 间型腔内的压力大小往往决定了制件的表面质量及银丝状缺陷的程度。压力 过小 , 塑料收缩大 , 与型腔表面脱离接触的机会大 , 制件表面雾化。压力过 大, 塑料与型腔表面摩擦作用强烈 , 容易造成粘模。 (4) 注射速度： ABS 料采用中等注射速度效果较好。 当注射速度过快时 , 塑 料易烧焦或分解析出气化物 , 从而在制件上出现熔接缝、光泽差及浇口附近 塑料发红等缺陷。但在生产薄壁及复杂制件时 , 还是要保证有足够高的注射 速度 , 否则难以充满。 (5) 模具温度： ABS 的成型温度相对较高 , 模具温度也相对较高。一般调 节模温为 7585 , 当生产具有较大投影面积制

29、件时 , 定模温度要求 70 80 , 动模温度要求 5060 。在注射较大的、构形复杂的、薄壁的制件 11 时, 应考虑专门对模具加热。为了缩短生产周期, 维持模具温度的相对稳定 在制件取出后 , 可采用冷水浴、热水浴或其他机械定型法来补偿原来在型腔 内冷固定型的时间。 (6) 料量控制：一般注塑机注 ABS 塑料时 , 其每次注射量仅达标准注射量 的 75 %。为了提高制件质量及尺寸稳定 , 表面光泽、色调的均匀 , 要求注射 量为标定注射量的 50 %为宜。 六、实验报告 实验报告要求： 1、用规范的实验报告纸书写报告。 2、写清实验的目的、原理、内容、方法、设备等。 3、实验报告上的各

30、项目要求填完整。 4、本实验为演示性实验，写出心得体会。 12 实验三 塑料成型工艺综合实验 实验目的 1）分析制品成型工艺条件之间的关系； 2）明确制品工艺分配关系和拟定合理的工艺条件； 3）查找导致废品的成型工艺因素，学会调整成型参数； 4）拟订出较为合理的成型工艺卡； 5）了解注塑机的安全操作方法。 实验内容和原理 图 5-2-1 注射成型原理 1动模； 2塑件； 3定模； 4料斗； 5传动装置； 6油缸； 7螺杆； 8加热器 1、实验内容 （1）、观察典型塑料零件注射加工过程，弄清注射周期各步骤状况，包 括，预塑、注射、保压、冷却、开模、推出、取件、合模。在此周期中，冷 却时间与预塑时

31、间的一段重合； （2）观察模具与注射机的关系； （ 3）认识注射工艺参数 温度：注射过程控温部分及原理，温度的设定方法及调节方法、温度与 注射产品质量的影响。 压力：注射过程压力控制部位及原理，压力的设定方法及调节方法、压 力对注射产品质量的影响。 时间：注射过程时间控制部位及原理，时间控制的设定方法及调节方法、 时间对注射产品质量的影响。 2、实验原理 （1）开机与调试 13 打开电源，预热注塑机。同时设定料温，让模具试运行，在升温过程中， 通过开、闭模具空顶出模具观察模具是否安装、调试停当，同时观察模具与 注塑机关系。 （2）闭模 动模快速进行闭合，与定模将要接触时，合模动力系统自动切换成

32、低压 （即试合模压力）以低速靠拢后，再切换成高压将模具合紧。 （ 3）注射装置前移动和注射 确认模具合紧后，注射装置前移，使喷嘴与模具贴合。液压油进入注射 油缸，推动与油缸活塞杆相连接的螺杆，将螺杆头部均匀塑化的物料以规定 的压力和速度注入模具型腔，熔料充满模腔的时间极短。熔体能否充满模腔 与注射压力、注射速度、料温密切相关。注射压力使熔体克服料筒、喷嘴、 浇注系统流道，模腔等处流动阻力，以一定的充模速度注射模腔，一经注满， 模腔等处的压力即会迅速增大到最大植，而充模速率迅速下降，熔料受到压 实。在其它工艺条件不变时，注射压力过高，则熔料在模腔内充填充过量； 注射压力过低，则熔料充模不足，在制

33、品外观质量和内在性能上都有相应影 响。形成内应力，易引起开列，还会造成脱模困难。 （4）确定注射压力、注射速度大小时，需考虑原料、制品、模具、注射 机、以及其它工艺条件等情况，参考经验数据，分析成型过程及制品外观， 通过实际成型检验，最终确定。 （5）保压 注射模腔的熔料，由于冷却作用，物料产生收缩，出现空隙，为此须对 熔料保持一定的压力使之继续流入进行补缩、增密。这时，螺杆作用面的压 力为保压压力。保压时螺杆位置将会少许前移。保压程序中主要控制的工艺 条件是保压压力和保压时间。它们对于提高制品密度，稳定制品形状，改善 制品质量均有关系。保压压力可以等于或低于注射压力，大小以施行压实、 补缩作

34、用为量度。 保压时间以保持到浇口刚封闭为好。过早卸压会引起物料倒流，产生制 品不足的毛病；而保压时间过长或保压压力过大，过量的填充会使浇口周围） 冷却和预塑 完成保压过程，卸除保压压力之后，模腔内的塑料还需要一段时间来与 模具进行热交换冷却定型。该段冷却时间的长短与塑料的结晶性能、状态转 变温度、制品厚度、刚性、模具冷却效率、模温等有关。最短冷却时间应以 制品在脱模时，具有抗拒腿顶变形的足够刚性为限。在保证制品质量的前提 下，为获得良好的设备效率和劳动效率，要尽量减少冷却时间和其它程序的 时间，以求缩短成型周期。影响冷却过程的重要因素，除了冷却时间外，还 有模温度控制。提高模温度不仅有助于保持

35、熔体温度，便于溶体流动，对充 模有益，而且可以调整塑料的冷却速度，使之均匀一致。模具温度还利于松 弛分子取向，减少壁厚或流程长、形状复杂的制品因补缩不足、收缩不均、 14 内应力高引起的弊病。但是，模温高与缩短冷却时间又是相矛盾的。对于结 晶性塑料，模温直接影响其结晶度和晶体构型。塑料在模腔内冷却定型的温 度上限处成型塑料的玻璃化温度或热变形温度确定。 制品在模内冷却定型的同时，注射机的螺杆在液压马达驱动下带动塑料 流动，由于螺杆头部熔料压力作用，使螺杆在转动的同时又向后腿（螺杆后 移距离反映出螺杆头部所积存的熔料体积） ，当达到成型制品所需的计量值 时，螺杆即停止转动和后移，完成预塑程序，准

36、备再次注射。 预塑过程中，螺杆头部熔料压力及注射油缸内液压油回泄阻力分别称 为塑化压力及背压。提高背压，物料受剪切增强，熔料温度上升，熔料的均 化程度改善。但是，螺杆输送能力减小，和螺杆转速低时一样，会延长预塑 时间；低背压与低螺杆转速下预塑时，因为转动惯量降低，利于提高螺杆计 量和精确度。背压一般为注射压力。对于热稳定性差或者熔体粘度低的材料 应该选择较低的背压。对于热稳定性差或熔体粘度高的材料不适宜选择过高 的螺杆转速。 料筒温度可以分为二至五段控制，由后段至前段逐渐增加温度，分布差 通常在 60 射氏度以内。应避免喷嘴温度过低，发生物料凝结阻塞喷嘴现象， 或喷嘴温度过高，出现“流涎”现象

37、。 （6）注射装置后退和开模推出制品 预塑过程完成时，为避免喷嘴与模具长时间接触散热而形成冷料，可将 注射装置后退，让喷嘴脱开模具。模腔内物料冷却定型后，合模装置即行开 模，由推出机构实现制品脱模动作。并准备再次闭模。 注塑成型工艺包括 : 成型前的准备 ; 注射过程 ;塑件的后处理等 . 注射过程 又包括加料 , 塑化, 注射,冷却和脱模 .为了生产出质量合格的塑件 ,除了要了 解注塑机的结构 ,成型原理外 , 还必须详细的了解 ,研究每个工艺条件及对塑 件的影响 . 注射成型工艺的核心问题 , 就是采用一切措施以得到塑化良好的塑料熔 体, 开把它注射到型腔中去 ,在控制条件冷却定型 , 使

38、塑件达到所要求的质量 . 影响塑件质量的因素很多 , 主要有注射成型条件 , 模具, 塑件设计 ,材料种 类等几方面 . 材料种类 ,模具及塑件形状在生产中是不能改变的, 因而制定合 理的注射成型工艺条件就是变形得至关重要 , 本实验就是通过改变注射成型 工艺条件观察塑件质量 . 三、 实验设备、实验模具、实验工具和材料 实验设备： LM90L3电脑全自动塑料注射成型机； 实验模具：模具 1 套； 实验工具 :钳子,刀子,榔头, 酒精灯等； 实验材料 :ABS或聚乙烯 , 色母,脱模剂, 二硫化钼润滑脂等。 四、 实验步骤 （ 1）熟悉设备结构 , 工作原理及调整方法； 15 （2）改变注射成

39、型工艺条件 , 观察对塑件质量的影响； （3）根据实验制品的种类 , 重量,模具结构 , 塑件结构确定温度 ,压力,时 间等工艺参数 （ 也可事先完成 ）, 并输入计算机； （4）加料 用天平称出所需色母 ,用台称称出一定比例的原料 , 按图纸要 求配出适当的颜色 ,并搅拌均匀 ,装入料斗 ,打开鼓风机 ,加热器 ,进行烘干加 热. 操作顺序 :先开鼓风机 , 后开加热器； （5）塑化 打开料筒加热开关 , 把加入的塑料在料筒中进行加热，待加热 至设制温度后再保温半小时 , 使固体颗粒转换成粘流态 , 并具有良好的可塑 性； （ 6）观察料流 当计算机温度页面上的“现在温度”接近或达到“设制

40、温度”时 ,按动螺杆手动开关 ,对空注射 ,观察料流 ,当射出的料流表面既光滑 又有色泽 ,无气泡 ,不起层时 ,便可正式注射； （7）注射 按动控制注塑机工作状态“半自动”开关 , 进行注射 , 观察注 射成型工艺的全过程 , 并记录塑件质量情况； （8）分别改变注射成型工艺参数 , 观察对塑件质量的影响 , 并填写实验记 录表。 五、实验数据记录表（附表 5-1） 六、注意问题 （1）为了绝对保护人、机安全，在注射前必须认真学习、理解注射机操 作规程； （2）操作者只限一人，其他同学必须和注射机及操作者保持一定距离； （3）在操作过程中，必须用钳子夹料，一只手操作，另一手背在身后或 双手操

41、作。注射完毕，关上安全门后再检验制件。 16 实验四 模具拆装 、实验目的和要求 模具综合实验的主要目的是使学生能够根据所提供的初始条件确定设计 与制造的工艺方案；了解有关的工艺计算方法，并能熟练地应用相关的工具 书，查阅有关的资料，掌握模具结构设计方法；通过对模具的拆装测绘，熟 悉多种模具结构；具有模具零件进行加工工艺编制及加工能力，为将来从事 专业技术工作打下必要的基础。 、实验内容和要求 1、拆装典型模具，进行精确测绘。 2、要求绘制模具总装配图及非标准模具零件图。 3、编制指定的主要模具零件的加工工艺规程。 4、简单了解模具零件加工工艺的操作。 三、实验工具： l 、塑料注射模具五副及

42、其制件； 2 、活扳手伍把； （12， 6 ） 3 、内六角扳手伍套； （M8， M10） 4 、手锤伍把； 5 、测量工具：游标卡尺，各种塞尺两套，测量工作台一台，钢皮尺 四、实验步骤： （一）注塑模的拆卸 1、模具外部清理与观察 仔细清理模具外观的尘土及油渍，并仔细观察典型注射模外观。记住各 类零部件结构特征及其名称，明确它们的安装位置，安装方向（位） 。明确各 零部件的位置关系及其工作特点。 2、典型注射模的拆卸 （1） 动模部分拆卸顺序 拆卸、紧固螺钉动模座板垫块拆卸推板上紧固螺钉推板推杆 推杆固定板支承板动模板凸模导柱 （2） 定模部分拆卸 拆卸定位圈紧固螺钉定位圈拆卸定模座板上的紧

43、固螺钉定模座板 17 定模板浇口套导套 注意：各类对称零件，安装方位易混淆零件，在拆卸时要做上记号，以 免安装时搞错方向。 3、用煤油、柴油或汽油，将拆卸下来的零件上的油污，轻微的铁锈或附 着的其它杂质擦拭干净，并按要求有序存放。 4、典型注射模的组成零件按用途可分为三类：成型零件、结构零件和导 向零件，观察的各类零部件结构特征，并记住名称。 （1） 成型零件：凹模、凸模、型芯、螺纹型芯、螺纹型环等 （2） 结构零件：动模座板、垫块、推板、推扦固定板、动模板、定模板、 定模座板、浇口套、推杆、复位杆 （3）导向零件：导柱、导套、小导柱、小导套 5、典型注射模装配 （1） 装配前， 先检查各类零

44、件是否清洁， 有无划伤等， 如有划伤或毛刺 （ 特 别是成型零件 ） ，应用油石油平整。 （2） 动模部分装配：将凸模型芯、导柱等装入动模板，将支撑板与动模板 的基面对齐。将装有小导套的推杆固定板套入装在支撑板的小导柱上，将推 杆和复位杆穿入推杆固定板、支撑板和动模板。然后盖上推板，用螺钉拧紧， 再将动模座板、垫块、支撑板用螺钉与动模板紧固联接。 （3）定模部分装配 将导套和凹模镶件装入到定模板内，将浇口套装入到定模座板上，再用 螺钉将定模板与定模座板紧固联接起来，然后将定位圈用螺钉联接在定模座 板上。 注意：导套装入时，应注意原来拆卸时所做的记号，以免方位装错，装 入后，应注意观察导套是否能

45、与导柱正常滑配。 安装要点 : 1、导柱装入动模板时，应注意拆卸时所做的记号，避免方位装错，以免 导柱或定模上导套不能正常装入。 2、推杆复位杆在装配后，应动作灵活，尽量避免磨损。 3、推杆固定板与推板需有导向装置和复位支承。 （二）冷冲压模具拆装与测绘过程 1、 级进模拆装过程 （ 1） 用撬杠或铜棒分开下下模。 （ 2） 拆开下模（凹模部分） （ a ） 由下模座面向凹模方向打出销钉，卸下螺钉，分开凹模和下模 座。 （ b ）卸下螺钉，导料板与凹模的销钉，使导料板和凹模分开。 （ c ） 测画下模各零件。 （ 3） 拆开上模（凸模部分） 18 （ a ）卸下卸料螺钉，取下卸料板。 （ b ）由上模底顶面向固定板方向打出销钉，卸下螺钉、分开上模座、 上垫板 和凸模及固定板。 （ c ）将凸模从固定模板中打出。 （ d ）将模柄从上模座中打出。 （ e ）测画上模各零件。 （ 4） 组装模具 （ a ）将模柄装入上模座待用。 （ b ）将凸模装入固定板待用。 （ c ）组装下模： 将凹模放在下模座上， 初步拧紧螺钉，装入销钉后再将螺钉拧紧。 将导料板放在凹模面上，初步拧紧螺钉（有始用挡料时，要将始用挡 块放在 导料板与凹模之间） ，打入销钉后再拧