塑料注射成型机的操作

及注塑模具的安装调试

一、实验目的

1．学会正确操作注射成型机；

2．熟悉塑料成型模具的安装、调试过程； 3．了解模具设计的合理性及注射成型工艺条件；

4．讨论并分析各注射机主要性能参数，加深理解各主要性能参数及计算方法。

二、实验设备

CJ150塑料注射成型机一台；塑料模具一付 (本机允许模具厚度范围160-450mm)；PE料或PP料50 公斤；吊装设备一台；常用安装工具一套。

三、实验步骤

本实验分三部分：（I）注射机的操作；（II）塑料模具的安装调试；（III）注塑部件主要性能参数测定。

（I）注射成型机的操作

1、操作注射机注意事项

为了确保操作者的安全，充分发挥机器的效能和延长机器的使用寿命。在使用机器过程中，应注意下列几个方面：

（1）注意操作安全。每次操作开始，检查机器的安全装置－安全门可靠性。机器运转过程中，切记不可将手伸入锁模机构中，在取制品时一定要打开安全门。另外，在运转中，手亦不要伸入喷嘴和浇口之间，在清理或检修模具时，请关闭油泵电机。

（2）机器的液压系统压力已调试好，切不要随便改变液压元件的压力，以免危险的发生。

（3）料筒从室温加热到所需要的温度大约需要30分钟，料桶内有残余冷料时，须再保温15分钟。才能启动螺杆进行加料，以保证残余料的充分熔融，避免损伤螺杆。

（4）塑化加料初期，螺杆和料筒内尚无料时，不可采用高的螺杆转速（应在50转/分以下），待原料充满螺杆槽（熔料由喷嘴口挤出）时，再将螺杆转速升高到需要的数值，以免因空转速度过高或时间过长而损伤螺杆和料筒。

（5）机器的润滑，需用机油润滑处应每天加一次，特别使锁模部分的连杆销和钢套，一旦长期缺油，就可能发生咬伤，而无法进行工作。

（6）机器运转过程中，注意液压系统工作油的温度，调节油冷却器的冷却水量，保持油温在50℃以下。

（7）注射机模板的安装表面具有较高的加工精度，切不要用硬物或其它东西损伤模板表面。

（8）在加工中停顿或加工结束时，不要使模具长时间（一般不超过10分钟）处于锁模状态，以免造成连杆销和钢套断油，可能使模具无法打开。

（9）保持相互运动表面的清洁。

（10） 检查电路时，要使用万用表，不得使用校灯。 2、注射机操作方法和步骤 a）开车前的准备

在注射机开车之前，必须做好充分的准备工作，以便及时发现异常和予以改正，防止开车时发生事故，必须做以下工作。

1．拆除合模部分的固定连接板。（新机器在未使用时，装有固定连接板） 2．检查各运动表面、拉杆、导轨、导杆，并保证清洁。

3．从外观检查各紧固件是否有松动现象，电路、水路、油路的连接是否可靠。 4．各电气元件和仪表是否有损坏。

5．各加热圈是否有松动现象，热电偶与料筒的接触是否良好。 6．检查油标的油液面位置是否满足要求。 7．按机器的操作要求加注润滑油。 b)熟悉机器

为了能安全顺利地上机操作，必须对机器的结构、功能、按钮位置有足够的了解，主要表现下列几个方面：

1．了解注射机的注射装置、合模装置、安全装置的结构及其功能。 2．了解注射机的液压系统，并掌握有关液压元件的位置及其功能。 3．掌握行程开关的位置、作用、调节方法。

4．熟悉并掌握注射机控制面板各个按钮的位置及其功用。以及注射机的紧急停车装置，

以免操作时按错按钮而导致事故。

c)操作步骤

准备工作做好、熟悉机器后，需按以下步骤进行操作。 1．接通电源总闸，并合上注射机总开关，此时，指示灯亮。 2．接通冷却水道。（包括模具冷却水道）

3．接通料筒，喷嘴加热线路，并根据工艺条件确定料筒上各段加热温度，以及喷嘴的加热温度。

4．关闭料斗落料口插板，并进行上料。 5．启动油泵电机。 6．选定注射速度。 7．采用“调整”操作方式。 8．闭合、开启模具。 9．顶出。

10．注射座前进和后退。

11．待料筒、喷嘴温度达到规定温度并保温一定时间后，打开料斗中料口插板，根据制品需料量，通过行程开关的位置变动，控制螺杆后退的距离，然后进行预塑。

12．按下列顺序操作机器： 13．采用“半自动”操作方式。

14．在操作中发现异常应立即停止，经过检修确认正常后，再重新操作。 15．操作结束时，应按先后顺序作复位工作。

16．关闭料斗落料口插板。

17．采用“手动”操作方式，注射机座进行后退。 18．采用“调整”操作方式，开启模具于自由状态。

19．先切断加热电源，关闭油泵电机。然后切断总电源和冷却水。 20．将操作台上的按钮恢复到零位。 21．做好机械的清洁和保养工作。 22．把所有工具交还给实验指导教师。 d)本实验中的问题讨论

1．根据本实验，验证注塑成型机中的有关理论。

2．注射、保压、冷却过程中，开模时的运动状态，并做较详细的分析。

（II）塑料模具的安装调试

1、实验方法和步骤：

塑料模具的调试主要包括模具的安装和试模两个过程。在进行这些过程时必须按照下面步骤：

a) 模具安装 1． 预检模具

在模具安装之前，根据图纸对模具进行比较全面的检查，以便及时发现问题进行修模。当模具固定模板和运动模板分开检查时，要注意方向记号，以免合拢时搞错，对于模具的运动部分，必须检查是否清洁或有异物落入，以免损伤模具。

2． 吊装模具

模具吊装时必须注意安全，人员（一般为2～3人）之间要配合密切，模具尽可能整体安装，若模具设有侧向移动机构，一般应将滑块在水平位置。

3． 紧固模具

在安装调整模具时，采用“调整”操作方式，把液压系统的压力调到5Mpa。拨动操作面上闭模开关进行闭模，然后利用调模机构进行调模。调节模板开档至比较模具厚度大1～2mm。再启模后将吊装的模具吊入模板中间，并使定位凸肩进入固定模板定位孔内，而后拨动闭模开关闭模，利用调模装置调整模板开档，使模具被两片模板夹紧。根据模具的大小用固紧螺钉、压块将模具安装在两块模板上。此时必须注意将压紧所在平面与模板平面平行。（可用调节螺钉或垫块调整）提高压紧可靠性。

4． 闭模松紧度的调节

闭模的松紧度既要防止制品的溢边，又能保证型腔的适当排气。对于目前常规的锁模机构，闭模松紧度主要凭目测和经验：一般情况，在模具被紧固后再启模，利用调模装置，再调小模板开档0.5mm 左右，然后进行启闭模，并试验成型，制片如有飞边，则可用微调装置逐渐将开档调小。但是，在满足成型制品要求的情况下，不要过分预紧模具，对于需要加热的模具，应在模具达到规定温度后再校正闭模松紧度。

5． 低压保护调节

在初步完成锁模预紧力调整之后，为确保模具的工作安全，必须进行低压保护作用的调节，首先将液压系统的压力调至可以移动模板的最低压力，根据制品的需要，调节行程开关的位置选定低压保护的起始点，然后，在低压保护作用下，以极慢的速度进行闭模，

并调节另一行程的开关位置，使模具接触前0.2－0.5mm位置时，低压保护结束。在调节低压保护时，要进行反复的试验，做到灵敏、可靠。

6． 顶出距离和顶出次数的调节

模具紧固后，慢速启模，将顶杆的位置调节到模具上的顶出板和动模底板之间尚有不小于5cm的间隙，做到既能顶出制件，又能防止损坏模具，顶出次数可以是一次顶出，亦可以是多次顶出。根据制品的需要，可以在操作面板上选择。

7． 接通冷却水管或加热线路。 b）试模

1． 试模前准备工作——在试模前，必须对设备的油路、水路、电路进行检查，按要求保养设备，做好开车前的准备工作。

2． 确定工艺参数

3． 检查原料是否合格，对于湿度大的料应进行干燥处理。

4． 根据推荐的工艺参数加热料筒和喷嘴，若模具亦需加热，应接通电路并加热。 5． 判别料筒和喷嘴温度是否合适，其方法可将喷嘴脱离固定模板，用较低的注射压力，使塑料从喷嘴口缓慢流出，观察料流，若没有硬块、气泡、银丝、变色且光亮，说明料筒喷嘴温度比较合适，反之，则需要适当调节。

（III）注射部件主要性能参数的测定

1．实验内容及数据

表征注射机注射部件的主要性能有注射塑化性能，其中具有代表性的性能参数为注射

量和塑化能力。因此：本实验进仅对注射机注射量螺杆塑化能力及其影响参数，进行测量与分析。

（1）机器注射量（g）

根据规定，机器注射量应在无模具条件下，螺杆作全程的最大注出塑料量，其计算公式为：

w =VC*α*ρ

式中: W—根据规定,机器注射量(g),待测；VC—理论注射容积(cm3)；α—系数；ρ—加工塑料在常温下的密度。PE: ρPE=92g/ cm3 ；PS: ρPS=106g/ cm3。

（2）螺杆塑化能力(kg/h)

根据注射螺杆塑化机理，由于螺杆间歇性工作和塑化时螺杆轴向位移以及注射时附加于螺槽内物料的运动等作用，形成了塑料在螺槽内的熔融过程为非稳定过程，表现出熔料轴向温差大以及塑化时螺杆塑化能力和功率消耗的不稳定（注意观察）。

螺杆设计直接关系到被加工塑料的塑化质量塑化与螺杆的塑化能力，然而在注射螺杆塑化物料时，背压对其影响也是显著的。这对注射螺杆设计与使用以及对螺杆塑化控制技术都相当重要，并由实验证实背压对塑化能力及功率的影响。根据规定，螺杆塑化能力为背压Pb=0，螺杆转速n=mmax时，单位时间提供的熔料量。

即： G ＝3.6Wmax/ t(kg/h)

式中：Wmax－满行程的塑化量(g)（待测）；t－塑化时间(s)待测。 螺杆塑化能力也可由下式进行理论计算。

GC=7.74DS2hs

2

n·η·ρ×10(kg/h)

式中:DS－螺杆直径(cm)( DS =4.0cm)； hs－均化段槽深(cm)( hs=2.5cm)；n－螺杆转速

(rpm)；η－效率(n=0.85~0.90)；ρ－熔料密度(ρPs=0.98 ρPE=0.79)。

2．实验装置及测试仪表

塑料注塑机1台CJ150，其主要性能参数（注射部分）为： 机器理论注射量（PS）(g) 277 最高注射压力（kg/cm2） 190 螺杆直径(mm) 42 螺杆转速(rpm) 0-200 3．测试项目与测试条件

a)螺杆满行程时的注射量（对空注射） 测试条件： (1) PS料(或PE料)

(2) 喷嘴处加热温度216±6℃ (3) 预塑时喷嘴闭锁 (4) 额定注射行程

(5) 测塑化能力时，螺杆为额定转速，转动时间与停止时间为1：1。 b)螺杆满行程时塑化量与塑化时间（Pb=0,n=185rpm） c)螺杆塑化能力与背压之间关系(n=Const) d)螺杆塑化能力与转速关系（Pb= Const） 4．实验方法与步骤 a)方法

（1）螺杆塑化量及注射量用称重天平计量； （2）塑花时间以记时秒表计量；

记下塑化全行程的塑化时间，然后对空注射，待物料冷却后称重。 （3）调整油马达以改变螺杆转速；

（4）背压由设置在注射油缸上的背压阀调节。 b）步骤 准备工作：

（1）预习指导书内容，明确实验目的，内容方法。

（2）熟悉机器操作注意事项（见实验《二》）及仪表使用方法。 （3）料筒升温，按加工塑料选定机筒各段加热温度接电加热。

（4）进行岗位分工，按其分工内容，检查准备工作（如仪器是否完好，工具，量具是否齐备）。

开机；

（1）料筒加热至规定温度后，保温半小时，操作人员经指导教师同意方能开车。 （2）先按“调整钮”检查机器工作是否正常，当机器进入正常运转状态，方可进入实验测试阶段。

（3）测试数据

按实验程序和各自分工，进行数据测定，测定应在稳定条件下进行。记录数据，应听小组负责人统一指挥，每组数取三次。

5．实验报告与要求

1.实验目的

2.按实验测出内容与要求整理数据，绘制图表。 3.对实验结果与观察现象进行分析。 应附上注射部件性能参数实验记录。