塑料模具及设备

1、LOGO第二章 塑料模具与设备 本章基本内容本章基本内容l 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l 每类模具的机构组成及特点每类模具的机构组成及特点l 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l 注射模与注射机的关系，在选用注射机时，对其参数注射模与注射机的关系，在选用注射机时，对其参数的校核方法的校核方法 本章重点、难点本章重点、难点l 常用塑料模具的结构组成常用塑料模具的结构组成l 注射机的工作过程、主要参数注射机的工作过程、主要参数l 对注射模与注射机的关系的理解、对参对注射模与注射机的关系的理解、对参数的校核。数的校核。2.1 2

2、.1 塑料模具塑料模具1 1、注射模、注射模 注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺注射模是安装在注射机上，完成注射成形工艺所使用的模具。所使用的模具。注射模的结构注射模的结构 l成形部件成形部件l浇注系统浇注系统l导向部件导向部件l推出机构推出机构l调温系统调温系统l排气系统排气系统l支承零部件支承零部件l侧向分型与抽芯机构侧向分型与抽芯机构2.1 2.1 塑料模具塑料模具2 2、压缩模、压缩模 压缩模是塑料完成压缩成形的模具，主要是用来成形热压缩模是塑料完成压缩成形的模具，主要是用来成形热固性塑料。固性塑料。 结构组成结构组成l 型腔型腔l 加料腔加料腔l 导向机构导向机构l 侧向抽芯与

3、分侧向抽芯与分型型l 推出机构推出机构l 加热系统加热系统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成形的模具。压注成形是热固性塑料压注模是塑料完成压注成形的模具。压注成形是热固性塑料的成形方法，压注模可分为罐式压注模和柱塞式压注模的成形方法，压注模可分为罐式压注模和柱塞式压注模 。 2.1 2.1 塑料模具塑料模具 4 4、挤出模、挤出模 挤出成形适用于塑料的管材、棒材、异性截面型材、中空制品挤出成形适用于塑料的管材、棒材、异性截面型材、中空制品的成形，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。的成形，以及单丝、电缆包层、薄膜等的挤出加工。 一、注射机一、注射机

4、1 1、结构组成、结构组成v 注射装置注射装置-塑化、注射塑化、注射v 合模装置合模装置-也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭也称锁模装置，保证注射模具可靠地闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。合，实现模具开、合动作以及顶出制件。v 液压传动系统、电器控制系统液压传动系统、电器控制系统-保证注射机按预定保证注射机按预定工艺过程的要求工艺过程的要求( (如压力、温度、速度和时间如压力、温度、速度和时间) )和动作和动作程序准确有效工作。程序准确有效工作。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备3.2 注塑机2 2、工作过程、工作过程 1 1、合模与锁紧、合模与锁紧-低压快速闭合，低压低速低压快

5、速闭合，低压低速( (动定模动定模接近时接近时) )，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 2、注射与保压、注射与保压-注射压力（一次压力），保压压力注射压力（一次压力），保压压力（二次压力）。（二次压力）。 3 3、制件冷却与预塑化、制件冷却与预塑化-卸压，模内冷却定型，同时卸压，模内冷却定型，同时进行预塑，产生预塑备压进行预塑，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. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 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

6、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2-2-喷嘴喷嘴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 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

7、塑料成型设备塑料成型设备2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备立式注塑机立式注塑机 它的注射装置垂直装它的注射装置垂直装设，并与锁模机构移动设，并与锁模机构移动方向成一条轴线。方向成一条轴线。优点优点：占地面积小，：占地面积小，拆装模具方便，易于安拆装模具方便，易于安放嵌件等。放嵌件等。缺点缺点：塑件推出后需：塑件推出后需由人工取出，不易实现由人工取出，不易实现全自动操作。全自动操作。 卧式注塑机卧式注塑机 它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈一它的注射装置轴线与锁模机构轴线呈一条直线并水平排列。条直线并水平排列。 优点优点：机身较低，利于操作和加料，可实现全自动操作，机床：机身较低，利于操作

8、和加料，可实现全自动操作，机床因重心低而稳定。因重心低而稳定。 缺点缺点：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面积较大。：模具装拆与嵌件安放都比较麻烦，机床占地面积较大。 直角式注塑机直角式注塑机 其注射装置轴线与锁模机构轴线相其注射装置轴线与锁模机构轴线相互正交垂直。互正交垂直。 优点优点：结构简单，便于自制，适于一模仅成型一件，而中心部：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，适用于带有自动回转脱螺纹机构的模具。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。 缺点缺点：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射量的提高也受：占地面积介于立式和卧式两者之间，注射

9、量的提高也受到限制。到限制。 此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。此外，还有多工位旋转式注塑机、双色注塑机等专用注塑机。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备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：使塑料均匀受热塑化并注射作用：使塑料均匀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）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 ( (或柱塞及分流梭或柱塞及分流梭) )、喷嘴等部件所组成。喷嘴等部件所组成。

10、2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备螺杆预塑化柱塞式注射装置螺杆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. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备）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)实现模具的可靠开合动作和必要的行程。实现模具的可靠开合动作和必要的行程。 (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)开模时，提供顶出

11、制件的顶出力及相应的行程。开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。 合模装置组成：主要由定模固定板、动模固定板、移合模装置组成：主要由定模固定板、动模固定板、移动模板、液压缸、模具调整机构、顶出机构以及安全保动模板、液压缸、模具调整机构、顶出机构以及安全保护机构等组成。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. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 液压一曲肘式合模装置液压一曲肘式合模装置1-1-注塑模具注塑模具2-2-喷嘴喷嘴3-3-

12、低压油嘴低压油嘴4-4-高压油嘴高压油嘴2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备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、选择与注塑机的基本参数是其设计、制造、选择与使用的基本依据。使用的基本依据。 注塑机性能的基本参数有：注射量、注射压注塑机性能的基本参数有：注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸等。置基本尺寸等。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 1 1）注射量（公称注射量）：）注射量（公称注射量）： 指指对空注射对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射

13、行程时，注射装置所能达到的最大注一次最大注射行程时，注射装置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射量。选择注射机时，实际注射量应为注射机公称注射量的注射量的25257070。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 2 2）注射压力：）注射压力： 注射机螺杆（或柱塞）为克服塑料流经喷嘴、流道和注射机螺杆（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。型腔时的流动阻力而对塑料熔体施加的压力。 注射压力的选则：注射压力的选则： （1 1）塑料流动性好，形状简单，壁厚较大，）塑料流动性好，形状简单，壁厚较大， 70Mpa 70Mpa； （2 2）

14、粘度较低）粘度较低 形状、精度要求一般，形状、精度要求一般，7070100Mpa100Mpa； （3 3）中、高粘度的塑料，塑件形状、精度要求一般，）中、高粘度的塑料，塑件形状、精度要求一般，l00l00140Mpa140Mpa； （4 4）塑件粘度较高，壁薄或不均匀、流程长、精度要求较）塑件粘度较高，壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高，高， 140140180 Mpa180 Mpa，高精密塑件，高精密塑件，23023025O Mpa25O Mpa。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 3 3）锁模力：）锁模力： 合模机构在注射过程中防止分型面涨开而施加合模机构在注射过程中防止分型面涨开

15、而施加在模具上的力。在模具上的力。 2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 6 6、与模具的配合、连接尺寸、与模具的配合、连接尺寸 （1 1）模板尺寸）模板尺寸 拉杆间距尺寸拉杆间距尺寸 模具模板尺寸模具模板尺寸 注射机注射机模板尺寸模板尺寸 （2 2）最大、最小模具厚度）最大、最小模具厚度 （3 3）模具最大开合模行程：指模具开启时，注射机）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。移动模板与固定模板之间的最大距离。 2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备7 7、注射机参数的校核、注射机参数的校核1 1）最大注射量的校核）最大注射量的校核 塑件连同浇注

16、系统凝料质量一般不塑件连同浇注系统凝料质量一般不大于注射机公称注射量的大于注射机公称注射量的8080GcGmax料筒温度下塑料的体积膨料筒温度下塑料的体积膨胀率的校正系数，对结晶胀率的校正系数，对结晶塑料，塑料，c0.85c0.85；对非结；对非结晶塑料，晶塑料，c0.93c0.932. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备2 2）注射压力的校核：）注射压力的校核： 注射机注射压力要大于成形所需压力。注射机注射压力要大于成形所需压力。 即即注公PP 3 3）锁模力的校核：）锁模力的校核：分锁pAF注射时型腔内的压力注射时型腔内的压力2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备2.2 塑料成型设备

17、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： R R2 2= = R R1 1+ +（1 12 2） 定位圈尺寸定位圈尺寸高度：小型模具为高度：小型模具为8 8 1010 大型模具为大型模具为10 10 15 15 （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 5）开模行程和顶出机构校核）开模行程和顶出机构校核 单分型面注射模单分型面注射模 双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带斜导柱侧抽芯或侧分型机构 H Hc cH H1 1+ H+ H2 2 H Hc cH H1 1+ H+ H2 2 与模具厚度无关与模

18、具厚度无关 与模具厚度有关与模具厚度有关2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备二、塑料挤出机二、塑料挤出机1 1、分类：、分类：柱塞挤出机（间歇式挤出）柱塞挤出机（间歇式挤出）螺杆挤出机（连续式挤出）螺杆挤出机（连续式挤出）-单螺杆挤出机和双螺杆单螺杆挤出机和双螺杆 挤出机。挤出机。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备2 2、单螺杆挤出机、单螺杆挤出机v 组成：组成：传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统传动系统、挤出系统、加热和冷却系统、控制系统v 挤出系统主要包括挤出系统主要包括料斗、料筒、螺杆、机头料斗、料筒、螺杆、机头等几个部分。等几个部分。单螺杆挤出机结构示意单螺杆挤

19、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冷却冷却水管水管4 4 加热器加热器55螺杆螺杆66料筒料筒77液压泵液压泵88测速测速电动机电动机99推力轴承推力轴承1010料斗料斗1111减速减速器器1212螺杆冷却装螺杆冷却装置置2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备1 1）料斗：是保证向挤出机料筒连续供料的装置。）料斗：是保证向挤出机料筒连续供料的装置。2 2）料筒：是一个受热受压的金属圆筒。是物料）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，工作温度为塑化和压缩的场所，工作温度为180290180290C C，料筒内的压力为料筒内的压力为55MPa

20、55MPa。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备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，）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，使塑料获得由摩擦产生的热量。使塑料获得由摩擦产生的热量。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）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，保证挤出制品致密，提高质量。料流压力，保证挤出制品致密，提高质量。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备3 3、

21、双螺杆挤出机、双螺杆挤出机 用途：聚合物共混、填充和增强改性，或进行反应挤出。用途：聚合物共混、填充和增强改性，或进行反应挤出。 组成：传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成。组成：传动装置、加料装置、料筒和螺杆等几个部分组成。 结构：不同双螺杆挤出机的主要差别在于螺杆结构的不同。双螺杆挤结构：不同双螺杆挤出机的主要差别在于螺杆结构的不同。双螺杆挤出机与单螺杆挤出机的主要差别：出机与单螺杆挤出机的主要差别： （1 1）结构不同：双螺杆挤出机）结构不同：双螺杆挤出机-两根平行的螺杆置于一两根平行的螺杆置于一“”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

22、单螺杆挤出机：物料传送单螺杆挤出机：物料传送-拖曳诱发型的拖曳诱发型的 双螺杆挤出机：物料传送双螺杆挤出机：物料传送-正向位移传送（啮合正向位移传送（啮合型双螺杆挤出机）；型双螺杆挤出机）； （3 3） 物料流动速度场的不同：但双螺杆挤出机的混合特性物料流动速度场的不同：但双螺杆挤出机的混合特性和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流，混合充分，热传递良和总体行为主要取决于发生在啮合区的漏流，混合充分，热传递良好，熔融能力大，排气能力强及对物料温度控制良好等。好，熔融能力大，排气能力强及对物料温度控制良好等。2. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备 双螺杆挤出机结构示意图双螺杆挤出机结构示意图

23、 1 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加料加料器器77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. 22. 2 塑料成型设备塑料成型设备三、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“-喂料喂料机，数字机，数字-螺杆直径和长径比，末尾的字母螺杆直径和长径比，末尾的字母-机器结构机器结构或参数改进序号。或参数改进序号。v 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与外圆直径比，指螺杆工作部分长度与外圆直径比; ; 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的高度，指螺杆中心线到地面的高度; ; 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. 22. 2 塑料成型设