广东工业大学塑料成型工艺与模具设计实验指导书.docx

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广东工业大学塑料成型工艺与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）。

2

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

3

序号

料筒

前区

温度

（℃）

料筒

后区

温度

（℃）

喷嘴

温度

（℃）

塑化

背压

（MPa）

注射

压力

（MPa）

保压

压力

（MPa）

注射

时间

（s）

保压

时间

（s）

冷却

时间

（s）

第一组

第二组

第三组

最大注

射量

（g）

最大锁

模力

（KN）

定位环

直径

（mm）

拉杆内侧距离

水平×垂直

（mm×mm）

安装模具

厚度范围

（mm）

开模

距离

（mm）

顶出

距离

（mm）

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

（1）实测注射机的主要参数

（2）工艺参数

（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。

4

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？

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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），

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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？

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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

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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。

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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

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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。

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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。

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