（中职塑料成型模具第4章教学课件.ppt

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1、YCF正版可修改PPT（中职塑料成型模具第4章教学课件第第4章章 注射成型模具结构与注射机注射成型模具结构与注射机4.1 注射模具的分类与典型结构注射模具的分类与典型结构4.2 注射成型机注射成型机4.1 注射模具的分类与典型结构注射模具的分类与典型结构4.1.1注射模具的分类注射模具的分类按照不同的划分依据，注射模具的分类方法很多，通常有以按照不同的划分依据，注射模具的分类方法很多，通常有以下几类；下几类；按塑料材料类别分为热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模；按塑料材料类别分为热塑性塑料注射模、热固性塑料注射模；按模具型腔按模具型腔(简称模腔简称模腔)数目分为单型腔注射模、多型腔注射数目分为

2、单型腔注射模、多型腔注射模；模；按模具安装方式分为移动式注射模、固定式注射模；按模具安装方式分为移动式注射模、固定式注射模；按注射机类型分为卧式注射机用注射模、立式注射机用注射按注射机类型分为卧式注射机用注射模、立式注射机用注射模、角式注射机用注射模；模、角式注射机用注射模；按模具浇注系统分为冷流道模、绝热流道模、热流道模、温按模具浇注系统分为冷流道模、绝热流道模、热流道模、温流道模；流道模；按注射模的结构特征，可分为按注射模的结构特征，可分为8类，包括：单分型面注射模类，包括：单分型面注射模(二板式注射模二板式注射模)、双分型面注射模、双分型面注射模(三板式注射模，如三板式注射模，如图图4-

3、1所示所示)、带有活动嵌件的注射模、带有侧向分型抽芯机构的注、带有活动嵌件的注射模、带有侧向分型抽芯机构的注射模等。射模等。下一页返回4.1 注射模具的分类与典型结构注射模具的分类与典型结构4.1.2 注射模的典型结构注射模的典型结构根据模具中各个部件的不同作用，一副注射模可以分成以下根据模具中各个部件的不同作用，一副注射模可以分成以下8个部分，模具中各零部件的作用如下。个部分，模具中各零部件的作用如下。(1)成型零部件赋予成型材料形状和尺寸的零件。通常由型芯、成型零部件赋予成型材料形状和尺寸的零件。通常由型芯、凹模或型腔以及螺纹型芯或型环、镶块等构成。凹模或型腔以及螺纹型芯或型环、镶块等构成

4、。(2)浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向闭合的模腔的通道。浇注系统将塑料熔体由注射机喷嘴引向闭合的模腔的通道。通常由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。通常由主流道、分流道、浇口和冷料井组成。(3)导向部件为了保证动模和定模闭合时能准确对准而设置的导向部件为了保证动模和定模闭合时能准确对准而设置的导向部件。通常由导柱和导套组成。有的模具还在推板上设导向部件。通常由导柱和导套组成。有的模具还在推板上设置导向部件，保证脱模机构的运动灵活平稳。置导向部件，保证脱模机构的运动灵活平稳。(4)脱模机构实现制件脱模的装置。脱模机构的结构形式较多，脱模机构实现制件脱模的装置。脱模机构的结构形式较多，最常用的

5、有推杆、推管和推件板等脱模机构。最常用的有推杆、推管和推件板等脱模机构。上一页返回下一页4.1 注射模具的分类与典型结构注射模具的分类与典型结构(5)分型抽芯机构对于有侧孔或侧凹的制件，在被推出之前，分型抽芯机构对于有侧孔或侧凹的制件，在被推出之前，必须先进行侧向抽芯或分开凹模拼块必须先进行侧向抽芯或分开凹模拼块(分型分型)方能顺利脱模。方能顺利脱模。从广义上来讲，分型抽芯机构也是实现制件顺利脱模的装置。从广义上来讲，分型抽芯机构也是实现制件顺利脱模的装置。(6)调温系统为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，需要调温系统为了满足注射成型工艺对模具温度的要求，需要由调温系统对模具温度进行调节的设

6、施。由调温系统对模具温度进行调节的设施。(7)排气系统为了将模腔内的气体顺利排出，防止制件产生气排气系统为了将模腔内的气体顺利排出，防止制件产生气穴等缺陷，常在模具分型面处开设排气槽；对于小型制件，穴等缺陷，常在模具分型面处开设排气槽；对于小型制件，因排气量不大，可直接利用分型面排气。许多模具的推杆或因排气量不大，可直接利用分型面排气。许多模具的推杆或型芯与模板的配合间隙均可以起到排气作用，可不必另开设型芯与模板的配合间隙均可以起到排气作用，可不必另开设排气槽。排气槽。(8)其他零部件如支撑、固定零件，定位或限位零件等。其他零部件如支撑、固定零件，定位或限位零件等。返回上一页4.2 注射成型机

7、注射成型机4.2.1 结构组成结构组成注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电注射成型机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电器控制系统等组成，如器控制系统等组成，如图图4-2所示。注射装置能使塑料均匀所示。注射装置能使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定量的熔体地塑化成熔融状态，并以足够的速度和压力将一定量的熔体注射进模具型腔。合模装置也称锁模装置，用于保证注射模注射进模具型腔。合模装置也称锁模装置，用于保证注射模具可靠闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液压和电具可靠闭合，实现模具开、合动作以及顶出制件。液压和电器控制系统保证注射机按预定工艺过程的要求器控

8、制系统保证注射机按预定工艺过程的要求(如压力、温度、如压力、温度、速度和时间速度和时间)和动作程序准确、有效地工作。和动作程序准确、有效地工作。下一页返回4.2 注射成型机注射成型机4.2.2 工作过程工作过程塑料注射成型是利用塑料的玻璃态、高弹态和豁流态三种物塑料注射成型是利用塑料的玻璃态、高弹态和豁流态三种物理状态，在一定的工艺条件下，借助于注射机和模具，成型理状态，在一定的工艺条件下，借助于注射机和模具，成型出所需要的制件。尽管所用的注射机、模具和工艺参数不尽出所需要的制件。尽管所用的注射机、模具和工艺参数不尽相同，但从所要实现的工艺内容基本工序来看，其工作过程相同，但从所要实现的工艺内

9、容基本工序来看，其工作过程大致如大致如图图4-3所示。所示。1.合模与锁紧合模与锁紧2.注射装置前移注射装置前移3.注射与保压注射与保压4.制件冷却与预塑化制件冷却与预塑化5.注射装置后退注射装置后退6.开模与顶出制件开模与顶出制件上一页返回下一页4.2 注射成型机注射成型机4.2.3 分类分类注射机的分类方法很多，目前使用较多的是按注射机外形特注射机的分类方法很多，目前使用较多的是按注射机外形特征分类，这种分类方法主要是根据注射机的合模装置和注射征分类，这种分类方法主要是根据注射机的合模装置和注射装置的相对位置进行分类的。装置的相对位置进行分类的。1.卧式注射机卧式注射机卧式注射机合模装置与

10、注射装置的运动轴线呈一线水平排列，卧式注射机合模装置与注射装置的运动轴线呈一线水平排列，如如图图4-4(a)所示。具有机身低，操作、维修方便，自动化程所示。具有机身低，操作、维修方便，自动化程度高等特点。这种形式应用最广，对大、中、小型注射机都度高等特点。这种形式应用最广，对大、中、小型注射机都适用，是目前注射机最基本的形式。适用，是目前注射机最基本的形式。下一页返回上一页4.2 注射成型机注射成型机2.立式注射机立式注射机立式注射机合模装置与注射装置的运动轴线呈一线并竖直排立式注射机合模装置与注射装置的运动轴线呈一线并竖直排列，如列，如图图4-4(b)所示。它具有占地面积小，模具拆装容易，所

11、示。它具有占地面积小，模具拆装容易，模具内安放嵌件方便等优点。但制件顶出后不易脱落，不易模具内安放嵌件方便等优点。但制件顶出后不易脱落，不易实现自动化操作，且机身高，加料、维修不方便。目前小型实现自动化操作，且机身高，加料、维修不方便。目前小型注射机常采用这种形式。注射机常采用这种形式。3.角式注射机角式注射机角式注射机合模装置和注射装置的运动轴线互成垂直排列，角式注射机合模装置和注射装置的运动轴线互成垂直排列，如如图图4-4(c)所示。其优缺点介于立式和卧式之间，使用也较所示。其优缺点介于立式和卧式之间，使用也较普遍，大、中、小型注射机均有。普遍，大、中、小型注射机均有。上一页 下一页返回4

12、.2 注射成型机注射成型机4.2.4 零部件的结构零部件的结构1.注射装置注射装置注射装置是注射机的主要部分，其作用是使塑料受热、均匀注射装置是注射机的主要部分，其作用是使塑料受热、均匀塑化直到呈钻流态，并以很高的速度射入模具成型。根据塑塑化直到呈钻流态，并以很高的速度射入模具成型。根据塑料在注射机料筒中的塑化方式的不同，注射装置有柱塞式、料在注射机料筒中的塑化方式的不同，注射装置有柱塞式、螺杆预塑柱塞式和移动式三种形式。螺杆预塑柱塞式和移动式三种形式。(1)柱塞式注射装置利用柱塞将物料向前推进，通过分流梭，柱塞式注射装置利用柱塞将物料向前推进，通过分流梭，经喷嘴注入模具。物料在料筒内熔化，热

13、量可由电加热器供经喷嘴注入模具。物料在料筒内熔化，热量可由电加热器供给。物料的塑化依靠导热和对流传热，如给。物料的塑化依靠导热和对流传热，如图图4-5所示。这类所示。这类注射装置的应用最早，操作比较简单，目前仍广泛使用在小注射装置的应用最早，操作比较简单，目前仍广泛使用在小型注射机上。型注射机上。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机(2)移动螺杆式注射装置它是由一根螺杆和一个料筒组成，螺移动螺杆式注射装置它是由一根螺杆和一个料筒组成，螺杆既能旋转又能水平往复移动。螺杆在旋转时起加料、塑化杆既能旋转又能水平往复移动。螺杆在旋转时起加料、塑化物料作用。熔体向前移动，螺杆在旋转的同时后退，

14、直到加物料作用。熔体向前移动，螺杆在旋转的同时后退，直到加料和塑化完毕才停止后退和旋转。在注射时，螺杆向前移动，料和塑化完毕才停止后退和旋转。在注射时，螺杆向前移动，起注射柱塞的作用。塑料熔化的热来自料筒的外加热以及螺起注射柱塞的作用。塑料熔化的热来自料筒的外加热以及螺杆转动产生的摩擦热。如杆转动产生的摩擦热。如图图4-6所示，这种注射装置结构严所示，这种注射装置结构严密，塑化效率高，生产能力大，为目前注射机最常用的形式。密，塑化效率高，生产能力大，为目前注射机最常用的形式。(3)螺杆预塑化柱塞式注射装置这种结构形式是在原柱塞式注螺杆预塑化柱塞式注射装置这种结构形式是在原柱塞式注射装置上加装了

15、一台仅作预塑化用的螺杆挤出供料装置，如射装置上加装了一台仅作预塑化用的螺杆挤出供料装置，如图图4-7所示。塑料通过单向阀挤出装置塑化后，经单向阀进所示。塑料通过单向阀挤出装置塑化后，经单向阀进入注射料筒，由柱塞注射。这种注射机大大提高了对塑料的入注射料筒，由柱塞注射。这种注射机大大提高了对塑料的塑化效果及生产能力，在高速、精密和大型注射装置及低发塑化效果及生产能力，在高速、精密和大型注射装置及低发泡注射方面都有应用和发展。泡注射方面都有应用和发展。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机注射装置主要由料斗、料筒、螺杆注射装置主要由料斗、料筒、螺杆(或柱塞及分流梭或柱塞及分流梭)、喷嘴、喷

16、嘴等部件所组成。等部件所组成。柱塞式注射机必须采用分流梭，而移动螺杆式注射机的塑化柱塞式注射机必须采用分流梭，而移动螺杆式注射机的塑化效果好，不采用分流梭。分流梭装在料筒前的中心部分，是效果好，不采用分流梭。分流梭装在料筒前的中心部分，是两端锥形的金属圆锥体，形如鱼雷，因此也叫鱼雷。其种类两端锥形的金属圆锥体，形如鱼雷，因此也叫鱼雷。其种类很多，常见的如很多，常见的如图图4-8所示。所示。通用式喷嘴是最普遍的形式，如通用式喷嘴是最普遍的形式，如图图4-9(a)所示。所示。延伸式喷嘴是通用式喷嘴的改进型，如延伸式喷嘴是通用式喷嘴的改进型，如图图4-9(b)。弹簧针阀式喷嘴是一种自锁式喷嘴，如弹簧

17、针阀式喷嘴是一种自锁式喷嘴，如图图4-9(c)所示。所示。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机2.合模装置合模装置合模装置的作用主要有以下三个方面：合模装置的作用主要有以下三个方面：实现模具的可靠开合动作和必要的行程；实现模具的可靠开合动作和必要的行程；在注射和保压时，提供足够的锁模力；在注射和保压时，提供足够的锁模力；开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。合模装置主要由定模固定板、动模固定板、移动模板、液压合模装置主要由定模固定板、动模固定板、移动模板、液压缸、模具调整机构、顶出机构以及安全保护机构等组成。常缸、模具调整机构、顶出机构以

18、及安全保护机构等组成。常见的合模装置有两大类。液压式如见的合模装置有两大类。液压式如图图4-10所示；液压一曲肘所示；液压一曲肘式如式如图图4-11所示。所示。图图4-11(a)所示为开模状态；所示为开模状态；图图4-11(b)所示为合模状态。所示为合模状态。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机3.液压传动与电器控制系统液压传动与电器控制系统这是为了实现注射机在塑化、注射、固化成型各工艺过程的这是为了实现注射机在塑化、注射、固化成型各工艺过程的预定要求和动作程序准确而又有效地进行而设置的动力和控预定要求和动作程序准确而又有效地进行而设置的动力和控制系统，主要包括电动机、油泵、管道、各

19、类阀件和其他液制系统，主要包括电动机、油泵、管道、各类阀件和其他液压元件以及电器控制箱等。压元件以及电器控制箱等。目前，常用的注射机一般是用油泵作为压力来源，通过电器目前，常用的注射机一般是用油泵作为压力来源，通过电器控制系统将高控制系统将高(低低)压油经压力分配装置送往锁模系统，使模压油经压力分配装置送往锁模系统，使模具开启和闭合，或送往注射系统使螺杆具开启和闭合，或送往注射系统使螺杆(或柱塞或柱塞)前进或后退。前进或后退。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机4.2.5 基本参数基本参数注射机的基本参数是其设计、制造、选择与使用的基本依据。注射机的基本参数是其设计、制造、选择与使用

20、的基本依据。描述注射机性能的基本参数有公称注射量、注射压力、注射描述注射机性能的基本参数有公称注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸等。速度、塑化能力、锁模力、合模装置基本尺寸等。1.公称注射量公称注射量公称注射量是指机器对空注射条件下公称注射量是指机器对空注射条件下.注射螺杆做一次注射行注射螺杆做一次注射行程时，注射装置所能给出的最大注出量，它是注射机的主要程时，注射装置所能给出的最大注出量，它是注射机的主要参数之一，单位为参数之一，单位为g或或cm3。注射量标志厂注射机的注射能。注射量标志厂注射机的注射能力，反映厂机器能生产制件的最大质量或体积。力，反映厂机器能生产

21、制件的最大质量或体积。注射量有两种表示法，一种是以加工注射量有两种表示法，一种是以加工PS原料为标准原料为标准(密度为密度为1.05g/cm3，用注射出熔体的质量，用注射出熔体的质量(g)表示。加工其他物料表示。加工其他物料时，应进行密度换算；另一种方法是采用注射容量表示，即时，应进行密度换算；另一种方法是采用注射容量表示，即用一次注出熔体的容积用一次注出熔体的容积(cm3)表示。表示。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机2.注射压力注射压力注射压力是指注射过程中螺杆头部的最大压强。注射压力的注射压力是指注射过程中螺杆头部的最大压强。注射压力的作用是克服注射过程中熔体流经喷嘴、流道和

22、模腔的阻力，作用是克服注射过程中熔体流经喷嘴、流道和模腔的阻力，同时对注入模腔的熔体产生一定的压力，以完成熔体的补充，同时对注入模腔的熔体产生一定的压力，以完成熔体的补充，使制件密实。使制件密实。3.注射速度、注射速率和注射时间注射速度、注射速率和注射时间注射速度是指注射螺杆或注射柱塞注射时的移动速度；注射注射速度是指注射螺杆或注射柱塞注射时的移动速度；注射速率是指注射过程中单位时间内从喷嘴注出熔体的容积；注速率是指注射过程中单位时间内从喷嘴注出熔体的容积；注射时间是指完成一次公称注射行程所用的时间。注射速度一射时间是指完成一次公称注射行程所用的时间。注射速度一般依成型条件、模具结构、塑料性能

23、、制件形状、壁厚等确般依成型条件、模具结构、塑料性能、制件形状、壁厚等确定。通常注射速度为定。通常注射速度为0.81.2m/s，注射时间为，注射时间为410s必须指出，注射速度、注射速率、注射时间及公称注射量四必须指出，注射速度、注射速率、注射时间及公称注射量四者之间有简单的函数关系，其中只有两个参数是独立的。者之间有简单的函数关系，其中只有两个参数是独立的。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机4.塑化能力塑化能力塑化能力是指塑化装置在单位时间内所能塑化的熔体量，单塑化能力是指塑化装置在单位时间内所能塑化的熔体量，单位为位为g/s。塑化能力取决于螺杆转速、马伙动功率、螺杆结。塑化能力

24、取决于螺杆转速、马伙动功率、螺杆结构、物料性能等。塑化能力表示厂机器的生产能力。但塑化构、物料性能等。塑化能力表示厂机器的生产能力。但塑化能力应与整个注射机的成型周期、注射量相协调，才能保证能力应与整个注射机的成型周期、注射量相协调，才能保证在规定的时间内提供足够均匀、塑化的熔体量。一般注射机在规定的时间内提供足够均匀、塑化的熔体量。一般注射机的理论塑化能力大于实际所需要的的理论塑化能力大于实际所需要的20%左右。左右。5.锁模力锁模力锁模力是指合模机构施于模具上的最大夹紧力，单位为锁模力是指合模机构施于模具上的最大夹紧力，单位为kN。锁模力的作用是在注射时与模腔熔体的压力相平衡，保证在锁模力

25、的作用是在注射时与模腔熔体的压力相平衡，保证在注射及保压操作时模具不被撑开。选择设备时必须核算设备注射及保压操作时模具不被撑开。选择设备时必须核算设备的锁模力是否足够。锁模力的选择相当重要，锁模力不够会的锁模力是否足够。锁模力的选择相当重要，锁模力不够会使制件产生飞边，不能成型薄壁制件；锁模力过大，又易损使制件产生飞边，不能成型薄壁制件；锁模力过大，又易损坏模具。坏模具。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机6.合模装置的基本参数合模装置的基本参数合模装置的基本参数决定厂模具的安装尺寸，因而也决定厂合模装置的基本参数决定厂模具的安装尺寸，因而也决定厂所能加工制件的平面尺寸。合模装置的基

26、本参数包括动、定所能加工制件的平面尺寸。合模装置的基本参数包括动、定模固定板尺寸，拉杆间距，动、定模固定板间最大开距，模模固定板尺寸，拉杆间距，动、定模固定板间最大开距，模具高度及动模固定板行程与移动速度等。具高度及动模固定板行程与移动速度等。上一页 下一页返回4.2 注射成型机注射成型机7.型号规格型号规格注射机型号规格是用来表示注射机加工能力的，而反映注射注射机型号规格是用来表示注射机加工能力的，而反映注射机加工能力的主要参数是公称注射量和锁模力。因此，常用机加工能力的主要参数是公称注射量和锁模力。因此，常用公称注射容积数量和锁模力大小来表示注射机型号规格。公公称注射容积数量和锁模力大小来

27、表示注射机型号规格。公称注射量是指注射机在注射螺杆称注射量是指注射机在注射螺杆(或柱塞或柱塞)做一次最大注射行做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的对空注射量。锁模力是由合模机程时，注射装置所能达到的对空注射量。锁模力是由合模机构所能产生的最大模具闭紧力决定的，它反映注射机成型制构所能产生的最大模具闭紧力决定的，它反映注射机成型制件面积的大小。件面积的大小。一般同时用注射机的公称注射量和锁模力来表示注射机的加一般同时用注射机的公称注射量和锁模力来表示注射机的加工能力，并以作为注射机的系列规格。国产注射机的型号表工能力，并以作为注射机的系列规格。国产注射机的型号表示为：示为：XS-ZY-125

28、/900型号中的型号中的X表示表示(成成)型型(机机)；S表表示塑料；示塑料；Z表示注射；表示注射；Y表示预塑；表示预塑；125表示公称注射量为表示公称注射量为125 cm3；90表示最大锁模力为表示最大锁模力为90 x10kN。上一页返回图图4-1 双分型面注射模双分型面注射模返回图图4-2 注射机的基本组成注射机的基本组成返回图图4-3 注射机基本操作程序注射机基本操作程序返回图图4-4 注射机外形示意图注射机外形示意图返回图图4-5 柱塞式注射装置柱塞式注射装置返回图图4-6 移动螺杆式注射装置移动螺杆式注射装置返回 图图4-7 螺杆预塑化柱塞式注射装置螺杆预塑化柱塞式注射装置返回图图4-8 分流梭结构示意图分流梭结构示意图返回图图4-9 喷嘴常见结构喷嘴常见结构返回图图4-10 液压式合模装置液压式合模装置返回图图4-11 液压液压-曲肘式合模装置曲肘式合模装置返回