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任务任务 初步选择注射成型设备初步选择注射成型设备第1页，共40页，编辑于2022年，星期三一、一、项目引入项目引入 本本任任务务以以成成型型灯灯座座（如如图图1-1所所示示）和和电电池池盒盒盖盖（如如图图5-1所示）为载体，训练学生合理选择成型设备的能力。所示）为载体，训练学生合理选择成型设备的能力。图1-1 灯座二维图形 图5-1 电池盒盖 第2页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （一）注射机的结构（一）注射机的结构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等四部分(1)注射系统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、喷嘴等塞和分流梭）及其驱动装置、喷嘴等作用作用;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 (2)合模系统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。构、调模机构以及制品推出机构等组成。作用作用;实现模具的闭合、锁紧、开启和顶出制品实现模具的闭合、锁紧、开启和顶出制品 (3)液压传动和电器控制系统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。制系统。第3页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （一）注射机的结构（一）注射机的结构1合模液压缸合模液压缸2锁模机构锁模机构3推出液压缸推出液压缸4移动模板移动模板5模具模具6喷嘴喷嘴7固定模板固定模板8加加热器热器9料筒料筒10料斗料斗11电机电机12注射缸注射缸13螺杆螺杆第4页，共40页，编辑于2022年，星期三图图 注射机的结构注射机的结构1合模液压缸合模液压缸2锁模机构锁模机构 3移动模板移动模板 4推杆推杆 5固定模板固定模板 6控制台控制台7料简及加热器料简及加热器 8料斗料斗9定量供料装置定量供料装置 10注射缸注射缸第5页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类1按外形结构特征分类按外形结构特征分类 卧式注射机卧式注射机立式注射机立式注射机角式注射机角式注射机 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注射装置与合模装置轴线呈一线，与水平方向平行注射装置与合模装置轴线呈一线，与水平方向平行容易实现自动化容易实现自动化目前应用最广目前应用最广第6页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类1按外形结构特征分类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立式注射机工作原理示意图注射装置与合模装置轴线呈一线，与水平方向垂直排列注射装置与合模装置轴线呈一线，与水平方向垂直排列占地小、模具装拆方便占地小、模具装拆方便不利于实现自动操作不利于实现自动操作卧式注射机卧式注射机立式注射机立式注射机角式注射机角式注射机第7页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类1按外形结构特征分类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的轴线相互垂直排列，优缺点介于上两种间注射装置与合模装置的轴线相互垂直排列，优缺点介于上两种间卧式注射机卧式注射机立式注射机立式注射机角式注射机角式注射机第8页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类1按外形结构特征分类按外形结构特征分类 多模注射机多模注射机第9页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类2按注射机大小规格分类按注射机大小规格分类类类 型型微微 型型小小 型型中中 型型大大 型型超超 大大 型型锁模力锁模力（kN）160160200020004000500001250016000理论注射量理论注射量（cm）1616630800315040001000016000第10页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类3按塑化和注射方式它可分为按塑化和注射方式它可分为柱塞式、螺杆式和螺杆塑化柱塞式注射机。柱塞式、螺杆式和螺杆塑化柱塞式注射机。图图5-6柱塞式注射机成型原理图柱塞式注射机成型原理图1注射模注射模2喷嘴喷嘴3料筒料筒4分流梭分流梭5料斗料斗6注射柱塞注射柱塞u螺杆式优点：螺杆式优点：塑化效果好；塑化效果好；注射量大；注射量大；生产周期短、效率高；生产周期短、效率高；容易容易实现自动化生产；实现自动化生产；设备价格较高。设备价格较高。n卧式注射机多为螺杆式卧式注射机多为螺杆式n立式和角式注射机多为注射量在立式和角式注射机多为注射量在60cm3以下的小型柱塞式结构以下的小型柱塞式结构第11页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （二）注射机的分类（二）注射机的分类4按注射机的用途它可分为按注射机的用途它可分为通用注射机和专用注射机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）。热固性塑料注射机、发泡塑料注射机、多色注射机等）。5按合模装置的特征分类按合模装置的特征分类液压式液压式、液压机械式、机械式、液压机械式、机械式图图5-7液压式合模装置液压式合模装置1动模座动模座2定模座定模座3喷嘴喷嘴4模具模具5锁模缸锁模缸图图5-8液压机械式合模装置液压机械式合模装置1模具模具2定模座定模座3动模座动模座4前连杆前连杆5后连杆后连杆6十字连杆十字连杆7锁模缸锁模缸8调模拉杆调模拉杆u 液压式在大中小型注射机中广泛应用，液压式在大中小型注射机中广泛应用，液压机械式主要用于中小型，机械式目前应用较少。液压机械式主要用于中小型，机械式目前应用较少。第12页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （三）注射机规格及其技术参数（三）注射机规格及其技术参数注射机型号标准表示法主要有注射机型号标准表示法主要有注射量注射量、锁模力锁模力、注射量与锁模力注射量与锁模力同时表示同时表示3种方法种方法。1 注射量表示法注射量表示法 注射机表示法以标准螺杆注射机表示法以标准螺杆 一次能注射出的最大量表示。一次能注射出的最大量表示。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：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：XSZY30、XSZY60、XSZY125、XSZY500、XSZY1000 等。等。其中其中 XS 表示塑料成型机械；表示塑料成型机械；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”代表柱塞代表柱塞XSZ30、XSZ60），），500、125 等表示注射机的最大注射量（等表示注射机的最大注射量（cm3或或 g）。）。2 合模力表示法合模力表示法 合模力表示法是用注射机最大合模力（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。）来表示注射机规格的方法。第13页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识二、相关知识 （三）注射机规格及其技术参数（三）注射机规格及其技术参数 3 合模力与注射量表示法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，是用注射量为注射量为分子、合模力为分母分子、合模力为分母表示设备的规格。表示设备的规格。如：如：XZ 63/50 型注射机，型注射机，X 表示塑料机械，表示塑料机械，Z 表示注射机，表示注射机，63 表示注射容量表示注射容量 63 cm3，合模力为，合模力为 50 x10kN。国家标准采用注射量表示法（国家标准采用注射量表示法（XS ZY 注射量注射量，改进型表示法）改进型表示法）如：如：XS-ZY-500：表示最大注射量为：表示最大注射量为500cm3的注射机的注射机XS：塑料成型机：塑料成型机Z：注射机：注射机Y：螺杆式：螺杆式S-ZY-190/90：注射量为：注射量为190cm3、锁模力为、锁模力为90tSYS-30：表示最大注射量为：表示最大注射量为30g的立式注射机的立式注射机u部分国产和注射机主要技术规格见课本部分国产和注射机主要技术规格见课本P75表表2-20。第14页，共40页，编辑于2022年，星期三二、相关知识 （四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核 注射量的大小、锁模力的大小、定位圈尺寸、模板的外形尺寸及推出机构的注射量的大小、锁模力的大小、定位圈尺寸、模板的外形尺寸及推出机构的设置等必须参照注射机的类型及相关尺寸进行设计。设置等必须参照注射机的类型及相关尺寸进行设计。因此，需要进行校核，因此，需要进行校核，以以保证模具和注射机相互匹配保证模具和注射机相互匹配。第15页，共40页，编辑于2022年，星期三 1 最大注射量的校核最大注射量的校核式中式中 n 型腔数量；型腔数量；m 单个塑件的体积或质量，单个塑件的体积或质量，cm3 或或 g;mj 浇注系统凝量，浇注系统凝量，cm3或或 g;k 注射机最大注射量利用系数，一般取注射机最大注射量利用系数，一般取 0.8;mn 注射机最大注射量，注射机最大注射量，cm3 或或 g;柱塞式注射机的允许最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的柱塞式注射机的允许最大注射量是以一次注射聚苯乙烯的 最大克数（最大克数（g）为标准的。）为标准的。螺杆式注射机是以体积（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）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第16页，共40页，编辑于2022年，星期三 2 注射机的额定锁模力（合模力）的校核注射机的额定锁模力（合模力）的校核 式中式中 注射机的额定锁模力，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，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，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（塑料熔体对型腔的成型压力（MPa)查查P77表表2-21在分型面不重合在分型面不重合（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 u熔体经过注射机的喷嘴和模具的浇注系统后，其压力损失很大，熔体经过注射机的喷嘴和模具的浇注系统后，其压力损失很大，型腔的平均成型腔的平均成型压力通常只有注射压力的型压力通常只有注射压力的20%40%。u塑料制品在分型面上的投影面积和浇注系统在分型面上的投影面积若有重叠，计算时塑料制品在分型面上的投影面积和浇注系统在分型面上的投影面积若有重叠，计算时重叠面积只累加一次。重叠面积只累加一次。第17页，共40页，编辑于2022年，星期三 （四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 表表2-21 型腔内平均压力型腔内平均压力第18页，共40页，编辑于2022年，星期三 3注射压力的校核注射压力的校核 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。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。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。柱塞式注射机的压力损失较螺杆式大，注射压力也需大些。注射机的额定注射压力注射机的额定注射压力 P0 要大于成型时所需要的注射压力要大于成型时所需要的注射压力Pz：即：即：pz p0式中：式中：p0 注射机的最大注射压力，注射机的最大注射压力，MPa；pz 塑料制品成型时所需要的注射压力（特点塑料成型时所需注射塑料制品成型时所需要的注射压力（特点塑料成型时所需注射压力见压力见P90表表2-24），），MPa。（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第19页，共40页，编辑于2022年，星期三 4、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设计模具时，注射机安装模具部分应校核的主要项目包括主流道衬主流道衬套尺寸套尺寸、定位圈尺寸定位圈尺寸、拉杆间距、最大及最小模厚、模板上安拉杆间距、最大及最小模厚、模板上安装螺钉孔的尺寸及位置装螺钉孔的尺寸及位置等。等。（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第20页，共40页，编辑于2022年，星期三 R=r+(12)mm D=d+(051)mm（1）主流道衬套尺寸）主流道衬套尺寸 动画查看主流道衬套和定位圈动画查看主流道衬套和定位圈对于卧式或立式注射机，要求：对于卧式或立式注射机，要求：（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识 小型模具可以将主流道衬套和定位圈做到一起小型模具可以将主流道衬套和定位圈做到一起第21页，共40页，编辑于2022年，星期三图图典型的单分型面注射模具结构典型的单分型面注射模具结构第22页，共40页，编辑于2022年，星期三图图模具与注射机的关系模具与注射机的关系第23页，共40页，编辑于2022年，星期三 （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注射机固定模板定位孔与模具定位圈(或主流道衬套凸缘或主流道衬套凸缘)的关系两者的关系两者按按H9f9配合或配合或0.1mm间隙间隙，以保证模具，以保证模具主流道的轴线与注射机喷嘴轴线主流道的轴线与注射机喷嘴轴线重合重合，否则将产生溢料并造成流道凝料脱模困难。定位圈的高度，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，小型模具为为810mm，大型模具为，大型模具为1015mm。（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第24页，共40页，编辑于2022年，星期三定位孔尺寸h:h:小型模具取小型模具取(8(810)mm10)mm 大型模具取大型模具取(10(1015)mm15)mm第25页，共40页，编辑于2022年，星期三 （3）模具闭合厚度）模具闭合厚度 模具的最大、最小厚度模具的最大、最小厚度模具的总高度（厚度）必须位于注射机可安装模模具的总高度（厚度）必须位于注射机可安装模具的最大模厚与最小模厚之间具的最大模厚与最小模厚之间 Hmax=Hmin+l Hmin H Hmax式中式中 H模具闭合厚度；模具闭合厚度；Hmin注射机允许模具最小厚度；注射机允许模具最小厚度；Hmax注射机允许模具最大厚度；注射机允许模具最大厚度；l注射机在模厚方向长度的调节量。注射机在模厚方向长度的调节量。u若若H小于小于Hmin时，则可采用垫板来调时，则可采用垫板来调整，以使模具闭合。整，以使模具闭合。u若若H大于大于Hmax时，则模具无法锁紧或影时，则模具无法锁紧或影响开模行程，尤其是以液压肘杆式机构合响开模行程，尤其是以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。模的注射机，其肘杆无法撑直，这是不允许的。（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第26页，共40页，编辑于2022年，星期三 第27页，共40页，编辑于2022年，星期三 （4）前固定模板、移动模板上安装尺寸）前固定模板、移动模板上安装尺寸 安装方法有两种：安装方法有两种：用螺钉直接固定用螺钉直接固定：模具动、定座板与注射机模板上的螺孔应完全吻合；：模具动、定座板与注射机模板上的螺孔应完全吻合；用用压板固定压板固定：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：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，应用于中小型模具。有较大的灵活性，应用于中小型模具。（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第28页，共40页，编辑于2022年，星期三第29页，共40页，编辑于2022年，星期三 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）开模行程的校核）开模行程的校核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这主要是指这主要是指液压机械联合作用的合模机构的注射机液压机械联合作用的合模机构的注射机。如。如XSZ30、XSZ60、XSZY125、XSZY500、XSZY1000等，其最大开模行等，其最大开模行程程是由机构的最大行程所决定的，是由机构的最大行程所决定的，与模具厚度无关与模具厚度无关，当模具厚度变化时可由其，当模具厚度变化时可由其调模装置调整调模装置调整。校核时只需使注射机最大开模行程大于模具所需的开模距离，即：校核时只需使注射机最大开模行程大于模具所需的开模距离，即：（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 SmaxS式中：式中：max 注射机最大开模行程，注射机最大开模行程，mm；模具所需开模距离，模具所需开模距离，mm。第30页，共40页，编辑于2022年，星期三 a）单分型面注射模具单分型面注射模具（动画动画）注塑机开模行程的校核）注塑机开模行程的校核（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 max注射机最大开模行程，注射机最大开模行程，mm；推出距离（脱模距离），推出距离（脱模距离），mm；包括浇注系统在内的塑件高度，包括浇注系统在内的塑件高度，mm。模具所需开模距离，模具所需开模距离，mm；第31页，共40页，编辑于2022年，星期三 b）双分型面注射模具双分型面注射模具（动画动画）注塑机开模行程的校核）注塑机开模行程的校核a取出浇注系统凝料所需的距离，取出浇注系统凝料所需的距离，即定模座板与中间板之间的分开距离，即定模座板与中间板之间的分开距离，mm；其余各符号的意义同上其余各符号的意义同上（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第32页，共40页，编辑于2022年，星期三 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 主要是指主要是指全液压合模机构的注射机全液压合模机构的注射机，如，如XSZY250和机械合和机械合模的模的SYS20、SYS45等角式注射机，其注射机的最大开模行程等角式注射机，其注射机的最大开模行程Smax等于移动模板和固定模板之间的最大开距等于移动模板和固定模板之间的最大开距Sk减去模具闭合厚度减去模具闭合厚度Hm，校核可按下式：校核可按下式：（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 式中：式中：max注射机最大开模行程，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距离，移动模板和固定模板之间的最大距离，mm；Hm模具闭合厚度，模具闭合厚度，mm；模具所需开模距离，模具所需开模距离，mm。第33页，共40页，编辑于2022年，星期三 同理，对于单分型面和双分型面模具，校核公式可表达为：同理，对于单分型面和双分型面模具，校核公式可表达为：（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 a）单分型面注射模具单分型面注射模具注塑机开模行程的校核公式：注塑机开模行程的校核公式：b）双分型面注射模具双分型面注射模具注塑机开模行程的校核公式：注塑机开模行程的校核公式：第34页，共40页，编辑于2022年，星期三 c）具有）具有侧向抽芯侧向抽芯时开模行程的校核时开模行程的校核（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 u当模具的侧向分型抽芯是依靠开模当模具的侧向分型抽芯是依靠开模动作来实现时，还需要根据动作来实现时，还需要根据侧向分型侧向分型抽芯的抽拔距离抽芯的抽拔距离l 来决定来决定开模行程开模行程HC。u取取H1+H2和和HC中较大值者代入中较大值者代入公式计算公式计算第35页，共40页，编辑于2022年，星期三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。通常是根据推出机构与注射机相适应。通常是根据开合模系统推出装置的推出形式（中心推出还开合模系统推出装置的推出形式（中心推出还是两侧推出）、注射机的顶杆直径、顶杆间距和顶出距离是两侧推出）、注射机的顶杆直径、顶杆间距和顶出距离等校核模具推出机构是否合等校核模具推出机构是否合理、堆杆推出距离能否达到使塑件顺利脱模的目的。理、堆杆推出距离能否达到使塑件顺利脱模的目的。6、注射机顶出装置的校核、注射机顶出装置的校核1)中心顶杆机械顶出中心顶杆机械顶出2)两侧双顶杆机械顶出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中心顶杆液压顶出与两侧双顶杆机械联合顶出顶出4)中心顶杆液压顶出与其它开模辅助液压缸联中心顶杆液压顶出与其它开模辅助液压缸联合作用，合作用，（四）注射机有关工艺参数的校核（四）注射机有关工艺参数的校核二、相关知识二、相关知识 第36页，共40页，编辑于2022年，星期三三、项目实施三、项目实施 （一）成型灯座塑件所需成型设备的初步选择（一）成型灯座塑件所需成型设备的初步选择 1依据最大注射量初选设备依据最大注射量初选设备第37页，共40页，编辑于2022年，星期三P77表表2-21 P75表表2-20第38页，共40页，编辑于2022年，星期三三、项目实施三、项目实施 （二）电池盒盖塑件成型工艺编制与设备的选择（二）电池盒盖塑件成型工艺编制与设备的选择原材料原材料ABS性能分析；性能分析；选择成型方式及成型工艺流程；选择成型方式及成型工艺流程；确定成型工艺参数并编制成型工艺卡片；确定成型工艺参数并编制成型工艺卡片；分析制件的结构工艺性；分析制件的结构工艺性；确定成型设备规格。确定成型设备规格。第39页，共40页，编辑于2022年，星期三缺点缺点 注射设备价格较高注射设备价格较高 注射注射模具结构复杂模具结构复杂 生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑生产成本高、生产周期长、不适合于单件小批量的塑件生产件生产第40页，共40页，编辑于2022年，星期三