广东工业大学塑料成型工艺及模具设计实验指导书

《塑料成型工艺及模具设计》实验指导书
陈璞陈绮丽
广东工业大学材料与能源学院
2007年01月
实验指导书
实验一
实验项目名称：模具与注射机的关系
实验项目性质：普通实验
所属课程名称：塑料成型工艺及模具设计
实验计划学时：2
一. 实验目的
1．了解典型注射模的基本结构，认识各零件在模具中的作用。

2．了解注射模具与注射机的安装关系，掌握注射模设计时要
校核的注射机基本参数。

3．了解在注射机上安装模具的程序。

4．学习对试模过程中存在的问题进行分析。

二、实验内容和要求
1．安装模具到注塑机上，调整锁模机构使模具处于安全工作状态。

2．测试注射机的最大注射量。

3．注射标准试样。

三．实验主要仪器设备和材料
1．SZ-60塑料注射成型机一台。

2．塑料试样注射模具一副。

3．工具：钢尺、活动扳手、内六角扳手、螺丝刀、锤子、铜棒等。

4．实验用塑料：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）或聚苯乙烯（PS）。

四．实验方法、步骤及结果测试
1．根据所加工塑料调整注射机料筒、喷嘴的加热温度并打开加热。

打开注射座冷却水开关。

2．把模具安装在注射机上。

（1）用钢尺测量模具厚度，调整注射机锁模机构的闭合厚度与模具厚度相适应（约小于模具厚度1mm）。

（2）测量注射机定位孔尺寸，在模具上装上相同尺寸的定位环。

（3）测量注射机锁模机构水平拉杆、垂直拉杆的内侧距离，检查模具长宽尺寸是否能安装在该注射机上。

（4）把顶出杆调整在最小顶出距离的位置，把注射机的控制旋钮置于手动操作位置，打开动模板，将模具用起吊装置吊入注射机锁模机构中，并将模具的定位环对正注射机的定位孔中，用点动使注射机的动模板慢速合模，用螺栓或压板固定模具前定模板，放松吊装机构，点动松开注射机动模板少许距离后重新锁紧模具，用螺栓或压板固定模具动模。

开闭模几次检查合模时导柱导套及抽芯机构的运动是否顺畅，如果不顺畅，需松开动模重新调整，直至模具合模时导柱导套及抽芯机构的运动顺畅。

（5）调整锁模力及开模过程快慢速转换、低压保护，调整开模距离和顶出距离。

3．注射机的工艺参数调整
调整注射速度、注射压力、注射时间、注座的运动形式、注座的
前进后退位置。

4．测试注射机的最大注射量
把实验用的塑料加入注射机料斗中，当注射机料筒温度达到实验条件时，对注塑机作一次最大行程的预塑加料，然后对空注射，等所注射的塑料熔体冷却凝固后用天平称重，反复注射三次，取熔体重量的平均值，则可作为该注射机最大注射量。

5．设置三组注射工艺参数注射标准样条，观察在不同的注射压力、保压压力、注射时间、保压时间的情况下所注射成型的标准样条的收缩变形情况。

五．实验报告要求
1、实验数据记录
（3）比较实测最大注射量与公称注射量是否相同，如果不同分析其原因。

（4）比较三组标准样条的收缩变形情况，分析其原因。

六．思考题
1．注射模设计时要校核哪些注射机基本参数？
2．注射机在开闭模过程其开闭速度应如何变化才比较合理？闭模时的低压保护开关有何作用，应如何调整才合适？
3．试模过程注射压力应如何调整比较合适？
实验二热塑性塑料注射成型
一．实验目的
1．了解注射成型的全过程。

2．了解原料、注射机、模具与试样之间的关系，注意注射成型工艺条件
与试样性能变化的关系。

3．学习对注射成型过程中存在的问题进行分析。

二．实验设备、工模具及塑料
1．SZ-60塑料注射成型机一台。

2．塑料试样注射模具一副。

3．实验用塑料：聚丙烯（PP）、聚乙烯（PE）、聚苯乙烯（PS）或聚氯乙烯（PVC）。

4．偏光应力仪。

三．实验步骤
（一）准备工作
1．阅读注射机的资料，了解设备的工作原理。

了解原料的规格和特点，了解试样成型工艺条件。

2．初步拟出实验条件：
料筒温度、喷嘴温度；
螺杆转速、背压及加料量；
注射速度、注射压力；
保压压力、保压时间；
模具温度、冷却时间；
制品的后处理条件。

（二）制备试样
1．当注射机测温仪指示值达到实验条件时，恒温10～20分钟，加入塑料施行预塑程序，用慢速进行对空注射。

从喷嘴流出的料条观察离模膨胀和冷却收缩的现象。

如料条光滑明亮、无变色、银丝、气泡，说明原料质量及预塑程序的条件基本适用，可以制备试样。

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——冷却/预塑——注射装置后退——开模——顶出制品——顶出机构复位等操作。

动作中记录注射压力（表值），螺杆前进的距离和时间，保压压力（表值），背压（表值）及驱动螺杆的液压力（表值），料筒和喷嘴温度，注射和保压时间，
冷却时间和成型周期。

3．由制备的试样外观质量判别实验条件是否恰当，对不当的实验条件进行调整。

4．用半自动操作方式，在确定的实验条件下，连续稳定地制取5模以上作为第一组试样。

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。

制取第二、三、四、五、六组试样。

注意：每次调节温度后应有适当的恒温时间。

四．实验记录与分析
1．按本实验标准观察每组试样的外观质量，记录实验条件不同导致试样的外观质量变化的情况。

2．将各组试样放置于应力仪双折射场内，观察材料的分子取向程度，分析内应力与实验条件、制品结构的关系。

五．实验报告
1．列出实验所用的原料、模具、注射机以及成型工艺的各项条件。

2．作表列出各组试样的外观质量及内应力分布情况，写出外观质量及内应力与成型工艺条件的关系，简述其原因。

六．思考题
1．在选择料筒温度、注射速度、保压压力、冷却时间的时候，应考虑哪些问题？
2．注射成型厚壁制品时，容易出现哪些质量缺陷？如何从成型工艺上给予改善？
实验指导书
实验项目名称：塑料模具拆装与测绘
实验项目性质：综合性实验
所属课程名称：塑料成型工艺与模具设计
实验计划学时：4
一.实验目的
1．掌握热塑性塑料注射成型模具的主要构成部分，认识注射成型模具导向系统、浇注系统、顶出系统、冷却系统、抽芯机构等部件的典型结构。

2．掌握模具成型零件在模具中的紧固、定位形式。

3．了解型腔、型芯、导柱、导套、定杆等零件的加工精度及装配要求。

4．学习模具拆装程序。

二、实验内容和要求
塑料成型模具是成型塑料制品的主要工艺装备之一。

它使塑料获得一定形状、尺寸和所需性能，对达到塑料加工工艺要求、塑料制品使用要求和造型设计要求起着重要作用。

塑料模具一般可分为：注射模、挤出模、压缩模、压注模、中空吹塑模等。

本次实验拆装的模具主要是注射成型模具。

注射模具按模具总体结构特征可分为 :
1.单分型面注射模
2.双分型面注射模
3.带有侧向分型与抽芯机构的注射模
4.带有活动成型零件的注射模
5.机动脱螺纹的注射模
6.无流道注射模
注射模由动模和定模两大部分组成。

动模安装在注射机的动模板上，定模安装在注射机的定模板上。

下图所示为一典型的单分型面注射模。

根据模具中各个零件的不同功能，注射模可由以下七个（或部分）系统或机构组成：
1. 成型零部件成型零部件是指构成模具成型制品型腔；并与塑料体直接接触的模具零件或部件。

一般有型腔、型芯、成型杆、镶件等。

2. 浇注系统由注射机喷嘴到型腔之间的进料通道称为浇注系统。

一般由主流道、分流道、浇口和冷料穴组成。

3. 导向与定位机构为确保动、定模闭合时能准确导向和定位而设置的零件。

一般由导柱、导套构成。

在用推板推出机构的模具中，为保证脱模机构的运动和定位，常在推板和动模板之间也设置导向机构。

4．脱模机构脱模机构是指模具在开模过程中或开模后将塑件从模具中推出的机构。

一般由推杆、推杆固定板、推板、复位杆、拉料杆等组成。

5. 侧向分型与抽芯机构成型带有侧孔或侧凹的塑件，在塑件被推出模具之前，必须先侧向分型并将侧向型芯抽出。

6. 温度调节系统为了满足注射成型工艺对模具的温度要求，模具应设有冷却或加热系统。

7. 排气系统为了在注射成型过程中将型腔内原有的空气和塑料熔体中逸出的气体排出，在模具中常设有排气系统。

本实验要求每组拆装并测绘一套塑料成型模具，绘制所拆装模具的装配图及成型塑件零件图。

要求通过实验掌握所拆装模具的工作原理，说明其结构特征，同时掌握塑料成型模具一些常用的典型结构。

三、实验主要仪器设备和材料
1．塑料注射模具一套
2．活动扳手
3．内六角扳手
4．螺丝刀
5．游标卡尺
6．钢尺
7．铜棒
四、实验方法、步骤及结构测试
三～五人一组拆装注射模一套，将注射模全部拆成零件进行测绘，然后重新装配成整套模具。

实验步骤如下：
1．将模具的定模部分托起，（注意使模板处于水平状态），使动模部分自动滑下，如果导柱导套的配合较紧，可用铜棒轻轻敲打动模板
凸缘部分，使动模部分自动脱落。

2．观察模具的结构：分析该模具的分型面、型腔分布、浇注系统、导向零件、脱模机构、侧向分型与抽芯机构以及温度调节的结构形式；模具的总体结构以及工作原理等。

3．绘制模具型腔分布图，测绘成型塑料制品图。

4．拆定模：分析各零件的紧固、定位形式及装配关系，然后用内六角扳手等拆卸定模各零件，拆卸顺序一般为：定位环、主流道套、型腔镶块、导套等，拆卸过程如果零件配合较紧，必须用铜棒轻轻敲打，禁止用铁锤、螺丝刀等直接撬、打模具成型零件及导向、定位等零件。

把拆下的定模各零件按顺序放好，进行测量，绘制各零件草图。

5．拆动模：用内六角扳手拆下模具底板及支撑板，把顶出板和顶针、回程杆整块拆下，然后再拆卸动模垫板、抽芯滑块、型芯镶件、导柱等。

拆卸过程注意事项同上第4点。

把拆下的动模各零件按顺序放好，进行测量，绘制各零件草图。

6．绘制模具装配草图，并标注尺寸及配合要求。

7．将拆散的注射模复装成完整的模具。

装配时，不能遗漏零件及损坏模具零件。

装配后检查模具运动部件是否能按要求运动，否则将模具拆开后重新进行装配。

五、实验报告要求
1．用A3图纸绘制出一副模具装配简图，注明所有零件的名称、数量及装配尺寸。

叙述其工作原理并指出其分型面位置。

2．用A4图纸绘制塑料制件图，并标注尺寸及技术要求。

3．分析模具采用哪一种浇注系统，采用何种浇口；主流道、分流道和型腔布置形式；成型零件结构形式；合模导向机构、脱模机构、侧向分型与抽芯机构形式；排气和温度调节方式。

4．实验报告除提交正规模具装配图，塑件零件图外，每组必须同
时提交实验过程测绘的零件草图和装配草图。

并回答下面思考题。

六、思考题
1．热塑性塑料注射成型模具一般由哪些部分组成？
1）支承（固定）系统；
2）导向（重复定位）系统；
3）成型系统；
4）浇注系统；
5）控温系统
6）顶出系统：
7）排气系统。

2．分析注射模各个零部件的作用及在模具中如何紧固定位？
3．分析所拆装模具结构的优缺点。

有何改进措施。