成型工艺及模具设计实验指导书

《成型工艺及模具设计》实验指导书龙向前编桂林电子工业学院机电与交通系2004年10月10日实验一注塑的模具拆装实验一实验目的及意义：通过拆装实验，使大家进一步了解注塑模具各零件的作用及在模具中的装配关系；进一步熟练所拆装模具的各零部件的功用，特点以及其加工方法。

该实验综合了模具制造工艺、现代制造技术、机械制造工艺特种加工等多门课程。

了解注塑模具装配的技术要求；掌握注塑模具装配、拆卸过程。

从而使大家对于所学的知识有理论认识到感性认识过程的跨越，同时也增强了大家的动手能力，巩固了所学的知识。

二实验内容：1、对现有注塑模具，根据其特点，画出由其所生产的制品的零件草图。

2、画出草图后，进行拆装，前提是在拆装过程中不能损伤注塑模具的零部件及其表面。

3、进一步熟练所拆装模具的各零部件的功用，特点以及其加工方法。

4、掌握不同模具的装备和调整的基本方法。

5、要求实验之前，认真阅读实验报告；6、在拆装过程中，要做到轻拿，轻放，以免碰伤其的零部件。

三注塑模的组成机构与原理注塑模的结构是由塑料制品结构、注射机种类与规格所决定的。

塑料制品结构根据用途不同千变万化，注射机的种类和规格又很多，从而导致注塑模的结构形式亦十分繁多。

不管其结构如何变化，它们总是有规律可循的。

从注塑模的基本结构来看，一副注塑模通常由以下基本部分组成（包括本实验所用注塑模）：1、定模机构定模机构是安装在注射机的固定板上的部分型腔。

由定位环即主流道衬套、主流道体、定模底板。

定模板和凹模组成一体，在注射机上固定不动。

主流道道口与注射机的喷嘴相联，目的是为了引入溶塑体。

2、动模机构动模机构是安装在注射机的动模板上的部分型腔。

由凸模、动模板、导柱、斜块抽心机构、动模垫板和模脚等组成一体，在注射机的锁模装置的驱动下往复运动。

随着动模板向右一起运动，完成凹模与凸模闭合，即闭模。

注射机料筒里的溶模塑料在高压作用下，通过喷嘴合浇注系统进入模腔，获得所需要的制品。

当动模板向左运动时，完成开模，借助顶出装置实现制品的脱模、落料。

3、浇注系统浇注系统是将熔融塑料引向闭合模腔的通道。

通常由主流道、分流道和浇口等组成。

4、导向装置导向装置是用以保证动模和定模闭合时位置的准确性。

它由导柱和导套组成。

对于多腔注射模，其顶出机构也设置了导向装置，以免顶杆弯曲和折断。

5、顶出机构当制品上带有侧孔、侧凸和侧凹结构时，在顶出机构工作前，先要将可作侧向运动的型芯或型腔从制品中抽出，该侧向运动是由抽芯机构实现的。

通常有斜导柱抽心机构和斜导块抽芯机构，本实验使用后者。

斜导块抽芯机构是由轴线方向与模具开模方向成一定角度的斜导块，即压紧块和滑块等组成。

为了保证抽芯动作准确可靠，压紧块固定在顶模板上，滑块安装在动模机构中的左右侧，分别用螺钉和弹簧与固定板（限位挡板）相联。

开模时，开模力通过滑块左边或右边的螺钉上弹簧作用于滑块，迫使滑块在动模板的导槽内向左侧或右侧移动，当斜导块全部脱离滑块后，侧向型芯或型腔便完全从制品抽出，完成抽芯动作，然后，制品有顶出机构顶出。

6、冷却和加热装置加热是为了满足注射成型工艺对模具温度的要求；冷却是为了使熔料能在模具内冷却定型。

一般凹、凸模中通冷却水、热水、热蒸汽等。

7、排气系统排气系统是为了把型腔内原有的空气以及塑料受热过程中产生的气体排出，而在模具分型面（凹、凸模相配合的接触面又称合模面）处开设的排气槽。

四实验仪器与设备1、注塑模2套2、铜棒1-2根3、内六角扳手1套4、活动扳手2把五实验步骤1、根据所给模具，分析并画出该模具生产出零件的相应零件草图。

2、画完零件图后，开始对模具进行拆开并按照顺序排好。

3、在拆的过程中，最好能指出顶杆的固定形式，以及顶出机构的导向装置；推板的脱模机构或且多元件联合顶出机构的原理。

4、弄清并熟练各模具的组成部件的结构、特点以及其工作原理，最好能指出各零件的加工方法。

5、把拆开的零件按照后拆先装，先拆后装的原则进行装配。

六实验注意事项1、在拆装过程中必须注意安全，以免手被划伤、压伤。

2、每次把模具拆装之前，必须检查模具上、下表面以及桌面，看它们是否干净或有脏物并将其处理干净。

3、装拆模具零件部件时，要保证位置正确、牢固可靠。

在拆、装过程中，只能用铜棒或木轻击，以免损坏模具。

4、每次将模具安装完之后，要把工具排放好。

5、实验结束后，在规定时间内完成实验报告（包括思考题），并交到实验指导老师。

思考题1、把本实验所用模具能生产的制品的零件图画出。

2、叙述本实验所用模具的组成、结构及其特点。

3、任意选出实验所用模具中的1-2零件，并叙述其加工方法。

实验二注射成型工艺过程和工艺参数的确定一、实验注意事项1、预习是做好实验的前提。

在实验之前，应仔细阅读实验讲义《成型工艺及模具设计实验指导书》、教材《成型工艺及模具设计》。

为了能充分地发挥学生创新能力，动手参与综合性、设计性实验，必须了解实验的目的和要求，掌握基本原理和主要实验步骤，视条件可在此实验前先做好预习报告。

2、必须熟悉所用仪器设备，即注塑机的原理及使用，在实验时必须注意安全，同时在实验教师演示、操作过程中看清楚操作步骤和方法。

然后再进行实验；实验之前一定要先接通冷却液，同时在实验过程中也留意冷却水是否被断开；由于计量电机功率较小，一次性加料不能过多；注射之前一定先合模，否则容易把设备橦坏。

3、经实验指导老师审定通过，方可进行操作。

在实验过程中仔细的观察，如实而有条理地记录，并且不放过可能出现的一些反常现象，分析问题、解决问题，培养独立思考的能力。

4、实验完毕，收拾工具，打扫实验台，关好电器开关，经指导老师同意后，方可离开实验室。

二、实验目的和意义1、了解注塑机的布局、基本组成及其结构特点；2、熟悉注塑机基本操作和使用方法；3、通过注塑、成型的操作加工，使大家对注塑的工艺特点和参数以及注塑模具的结构、工作原理能够进一步了解，学会综合运用所学知识对实际生产中，制品在结构、工艺可能出现的一些问题进行分析和研究是具有十分重要的意义的。

三、实验内容及要求1、了解注塑成型机的结构特点及类型；2、掌握注塑机注塑的基本组成及其功能；3、通过注塑若干零件，使大家能够掌握注塑机的成型过程以及成型的工艺特性—收缩率，并且根据实验步骤、方法计算出其在室温下收缩率；4、实验前必须认真阅读实验报告，并且严格照实验步骤进行实验操作，同时按实验要求认真完成实验及思考题；5、要求自行设计正确的实验方案并分析实验结果。

四、实验设备及实验原理注塑机又称注塑成型机和注塑模塑或注塑，它是热塑性塑料制品成型的一种重要的方法，也已成功的用语成型某些热固性塑料制品。

其加工的制品在塑料制品总量中约占20%-30%，制品的用途已经扩大到各个领域，注塑成型的原理如下图1-1-1所示。

开机时首先将颗粒状或粉状塑料从料斗5送进料筒，经加热器4加热溶化呈流动状态后，由螺杆8以一定的压力与速度推动，通过喷嘴9和模具2的浇道注入温度较低的闭合的模具型腔各处，经一定时间冷却、硬化定型后便得到所需的塑料制品。

松开模具时，由顶出杆12顶出制品，完成一个注塑成型周期。

注塑成型的周期从几秒至几分钟不等，它取决于制品的大小、形状与厚度。

因而，注塑成型过程可分为加料、熔融塑料、注塑、制件冷却和制件脱模等五个步骤，可利用电器控制，也可通过计算机来实现半自动或全自动操作。

注塑成型机按其外形特征可分为立式、卧式和直角式。

按塑料在料筒中被熔融塑化后的机构不同还可分为柱塞式注塑机以及螺杆式注塑机。

本实验用到的是螺杆注塑机。

前者结构简单，使用方便，通过料筒和活塞达到塑化与注塑两个基本作用。

但是控制温度和压力比较困难。

后者有一个螺杆和一个料筒组成。

塑料依靠螺杆在料筒内的转动、同时加热塑化。

并且不断被推向喷嘴处，还可以缓慢的向后推移，推到位后停止转动。

此时，螺杆接好的混合和塑化，提高了注塑机的质量，并且可以增加注塑量，扩大了注塑成型塑料的范围。

因此，它在注塑成型机发展中占有绝对的优势。

下面简单介绍SZ-250型螺杆式注塑成型机，从它的组成与结构来看，SZ-250型注射成`型机主要由：1、床身。

如图所示，它主要作用是支撑模具控制机构和注射机构;内装液压油，控制电器及操作按钮；两侧分别固定有两个液压换向阀。

2、模具控制机构，如图所示，它主要是由固定板，活动模板，模具固定板，以及模具开、合液压控制系统及其铰链机构和顶出机构等组成；它的作用就是调整活动板与前固定板之间距离，控制模具的开、合，以及把制品从模芯上顶出。

3、注射机构。

如图所示，它主要由进料机构、机座、机动进给机构、加热即熔融机构和注射机构组成，它的作用就是把粉状或颗粒状塑料从料斗5送进料筒，通过螺杆8以一定的压力与速度把粉状或颗粒状塑料推动到熔融室进行加热。

当加热达到一定温度即70°C-180°C时塑料由固态转变流动状态，便可以开始进行制品注射。

具体的注射温度要根据选用不同材料的耐热等级而定：比如聚苯乙烯，ABS（70°C）；聚甲醛，尼龙1010（Y级，90°C）；有机硅树脂,增强尼龙（H级，180°C）。

我们本次实验选用的材料时工业石蜡，其耐热等级为110°C。

也就是说注射机构主要完成把粉状或颗粒状塑料加热熔融呈流动状态，再以一定的压力把流动状态石蜡注射到模腔内。

4、控制部分。

如图所示，它主要由手动控制和计算机控制两部分组成。

使用手动操作时可以直接按床身上相应的按钮，就能进行整个制品生产过程的操作。

使用计算机时可以根据图键面所示进行操作。

该键面主要由串行端口设置；开模大小设置；计量大小设置；循环次数设置；冷却时间设置；工作状态栏；半自动和自动操作按钮等组成。

其中①串行通行端口设置包括COM1，COM2两个方面通信端口，它在系统控制的范畴中一直占有极重要的地位。

COM1端口是目前正在使用的端口，一般以9个引脚的接头接出；COM2是备用端口。

②、开模大小设置如图（1）所示，是根据模具大小来控制、调整活动模板1与固定模板3之间距离的。

它的控制与原理是采用发光二极管与数字电路匹配使用，工作时主要对光栅上等距孔个数进行检测来控制行程大小，当系统的发送端把采集到的信号还原成标准信号后，发送到接受端，并且通过计算机对其进行控制。

其设定范围为：1-13个等距孔（1-13cm）任意两个孔距为10mm。

③、计量大小设置就是控制颗粒状或粉状塑料的进给量的大小，其控制原理与开模大小设置基本相同。

设定范围为：1-6个孔（1-6cm)，在实际生产中公秤注射量是以cm3为计量单位的。

④、循环次数设置，就是指实际生产中所需生产工件件数的设置方法。

何谓循环次数？循环次数是指生产一个工件时由合模→射座进→计量→注射→冷却→开模→顶出→回位→合模等组成的一个循环，秤之为一次循环。