塑料成型工艺与模具设计实验指导书

《塑料成型工艺与模具设计》

实验指导书

宁波大红鹰学院机械与电气工程学院 机自 专业制

2011 年 3 月 20 日

宁波大红鹰学院《塑料成型工艺及模具设计》课程实验指导书

实验须知

1. 实验是学习机械类专业课程不可缺少的组成部分，这对加深理解

基本概念，巩固课堂上所学的知识都很重要，每次实验必须认真对待。

2. 做实验前，必须认真预习有关课程内容和阅读实验指导书，熟悉

实验内容和步骤。

3. 做实验时要严格按照实验指导书的内容，步骤进行，认真操作，

做好实验记录。

4. 做完实验，请指导教师看实验结果，教师确认实验通过后．应将

实验台恢复原状，关好电源．经指导教师同意后才能离开实验室。 5. 每次实验后，按实验指导书的要求，填好实验报告，交给指导老

师审阅。

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目 录

实验一 塑料注塑模具参观 ................................................................. 3

实验二 注射模上机安装实验 .............................................................. 5

实验三

塑料注射成型工艺实验 ........................................................... 8

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实验一 塑料注射模具参观

一、实验目的

1．熟悉塑料模结构、各零部件的作用和装配关系。 2．熟悉给类注塑模具结构类型。

二、实验设备及工具

1．注射模六副。 2．钳工工作台若干台。 3、工作手套若干套 三、实验内容及步骤

1 、实验准备

1）拆装模具的类型：塑料注射模具。 2）摆放出不同的模具结构类型。 3）准好草绘所要用到的工具

4）熟悉实验要求：要求复习有关模具理论知识，详细阅读本指导书，对实验报所要求的内容在实训过程中作详细的记录。拆装实训时带齐绘图仪器和纸张。

2 、观察分析

接到具体要拆装的模具后，需对下述问题进行观察和分析，并作好记录： 1）模具类型分析

对给定模具进行模具类型分析与确定。 2）塑件分析

根据模具分析确定被加工零件的几何形状及尺寸。 3）模具的工作原理

要求分析其浇注系统类型、分型面及分型方式、顶出方式等。 4）模具的零部件

模具各零部件的名称、功用、相互配合关系，每个零件的加工方法以及加工工艺路线。

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3 、绘制模具结构简图

1）根据所分析的模具结构特点，绘制其模具结构简图（整体结构的三视

图）

2）在所绘制的结构简图上分别标出各个零件的名称。

四、实验报告要求

1、写出所拆装模具的类型、结构特点（型腔排布形式、进浇形式、推出机

构的形式等）

2、绘制出模具结构简图，并注明名称及用途。

3、填写模具零件表（要填写8个以上），并在模具结构简图中标出。

注塑模具零件表

序 号 名 称 数 量

用 途 备 注

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实验二 注射模上机安装实验

一、实验目的

1、学会正确操作注射成型机。

2、熟悉塑料成型模具的安装、调试全过程。 3、详述模具设计的合理性及成型工艺条件。

4、讨论并分析注射机主要性能参数，加深理解各主要性能参数。

二、实验设备

1、卧式注射机一台 2、注射模具一套 3、吊装设备

三、实验内容及步骤

1、模具安装 (1)预检模具

在模具安排之前，根据图纸对模具进行比较全面的检查，以便及时发现问题进行修模。免得装上后再拆下来。当模具固定模板和运动模板分开检查时，要注意方向记号，以免合拢时搞错，对于模具的运动部分，必须检查是否清洁或有异物落入，以免损伤模具。 （2）吊装模具

模具吊装时必须注意安全，人员（一般为2—3人）之间要配合密切，模具尽可能整体安装，若模具设有侧向移动机构，一般应将滑块在水平位置。（滑动在片面内左右移动） （3）紧固模具

在安装调整模具时，采用“调整”操作方式，把液压系统的压力调到5Mpa。 拨动操作面上闭模开关进行闭模，然后利用调模机构进行调模（有利用液压马达进行调模，本机利用手动进行调模）。调节模板开档至比较模具厚度大1—2mm。再启模后将已吊装的模具吊入模板中间，并使定位凸肩进入固定模板定位孔内，而后拨动闭模开关闭模，利用调模装置调整模板开档，使模具被两片模板夹紧。根据模具的大小用固紧螺钉、压块将模具安装再两块模板上。此时必

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须注意将压紧所再平面与模板平面平行。（可用调节螺钉或垫块调整）提高压紧可靠性。

(4)闭模松紧度的调节

闭模的松紧度既要防止制品的溢边，又能保证型腔的适当的排气。对于目前常规的锁模机构，闭模松紧度主要凭目测和经验：一般情况，在模具被紧固后再启模，利用调模装置，再调小模板开档0.5mm 左右，然后进行启闭模，并试验成型，制片如有飞边，则可用微调装置逐渐将开档调小。（注意：本机器所可能调整的最大锁模力为80吨）但是，在满足成型制品要求的情况下，不要过分预紧模具，对于需要加热的模具，应在模具达到规定温度后再校正闭模松紧度。 (5)低压保护调节

在初步完成锁模预紧力调整之后，为确保模具的工作安全，必须进行低压保护作用的调节，首先将液压系统的压力调至可以移动模板的最低压力，根据制品的需要，调节形成开关的位置选定低压保护的起始点，然后，在低压保护作用下，以极慢地速度进行闭模，并调节另一行程的开关位置，使模具接触前0.2－0.5mm位置时，低压保护结束。在调节低压保护时，要进行反复的试验，做到灵敏、可靠。

（6）顶出距离和顶出次数的调节

模具紧固后，慢速启模，将顶杆的位置调节到模具上的顶出板和动模底板之间尚有不小于5cm的间隙，做到既能顶出制件，又能防止损坏模具，顶出次数可以是一次顶出，亦可以是多次顶出。根据制品的需要，可以在操作面板上选择。 （7）接通冷却水管或加热线路。 2、试摸

(1)试模前准备工作

在试模前，必须对设备的油路、水路、电路进行检查，按要求保养设备，做好开车前的准备工作。 (2)确定工艺参数

(3)检查原料是否合格，对于湿度大的料应进行干燥处理。

(4)根据推荐的工艺参数加热料筒和喷嘴，若模具亦需加热，应接通电路并加热。 (5)判别料筒和喷嘴温度是否合适，其方法可将喷嘴脱离固定模板，用较低的注

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射压力，使塑料从喷嘴口缓慢流出，观察料流，若没有硬块、气泡、银丝、变色且光亮，说明料筒喷嘴温度比较合适，反之，则需要适当调节。

四、实验报告要求

1、简述注射机的工作过程

2、简述注塑模具安装的主要注意事项 3、记录的注射机的主要技术参数 4、画出模具装夹装置的简图

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实验三 塑料注射成型工艺实验

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、实验设备

注射成型机

注射模 游标卡尺

三、实验内容及步骤 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、实验步骤

（1）开机与调试

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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。

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（5）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、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。

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。 （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。

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四、实验报告

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、制品质量测量记录。

4、分析温度、压力、时间三要素对塑料产品质量的影响。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/ji9g.html