人人民民邮邮电电出出版版社社项目2 塑料成型工艺设计本章能力目标l1具有合理选择塑料种类和分析原料成型工艺性的能力。l2具有合理选择塑料成型方式的能力。l3会分析塑件结构工艺性，并能够按国标标注塑件尺寸公差。l4会初步判定所选择注射成型设备与模具的适应性。l5能正确确定塑件成型工艺参数，编制塑件成型工艺卡。本章知识目标p1掌握塑料的概念，熟悉常用塑料代号、性能、用途。p2掌握模塑成型工作原理、成型工艺过程及特点。p3熟悉国标GB/T144862008的使用方法，掌握塑件结构设计原则。p4了解温度、压力、时间对塑件质量的影响。p5掌握注射模具与成型设备的关系。人人民民邮邮电电出出版版社社选择与分析塑料原料选择与分析塑料原料一一确定塑料成型方式及工艺过程确定塑料成型方式及工艺过程二二分析塑件结构工艺性分析塑件结构工艺性三三项目2 塑料成型工艺设计 初步选择注射成型设备初步选择注射成型设备四四确定塑件成型工艺参数确定塑件成型工艺参数五五任任务人人民民邮邮电电出出版版社社任务任务4 初步选择注射成型设备初步选择注射成型设备能力目标1具有合理选择注射成型设备的能力。2会初步判定所选择注射成型设备与模具的适应性。3会调试注射成型模具，合理分析试模过程中出现的基本问题，提出解决方案。知识目标1了解注射机的分类、工作原理及技术参数。2掌握注射模具与成型设备的关系。3了解注射模具安装、调试的基本过程。人人民民邮邮电电出出版版社社一、 任务引入 本项目以灯座塑件（如图2-1所示）为载体，培养学生合理选择成型设备的能力。 实操训练任务：现场手动操作注射机，生产塑件，完成一个完整的注射工作循环（模具安装调试内容建议现场教学）。 图2-1 灯座二维图形人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （一）注射机的（一）注射机的结构构 (1)注射系统注射系统包括料斗、料筒、加热器、计量装置、螺杆（注塞式注射机为柱塞和分流梭）及其驱动装置、喷嘴等作用;加热熔融塑料，使其达到粘流状态；施加高压，使其射入模具型腔一台通用型注射机主要包括注射系统、合模系统、液压控制系统和电器控制等四部分 图2-3注射机的结构1合模液合模液压缸缸2锁模机构模机构3移移动模板模板4顶杆杆5前固定模板前固定模板6控制台控制台7料筒及加料筒及加热器器8料斗料斗9定量供料装置定量供料装置10注射缸注射缸11后固定模板后固定模板12拉杆拉杆人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （一）注射机的（一）注射机的结构构 (3)液压传动和电器控制系统保证注射成型按照预定的工艺要求（压力、速度、时间、温度）和程序准确运行。液压传动系统是注射机的动力系统，电器控制系统则是控制系统。(2)合模系统合模系统主要由前后固定模板、移动模板、拉杆、合模油缸、连杆机构、调模机构以及制品推出机构等组成。作用;实现模具的闭合、锁紧、开启和顶出制品人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类 卧式注射机卧式注射机立式注射机角式注射机 注射装置与合模装置注射装置与合模装置轴线的方向的方向人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类 卧式注射机卧式注射机 卧式注射机卧式注射机 卧式注射机生卧式注射机生产现场图 注射机的结构1合模液压缸2锁模机构 3移动模板 4推杆 5固定模板 6控制台7料简及加热器 8料斗9定量供料装置 10注射缸注射装置与合模装置注射装置与合模装置轴线呈一呈一线，与水平方向平行，与水平方向平行优点：重心低，点：重心低，稳定；加料、操作及定；加料、操作及维修方便；修方便；塑件可自行脱落，易塑件可自行脱落，易实现自自动化生化生产。缺点：占地大，模具安装麻缺点：占地大，模具安装麻烦，嵌件安放不，嵌件安放不稳。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类卧式注射机卧式注射机 卧式注射机卧式注射机人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类 立式注射机立式注射机立式注射机工作原理示意图注射装置与合模装置注射装置与合模装置轴线呈一呈一线，与水平方向垂直，与水平方向垂直排列排列立式注射机立式注射机优点：占地少，模具拆卸方便，易于安装嵌件。点：占地少，模具拆卸方便，易于安装嵌件。缺点：重心高，加料困缺点：重心高，加料困难；推出的塑件要人工取出，；推出的塑件要人工取出，不易不易实现自自动化；注射量化；注射量较小。小。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类 直角式注射机直角式注射机注射装置与合模装置注射装置与合模装置的的轴线相互垂直排列相互垂直排列角式注射机角式注射机优点：点：结构构简单，适于成型中心不允，适于成型中心不允许有有浇口口痕迹的平面塑件，同痕迹的平面塑件，同时常利用开模常利用开模时丝杠的杠的转动来拖来拖动螺螺纹型芯或型型芯或型环旋旋转，以便脱下塑件。以便脱下塑件。缺点：机械缺点：机械传动无准确可靠的无准确可靠的注射注射压力、保力、保压压力及力及锁模力，模力，模具受冲模具受冲击振振动较大。大。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类1按外形结构特征分类 角式注射机角式注射机人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类 新型多模注射机人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类2按塑化和注射方式它可分为人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类2按塑化和注射方式它可分为螺杆式、柱塞式和螺杆塑化柱塞式螺杆塑化柱塞式注射机。图2-35柱塞式注射机成型原理图1注射模2喷嘴3料筒4分流梭5料斗6注射柱塞塑化效果好。适应性强（除氟塑料外）。生产周期短、效率高。容易实现自动化生产。设备价格较高、模具成本高，适于批量生产。螺杆式特点：螺杆式特点：螺杆式注射机成型原理图1喷嘴2料筒3螺杆4料斗 人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类3按注射机大小规格分类类 型微 型小 型中 型大 型超 大 型锁模力（kN）16016020002000400050001250016000理论注射量（cm）1616630800315040001000016000表表2-192-19 按注射机的大小规按注射机的大小规格分类格分类人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类4按合模装置的特征分类液压式、液压机械式图2-36液压式合模装置1动模座2定模座3喷嘴4模具5锁模缸图2-37液压机械式合模装置1模具2定模座3动模座4前连杆5后连杆6十字连杆7锁模缸8调模拉杆此外，按注射机的用途它可分为通用注射机和专用注射机(热固性塑料注射机、发泡塑料注射机、多色注射机等）。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （三）注射机（三）注射机规格及其技格及其技术参数参数注射机型号标准表示法主要有注射量、锁模力、注射量与锁模力同时表示3种方法。 1注射量表示法 注射机以螺杆或柱塞作一次最大注射行程螺杆或柱塞作一次最大注射行程时（对空注射）能注射出注射出PS的最大量表示。 注射量表示法不能直接判断规格的大小，常用的卧式注射机型号有： XSZ30、XSZ60、XSZY125、XSZY500 、 XSZY1000 等。其中其中X表示料成型；表示料成型；S表示塑料；表示塑料；Z表示注射成型；表示注射成型；Y表示螺杆式（无表示螺杆式（无Y表示柱塞式）；表示柱塞式）；60、125、500等表示注射机的最大注射量（等表示注射机的最大注射量（g或或cm3）。人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （三）注射机（三）注射机规格及其技格及其技术参数参数 2合模力表示法 合模力表示法是用注射机最大合模力（ kN ）来表示注射机规格的方法3合模力与注射量表示法 合模力与注射量表示法是目前国际上通用的表示方法，是用注射量为分子、合模力为分母表示设备的规格。 如 SZ 63 /50 型注射机， S 表示塑料机械， Z 表示注射机， 63 表示注射容量 63 cm3，合模力为 50x10kN 。 部分国产和注射机主要技术规格见表2-20 。 附录3列出了HTF/TJ系列注射机主要基本参数 人人民民邮邮电电出出版版社社人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核 最大注射量最大注射量 最大注射最大注射压力力 最大最大锁模力或最大成型面模力或最大成型面积 模具最大厚度和最小厚度最大模具最大厚度和最小厚度最大开模行程开模行程 机床模板安装模具的螺机床模板安装模具的螺钉孔（或孔（或T形槽）的位置和尺寸等形槽）的位置和尺寸等 以以保保证模具和注射机相互匹配模具和注射机相互匹配 人人民民邮邮电电出出版版社社 1最大注射量的校核最大注射量的校核式中 n 型腔数量； mi 单个塑件的体积或质量， cm3 或 g ; mj 浇注系统凝量， cm3或 g ; k 注射机最大注射量利用系数，一般取 0.8 ; mmax 注射机最大注射量，cm3 或 g ; 注塞式注射机的允注塞式注射机的允许最大注射量是以一次注射聚苯乙最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的的最大克数（最大克数（g）为标准的。准的。螺杆式注射机是以体螺杆式注射机是以体积（cm3,）表示最大注射量）表示最大注射量（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 2注射机的注射机的额定定锁模力（合模力）的校核模力（合模力）的校核式中 注射机的额定锁模力， N; A 单个塑件在模具分型面上的投影面积， mm2 ; Aj 浇注系统在模具分型面上的投影面积， mm2 ; p 塑料熔体对型腔的成型压力（ MPa ) 查表5.3，在分型面不重合在分型面不重合（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 3注射注射压力的校核力的校核 塑料制件成型所需要的注射压力是由塑料品种、注射机类型、喷嘴形式、塑件的结 构形状及尺寸和浇注系统的压力损失等因素决定的。对粘度大的塑料，壁薄、流程长的塑件，注射压力需大些。柱塞式注射机的压力损失较螺杆式大，注射压力也需大些。注射机的注射机的额定注射定注射压力力P0要大于成型要大于成型时所需要的注射所需要的注射压力力Pz 即：即： P0KPz（K安全系数，取安全系数，取1.31.4)（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 4、安装参数校核、安装参数校核模具与注射机安装部分的相关尺寸的校核模具与注射机安装部分的相关尺寸的校核 设计模具时，注射机安装模具部分应校核的主要项目包括喷嘴尺寸、定位孔尺寸、拉杆间距、最大及最小模厚、模板上安装螺钉孔的尺寸及位置等。 （四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 R=r+(12)mm D=d+(051)mm(1)主流道主流道衬套尺寸套尺寸卧式或立式注射机卧式或立式注射机图2-38直角式注射机直角式注射机:平面接触平面接触（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 （2）定位圈尺寸定位圈尺寸 注射机固定模板定位孔与模具定位圈(或主流道衬套凸缘)的关系两者按H9f9配合或配合或0.10.3mm间隙隙，以保证模具主流道的主流道的轴线与与注射机注射机喷嘴嘴轴线重合重合，否则将产生溢料并造成流道凝料脱模困难。 定位圈的高度h，小型模具为810mm，大型模具为1015mm。（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 图2-39模具与注射机的关系1注射机顶杆2注射机移动模板3压板4动模5注射机拉杆6螺钉7定模8注射机前固定模板人人民民邮邮电电出出版版社社 （3）模具尺寸与注射机装模空模具尺寸与注射机装模空间的关系的关系 模具的最大、最小厚度模具的最大、最小厚度模具的总高度必须位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间 Hmax=Hmin+ HminHHmax。 式中 H模具闭合厚度； Hmin注射机允许模具最小厚度； Hmax注射机允许模具最大厚度； 注射机在模厚方向长度的调节量。 若若H小于小于Hmin时，则可采用垫板来调整h，以使模具闭合。若若H大于大于Hmax时，则模具无法锁紧或影响开模行程，尤其是液压肘杆式机构合模的注射机，其肘杆无法撑直，这是不允许的。 应校核模具的模具的长、宽尺寸尺寸，使模具能从注射机的拉杆之间装人。二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 （4）模具的安装固定模具的安装固定 安装方法有两种： 用螺用螺钉直接固定直接固定：模具动、定座板与注射机模板上的螺孔应完全吻合； 用用压板固定板固定：模具固定板需安放压板的外侧附近有螺孔就能紧固，因此，压板固定具有较大的灵活性。（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 （4）模具的安装固定模具的安装固定 安装方法有两种： 用螺用螺钉直接固定直接固定 用用压板固定板固定（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 5开模行程与推出机构的校核开模行程与推出机构的校核（1）当注射机的最大开模行程与模具厚度无关）当注射机的最大开模行程与模具厚度无关主要是指液压机械联合作用的合模机构的注射机。如XSZ30、XSZ60、XSZY125、XSZY500、XSZY1000等，其最大开模行程与模具厚度无关。它的行程大小由连杆机构(或移模缸)的最大冲程决定的。Smax注射机最大开模行程，mm；SK 移动模板和固定模板之间的最大开距；S 所需开模距离 （四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 （2）当注射机的最大开模行程与模具厚度有关）当注射机的最大开模行程与模具厚度有关 主要是指全液压合模机构的注射机，如直角式注射机SYS20、SYS45，其移动模板和固定模板之间的最大开距S减去模具闭合厚度H等于注射机的最大开模行程SHm模具闭合厚度；人人民民邮邮电电出出版版社社 5开模行程与推出机构的校核开模行程与推出机构的校核注射机最大开模行程，mm；推出距离（脱模距离），mm；包括浇注系统在内的塑件高度，mm 单分型面注射模具开模行程分型面注射模具开模行程（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 双分型面注射模具开模行程双分型面注射模具开模行程a取出浇注系统凝料所需的距离,mm；人人民民邮邮电电出出版版社社 具有具有侧向抽芯向抽芯时开模行程开模行程5、开模行程与推出机构的校核、开模行程与推出机构的校核（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 Hc完成侧向抽芯距离l，所需的开模距离 推出距离（脱模距离）包括浇注系统在内的塑件高度 人人民民邮邮电电出出版版社社各种型号注射机的推出装置和最大推出距离不尽相同，设计时，应使模具的推出机构与注射机相适应。通常是根据开合模系开合模系统推出装推出装置的推出形式（中心推出置的推出形式（中心推出还是两是两侧推出）、注射机的推出）、注射机的顶杆直径、杆直径、顶杆杆间距和距和顶出距离出距离等校核模具推出机构是否合理、推杆推出距离能否达到使塑件顺利脱模的目的。 6推出装置推出装置的校核的校核1)中心顶杆机械顶出2)两侧双顶杆机械顶出3)中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆机械联合顶出4)中心顶杆液压顶出与其它开模辅助液压缸联合作用，（四）注射机有关工（四）注射机有关工艺参数的校核参数的校核二、相关知识 人人民民邮邮电电出出版版社社 1注射机工作注射机工作过程程（五）注射机安装与（五）注射机安装与调试二、相关知识 关门关门合模合模注射装置前移注射装置前移注射注射保压保压预塑预塑冷却冷却注射装置后退注射装置后退开模开模顶出顶出顶退顶退开门开门清理模具清理模具取件取件链接调模动画链接调模动画人人民民邮邮电电出出版版社社 2注射机安全操作注意事注射机安全操作注意事项（五）注射机安装与（五）注射机安装与调试二、相关知识 认真阅读操作说明 注射机的安全装置处于正常工作状态。 模具安装必须牢固可靠。 顶出距离、开模行程必须调整合适。 合理设定成型工艺参数。注射过程动作选择 手动操作半自动操作全自动操作人人民民邮邮电电出出版版社社 1模具的安装与模具的安装与调试（五）注射机安装与（五）注射机安装与调试二、相关知识 （1）预检（2）吊装与紧固 模具吊装方向的选择遵照的原则 吊装方式。 模具的紧固（3）顶出距离的调节（4）合模松紧程度的调节（5）模具配套部分的安装（6）试模 模具预热。 料筒和喷嘴的加热。 工艺参数的选择和调整。 试注射。（7）模具验收表2-22 列出了试模过程中易产生的缺陷及原因，解决方法如附表2所示。尽量将滑块置于水平位置模具长边与水平方向平行管路线路等尽可能放置在非操作面侧面人人民民邮邮电电出出版版社社人人民民邮邮电电出出版版社社三、任务实施 （一）依据最大注射量初（一）依据最大注射量初选设备人人民民邮邮电电出出版版社社三、任务实施 根据注射量，查表2-20或模具设计手册初选螺杆式注射机，选择XSZY500型号，设备主参数如表2-23所示。人人民民邮邮电电出出版版社社三、项目实施 2依据最大依据最大锁模力初模力初选设备人人民民邮邮电电出出版版社社作业1注射机分哪几类？各自有何特点？注射机分哪几类？各自有何特点？2注射机有哪几个部分组成？各组成部分的作用是什么注射机有哪几个部分组成？各组成部分的作用是什么？3注射模具是否与所使用注射机相互适应，应该从哪几个方面进行校核？4连续作业：现有一塑料制件电流线圈架制件，如图2-2所示。该制件为某电器产品配套零件，需求量大，要求外形美观、使用方便、质量轻、品质可靠。试确定成型设备规格。人人民民邮邮电电出出版版社社43请同学们课后预习和复请同学们课后预习和复习习课程相关内容课程相关内容 多谢多谢 !人人民民邮邮电电出出版版社社二、相关知识 （二）注射机的分（二）注射机的分类2按塑化和注射方式它可分为螺杆式柱塞式人人民民邮邮电电出出版版社社