XS—Z—60柱塞式注射成型机电气控制系统改造
第三章 注射机型号选取和校核
3.注射机型号选取注射机的主要参数有注射量、注射压力、注射速度、塑化能力、锁模力等，这些参数是设计、制造、购买和使用注射机的主要依据。
（1）注射量：指在对空注射的情况下，注射螺杆或柱塞做一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量，反应了注塑机的加工能力。
（2）注射压力：为了克服熔料流经喷嘴、浇道和型腔时的流动阻力，螺杆或柱塞对熔料必须施加足够的压力，此压力即为注射压力。
（3）注射速率：为了使熔料及时充满型腔，除了有必须有足够的注射压力外，熔料还必须有一定的流动速率，此参数即为注射速率。
（4）常用的注射速率如表所示。
表注射量与注射施加的关系（5）塑化能力：单位时间内所能塑化的物料量。
塑化能力应与注塑机的整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器的空循环时间长，则不能发挥塑化装置的能力，反之则会加长成型周期。
（6）锁模力：注射机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力，在此力作用下模具不应被熔融的塑料所顶开。
注射量的计算：V1=π(R12-r12) ×H=3.87cm3V2=π(R22-r22) ×h =0.70cm3V3=πr2b=1.70cm3V=V1+V2+V3= 3.87+0.70+1.70=6.18c m3其中，V1—外圆柱的体积V2—内圆柱的体积V3—底面圆的体积另有塑件的投影面积为7.89cm2M=VD′=6.18×9.05=5.59cm3一般的，熔体密度在0.7左右，故取值0.72g..cm-3因此，注射量V′= M/D=5.59/0.72=7.76cm3根据塑件的大小和实际中常用的注射机，注射端盖塑件选用XS-YZ-60型螺杆式注射机注射机参数的校核1）、最大注射量的校核注射机的额定注射量为60cm3塑件体积：6.18cm3，每次成型4个塑件。
假设浇道凝料为20cm3。
实际注射量＝6.18 X 4+20 =44.72cm3 < 60 X 80% =48cm3最大注射量满足要求。
塑料成型机械及模具 第四章 注射机
容易成型的 制品 一般制品 高粘度、有 精度要求的 制品 高粘度、高 精度、充模 难的制品
P模腔＝40～70％P注射
实 例 模腔平均压 力 25MPa PE、PP、PS等壁厚均 匀的日用品容器类制品 30MPa 在模具温度较高的条件 下，薄壁容器类制品 35MPa ABS等有精度要求的工 业零件，如壳体、齿轮 等 40MPa 高精度的工业零件
7
4.1.3注射成型机的工作过程及组成
？
一 注射成型机的工艺过程
a) 闭模和锁紧
b) 注射装置前移和注射
c) 压力保持
d) 制品冷却和预塑化
e) 注射装置后退和开模顶出装置
8
注射成型机工作循环周期图
闭模
试合模 发信
高压低速锁紧
注座前移
注射
制品落下检测发信
开模
冷却 塑化退回
保压
注 射 动 作 选 择
41
4.1.7
• • • • • • •
注射部分主要性能参数
1、注射量 2、注射压力 3、注射速度和注射速率 4、锁模力 5、塑化能力 6、合模装置基本尺寸 7、工作效率参数
42
1、注射量
• 定义：机器在对空注射条件下，注射螺杆 （柱塞）作一次最大注射行程时，注射装 置所能达到的最大注射量 • 注射量由注射机的螺杆直径和螺杆移动行 程决定。
57
•
螺杆的塑化能力，应该在规定的时间内，保 证提供足够量的塑化均匀的熔料 塑化能力应满足： G>=3.6×W/t 其中: t---制件最短冷却时间（s） W--机器注射量（g） G---螺杆塑化能力（Kg/h）
58
6、合模装置基本尺寸
• 合模装置的尺寸直接关系到机器所能加工制品的范 围，如制品的面积，高度 • 1 模板尺寸和拉杆有效间距 模板尺寸(H*V) 拉杆有效间距(Ho*Vo) 一般模板面积大约是拉杆有效面积的2.5倍。
常用国产注射机的规格和性能
表1-20 常用国产注射机的规格和性能型号项目XS-Z-30 XS-Z-60XS-ZY-125SZY-300XS-ZY-500XS-ZY-1000SZY-2000XS-ZY-4000额定注射量/cm30 60 125 320 500 1000 2000 4000 螺杆（柱塞）直径/mm28 38 42 60 65 85 110 130 注射压力/MPa 119 122 120 77.5 145 121 90 106注射行程/mm 130 170 115 150 200 260 280 370 注射方式柱塞式柱塞式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式螺杆式锁模力/KN 250 500 900 1500 3500 4500 6000 10000最大成型面积/cm90 130 320 1000 1800 2600 3800 最大开合模行程/mm 160 180 300 340 500 700 750 1100 模具最大厚度/mm 180 200 300 355 450 700 800 1000 模具最小厚度/mm 60 70 200 285 300 300 500 700 喷嘴圆弧球半径/mm 12 12 12 12 18 18 18喷嘴孔直径/mm 2 4 4 3、5、6、87.5 10顶出形式四侧设有顶杆，机械顶出中心设有顶杆，机械顶出两侧设有顶杆，机械顶出中心及上、下两侧设顶杆，机械顶出中心液压顶出．两侧顶杆机械顶出中心液压顶出．两侧顶杆机械顶出中心液压顶出．两侧顶杆机械顶出中心液压顶出．两侧顶杆机械顶出动、定模固定250×280330×440 428×458620×520700×850900×10001180×1180。
注塑机的工作原理及成型分析
与此同时，螺杆在物料的反作用下后退，使螺 杆头部形成储料空间，完成塑化过程，然后， 螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、 高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模 具的型腔中，型腔中的熔料经过保压、冷却、 固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启 模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具 顶出落下。注射成型是一个循环的过程，每一 周期主要包括：定量加料—熔融塑化—施压注 射—充模冷却—启模取件,取出塑件后又再闭模， 进行下一个循环。
形 式 无
止 逆
结 尖 头 形
构
图
特征与用途
螺杆头锥角 较小或有螺 纹，主要用 于高粘度或 热敏性塑料
h3 — 熔融段螺槽深度，h3小，螺槽浅， 提高了塑料熔体的塑化效果，有利于熔 体的均化，但h3过小会导致剪切速率过 高，以及剪切热过大，引起分子链的降 解，影响熔体质量，；反之，如果h3过 大，由于预塑时，螺杆背压产生的回流 作用增强，会降低塑化能力。
L2 — 塑化段（压缩段）螺纹长度。物料在此 锥形空间内不断地受到压缩、剪切和混炼作用， 物料从L2段入点开始，熔池不断地加大，到出 点处熔池已占满全螺槽，物料完成从玻璃态经 过黏弹态向黏流态的转变，即此段，塑料是处 于颗粒与熔融体的共存状态。L2的长度会影响 物料从玻璃态到黏流态的转化历程，太短会来 不及转化，固料堵在L2段的末端形成很高的压 力、扭矩或轴向力；太长则会增加螺杆的扭矩 和不必要的消耗，一般L2=（6～8）ds。对于 结晶型的塑料，物料熔点明显，熔融范围窄， L2可短些，一般为（3～4）ds，对于热敏性塑 料，此段可长些。
多模转盘式注塑机： 它是一种多工位操作的特殊注塑机，其 特点是合模装置采用了转盘式结构，模 具围绕转轴转动。这种型式的注塑机充 分发挥了注射装置的塑化能力，可以缩 短生产周期，提高机器的生产能力，因 而特别适合于冷却定型时间长或因安放 嵌件而需要较多辅助时间的大批量塑制 品的生产，但因合模系统庞大、复杂， 合模装置的合模力往往较小，故这种注 塑机在塑胶鞋底等制品生产中应用较多。
一模两腔的塑料模具设计
毕业设计论文一模两腔的塑料模具设计姓名：系别：机械工程系专业：模具设计与制造班级：学号：目录绪论 (5)1 模具概论 (8)1.1注射模简介 (8)1.1.1注射模的定义 (8)1.2塑料制件几何形状及材料 (11)２注射机的选用 (11)2.1注射机的分类 (12)2.2分析制件结构、尺寸精度及表面质量 (12)2.2.1结构分析 (15)2.2.2尺寸精度分析 (17)2.2.3表面质量分析 (17)2.3注射机选定 (17)2.3.1计算制品的体积和质量: (17)2.3.2 初步选定注射机 (18)3 确定型腔数目及位置布局 (19)3.1型腔数目的确定 (19)3.2 型腔布局方案 (20)4 确定模具结构方案 (21)4.1分型面 (21)4.1.1分型面的选择 (21)4.1.2分型面个数的确定 (21)4.3浇注系统设计 (22)4.3.1主流道设计 (22)4.3.2主流道浇口套的设计 (23)4.3.3分流道设计 (24)4.3.4浇口的设计 (25)4.3.5冷料穴的设计 (27)4.3.6排气系统的设计 (27)5 成型零件的设计与计算 (28)5.1成型零部件设计 (28)5.2成型零件工作尺寸的计算方法 (28)5.2.1 成型零件型腔的计算结果 (29)5.2.2 确定标准模架型号和规格 (29)6 侧向分型与抽芯机构的设计 (30)6.1抽芯距的确定 (31)6.2抽芯力的确定 (31)6.3合模导向机构 (35)6.4设计推出脱模机构 (32)6.5浇注系统凝料的脱出机构 (34)7 注射机与模具有关的参数及尺寸的校核 (36)7.1 注射机注射量的校核 (36)7.1.1注射压力和锁模力的校核 (36)7.2注射机闭合高度和开模行程的校核 (36)7.3 模具在注射机上安装尺寸的校核 (37)结论 (41)参考文献 (38)致谢 (39)绪论1.塑料工业在国民经济中的作用：由于塑料具有质量轻、强度高、耐腐蚀、绝缘性好、易着色、制件可加工成任意形状，而且具有生产率高、价格低廉等特点，所以应用日趋广泛，年增长居四大工业材料之首．已经深入到国民经济的各个部门。
材料成型设备课后答案
材料成型设备课后答案第⼆章2-1、曲柄压⼒机由那⼏部分组成？各部分的功能如何？答：曲柄压⼒机由以下⼏部分组成：1、⼯作机构。
由曲柄、连杆、滑块组成，将旋转运动转换成往复直线运动。
2、传动系统。
由带传动和齿轮传动组成，将电动机的能量传输⾄⼯作机构。
3、操作机构。
主要由离合器、制动器和相应电器系统组成，控制⼯作机构的运⾏状态，使其能够间歇或连续⼯作。
4、能源部分。
由电动机和飞轮组成，电动机提供能源，飞轮储存和释放能量。
5、⽀撑部分。
由机⾝、⼯作台和紧固件等组成。
它把压⼒机所有零部件连成⼀个整体。
6、辅助系统。
包括⽓路系统、润滑系统、过载保护装置、⽓垫、快换模、打料装置、监控装置等。
提⾼压⼒机的安全性和操作⽅便性。
2-2、曲柄压⼒机滑块位移、速度、加速度变化规律是怎样的？它们与冲压⼯艺的联系如何？答：速度的变化规律为正弦曲线，加速度的变化规律为余弦曲线，位移的变化规律为2-3、分析曲柄滑块机构的受⼒，说明压⼒机许⽤负荷图的准确含义答：曲柄压⼒机⼯作时，曲柄滑块机构要承受全部的⼯艺⼒，是主要的受⼒机构之⼀理想状态下滑块上受到的作⽤⼒有：⼯件成形⼯艺⼒F、连杆对滑块的作⽤⼒FAB、导轨对滑块的反作⽤⼒FQ，实际上，曲柄滑块机构各运动副之间是有摩擦存在的，考察摩擦的影响以后，各环节的受⼒⽅向及⼤⼩发⽣了变化，加⼤了曲轴上的扭矩。
曲柄压⼒机曲轴所受的扭矩Mq除与滑块所承受的⼯艺⼒F成正⽐外，还与曲柄转⾓a有关，在较⼤的曲柄转⾓下⼯作时，曲轴上所受扭矩较⼤。
通过对曲柄滑块的受⼒分析，结合实际情况得出的许⽤负荷图⽤以⽅便⽤户正确选择设备。
2-5装模⾼度的调节⽅式有哪些？各有何特点？P19三种调节⽅法有：1、调节连杆长度。
该⽅法结构紧凑，可降低压⼒机的⾼度，但连杆与滑块的铰接处为球头，且球头和⽀撑座加⼯⽐较困难，需专⽤设备。
螺杆的抗弯性能亦不强。
2、调节滑块⾼度。
柱销式连杆采⽤此种结构，与球头式连杆相⽐，柱销式连杆的抗弯强度提⾼了，铰接柱销的加⼯也更为⽅便，较⼤型压⼒机采⽤柱⾯连接结构以改善圆柱销的受⼒。
5.注射成型机
四、双色（或多色）注射机 双色、多色注射机分为：清色和混色两种 两套注射装置、一个公用合模装置。加工双清色料
混色注射机。两平行料筒 公用喷嘴
特殊喷嘴。从中心向四 周辐射的不同颜色和花 纹
五、注射吹塑机 管坯乘热吹塑
直线运动 制品取出 比较方便
180度回 转式 模板开 距小 利于高 速成型
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
注射吹塑机与一般注射机的主要区别是增设了模芯运动机构
（六）注射机的安全措施 人身；机器；模具；电器；液压。 二、注射机的维护 （一）每天检查的内容 1）加热圈、热电偶 2）温度控制仪在零位 3）电器开关、安全门、紧急停车开关。 4）模具固定螺钉 5）冷却水 6）仪表 7）油箱油量 8）润滑 （二）定期检查 1）工作油质量 2）螺杆料筒磨损 3）电器元件，接地 THE END 4）油质量、吸油、滤油 5）油冷却器 6）液压泵、电动机、液压马达。
快速开模
螺杆后退
拆卸螺杆 清洗料筒
END
第五节 塑料注射机的 技术参数和使用维护
塑料注射机的使用与维护
一、注射机的使用 （一）开机前的准备和终了时的结束工作 1）检查运动部件是否清洁 2）润滑 3）检查紧固件，电、油、水。 4）检查加热装置 5）检查液压油量 6）打开冷却系统 终了：关闭料斗插板，排空料，使模具闭于自由状态。 关泵，电源，冷却水。 （二）注射机的操纵 按预塑加料先后次序分： 固定加料：加工温度较宽料，PVC、PS、ABS。 加料退回：用通用式喷嘴，较高背压预塑。 退回加料：温度范围较窄结晶型料。
第六节
其他塑料注射成型机简介
其他塑料注射成型机简介
一、全自动螺杆式塑料注射成型机 特点：1）调节数字化 2）液压自动调整合模尺寸和合模力 3）有侧抽芯液压缸接口 4）液压顶出，方式多样化，自动卸螺纹。 5）全自动程控、报警、安全保护。 （一）注射装置 1）螺杆传动形式：大扭距液压马达 2）料斗：烘干 3）螺杆：多种 4）工艺参数调节数字化 （二）合模装置 1）合模机构：液压双肘杆 2）合模厚度和合模力调节：液压马达、四拉杆上调节螺母 3）顶出机构：液压 1—17个顶杆 4）低压合模：0.1—0.3
实验二：注射机操作演示实验
实验二：注射机操作演示实验一．实验目的1．了解注射机的类型2．熟悉注射机的工作过程二．实验设备及原料1．SZ—160/80NB卧式注射机 SZ—15立式注射机2．原料：ABS 聚苯乙烯三．实验要求实验前必须认真预习实验指导书和阅读教材中有关章节。
切记：一切行动都要听从实验指导教师的指挥，安全第一。
四．实验内容注射机是注射成型机的简称，也可称为注塑机。
注射机类型很多，按塑化和注射方式，注射机可分为柱塞式和螺杆式，螺杆式注射机是目前产量最大、使用最广泛的注射机。
按外形特征可分为卧式、立式、角式注射机。
1．注射机规格表示法注射机的规格通常用注射量来表示。
注射机注射量表示方法有两种：（1）重量法用注射出熔融塑料的重量表示注射量的大小，单位为克。
一般以注射聚苯乙烯为标准（因为聚苯乙烯在常温下的密度为1.05g/cm3，接近1g/cm3），即注射量乘相对密度表示制品的重量。
如60克注射机，注射聚苯乙烯时制品重量为60×1.05≈63克；注射聚氯乙烯时制品重60×1.4≈84克。
柱塞式注射机常用重量法来表示其规格。
（2）容积法用注射出熔融塑料的体积来表示注射量的大小，单位为立方厘米。
该法由于与相对密度无关，较方便。
目前我国已统一规定用加工聚苯乙烯塑料时机器一次所能注出的公称容量（cm3）来表示。
螺杆式其值为理论注射量的80%；柱塞式为一次对空注射出最大注射量（理论注射量为机筒头部有效容积，因实际工作中需余留一定量的融料，故实际注射量比理论注射量为小，一般取其80%）。
国产注射机的表示方法如下：XS—ZY125XS—ZS22X表示成型，第一个S表示塑料，Z表示注射，Y表示螺杆，第二个S表示柱塞，数字表示注射量。
我国的注射机规格已系列化，标准规定有：30、60、125、250、350、500、1,000、2,000、3,000、4,000、6,000、8,000、12,000、16,000、24,000、32,000、48,000、64,000cm3图3—1 SZ—160/80NB卧式注射机外形图等。
注射机的规格型号
轮带革的分类，规格及用途轮带革的分类，规格及用途类 另U 规格/mm 允许误差用 途1 5.5以上2 5.0~5.53 4.5~5.0 0点厚度与标准点的厚度相差不得大于 0.5mm4 4.0~4.5 供制造机器传动轮带用5 3.5~4.063.0~3.57 2.5~3.0注射机的规格型号注射机的规格型号注射机产品型号表示方法各国不尽相同，国内也没有完全统一，目前国内常用的型号编制 方法有机械部标准（jb2485— 78）,是由基本型号和辅助型号两部分组成，如图3 — 4所示。
基本型号 辅助型号#设计序号心主翌数車类型代号昇 组型代号扌a圏§ - 4国芦主射H 理号表示方选“型号中的第一项代表塑料机械类，以大写汉语拼音字母“ S ” （塑）表示；第二项代表注射成型组，以大写汉语拼音字母“ z ”（注）表示；第三项代表区别于通用型或是专用型组，通用 型者省略，专用型也用相应的大写汉语拼音字母表示。
如 多模注射机以“ m ”（模）表示，多色注射机以“ s ” （色）表示，混合多色注射机以“h ” （混）表示。
热固性塑料注射机以“ g ” （固） 表示；第四项代表注射容量主参数，以阿拉伯数字表示，单位为cm 3。
卧式基本型主参数前不加注口口口一口口代号，立式的注“I”（立），角式注“j”（角）。
如果是不带预塑的柱塞式注射机时在代号之前加注“ z”（柱）。
如sz —zl30表示注射容量为30cm国际上比较通用的是注射容积与合模力共同表示法，注射容积与合模力是从成型塑件重量与合模力两个主要方面表示设备的加工能力，因此比较全面合理。
如SZ —63/400，即表示塑料3注射机（SZ），理论注射容积为63cm，合模力为400kn。
此外，还有用xs —zy表示注射机型号的，如xs —zy —125a，xs —zy指预塑式（y）塑料（s）注射（z）成型（x）机，125为设备的注射容积为125cm3，a为设备设计序号第一次改型。
柱塞式变频注水泵的改造及其效果分析
２ ． ３ 其 他 配套 附件 的更换
则２ 号泵 排 量应 涮 整 为 】 １ ． ７ ｕ ｒ ｔ ｈ ， 设泵 的容 积效 率 为０ ． ８ ５ ， 通 过 柱寨 泵 排量 计算 公式 （ ２ ） 可 反 算得 到 ２ 号泵 柱 塞直 径
２ 改造方案的确定以及相关参数的计算
２ ． ， 改 造 方 案 的 确 定
文 献标 志码 ： Ｂ
文章 编号 ： １ ０ ０ ２ — ２ ３ ３ ３ （ ２ ０ １ ７ ） ０ ３ — ０ ０ ７ ５ — ０ ２
注塑机和工艺基础知识-第版
E--MAX全电动注塑机优点: 占地面积小高度一体化旳伺服控制及驱动技术，确保了运 营旳稳定性全伺服驱动技术，全部动作都有伺服马达驱动在确保注射单元峰值压力 2800巴旳前提下，注射速度可达450 毫米/秒 ENGEL特有旳“AUTOPROTECT” 精密低 压模具保护技术符合人体工程学旳最新一代LC200控制系统 格棱柱与动模板不接触， 因而无需润滑油脂, 且不会对格棱柱产生磨损。
2.注塑机分类：（非金属）
a.按塑化方式分类：往复螺杆式和柱塞式
b.按合模方式分类：液压式、全电式、
油电混合式、机械式、液压-机械式
卧式
c.按外形特征分裂：卧式、立式、角式
常用旳形式：（我司使用设备）
卧式、液压、往复螺杆式
3.液压式与全电式旳优劣：
液压式：液体本身产生旳压强大，能够用来生
产精度一般而且很大旳部品，但精密度及稳定
b.保压速度、保压压力、保压时间：每段保压由一组保压速度、保压压力、 保压时间构成，用来表达该阶段螺杆旋转旳速度、施加旳压力以及连续旳 时间。
5.冷却与脱模
冷却指为确保产品顺利脱模，产品在模具中停留一段时间直至开模旳过程。 脱模指模具开模后经过顶杆、顶快、抓手或者气动装置使产品脱离模具旳过
程。 涉及旳工艺参数：
3.背压
a.增长背压可增长螺杆对熔融树脂所做旳功、消除未熔旳 塑料颗粒、增长料管内原料密度及其均匀程度、降低射 出收压和翘曲等问题。
XS-ZY-60塑料注射机结构设计毕业设计说明书
1 绪论1.1 塑料工业及注塑机的发展随着塑料工业的迅速发展，塑料由于具有轻巧、便于加工成型及抗腐蚀能力强、优异的电气特性及化学稳定性、优良的吸震和消声隔离作用、能很好地与金属、玻璃、木材及其他材料相胶结等特点，从而成为继钢材、木材、水泥之后的四大支柱材料之一，塑料制品已经广泛应用于农业、建材、包装、机械电子、汽车、交通、家电、石油化工和国防等各个领域。
1998年我国塑料制品的年产量约为1500万吨，仅次于美国，居世界第二位。
根据中国塑料机械工业协会和机械工业塑料机械科技信息网连续十三年对塑机行业主要经济指标统计来看，我国塑料机械行业1987年总产值为2.1亿元，1998年为38亿元。
十年多时间翻了近20倍，塑机工业的年增长率在7%以上，远远高于其他机械行业。
塑料工业在我国有着非常广阔的发展前途。
1995年我国塑料制品产品为999.4万吨，目前为1500万吨，人均消费量为10千克，远远低于世界人均22千克的水平，而目前一些发达国家和地区的塑料消费水平达50至100千克的水平，这说明我国塑料机械潜在市场很大。
随着我国国民经济的持续发展、人民生活水平的不断提高和塑料应用领域的不断开拓，我国塑料工业有着非常广阔的发展前途。
2000年我国塑料制品产量可达1600万吨，是1995年的1.61倍，年平均增长率约为10%。
从塑料制品的市场分析来看，从2001年到2010年我国塑料制品产量以平均每年7%的速度增长。
塑料材料的来源非常丰富，预计到2010年，以重量计算的塑料产量将超过钢的产量。
注塑机工业是一门新兴的行业，注塑机是对热塑性（或热固性）塑料进行加工熔融后，以高压、高速注射入模腔，进而固化成型，生产出塑料制品的机械设备。
每年注塑机的产量占全部塑料加工机械的50%左右，全世界25~30%塑料制品出自于注射成型，成为塑料成型机械制造业中增长最快、产量最多的机种之一。
从50年代技术创新推出了螺杆式塑料注射成型机至今已有50多年的历史。
矿泉水瓶瓶盖注塑模设计论文 (1)
前言随着中国当前的经济形势的日趋好转，在“实现中华民族的伟大复兴”口号的倡引下，中国的制造业也日趋蓬勃发展；而模具技术已成为衡量一个国家制造业水平的重要标志之一，模具工业能促进工业产品生产的发展和质量提高，并能获得极大的经济效益，因而引起了各国的高度重视和赞赏。
在日本，模具被誉为“进入富裕的原动力”，德国则冠之为“金属加工业的帝王”，在罗马尼亚则更为直接：“模具就是黄金”。
可见模具工业在国民经济中重要地位。
我国对模具工业的发展也十分重视，早在1989年3月颁布的《关于当前国家产业政策要点的决定》中，就把模具技术的发展作为机械行业的首要任务。
近年来，塑料模具的产量和水平发展十分迅速，高效率、自动化、大型、长寿命、精密模具在模具产量中所战比例越来越大。
注塑成型模具就是将塑料先加在注塑机的加热料筒内，塑料受热熔化后，在注塑机的螺杆或活塞的推动下，经过喷嘴和模具的浇注系统进入模具型腔内，塑料在其中固化成型。
本次设计的主要任务是矿泉水瓶盖注塑模具的设计。
之所以选择这个设计题目的主要有两方面意义：1、瓶盖是带内螺纹的塑件要求设计时要充分考虑到脱模的方式方法，多分型面结构以及点浇口方式的模具结构设计方法；2、瓶盖属中小型件在我们的日常生活中有一定的普遍性和代表性，为今后的实用性模具设计奠定了基础以更好的服务模具制造业服务社会。
本次设计的主要目的：了解模具设计的方法与内容；掌握各类型模具的基本结构以及各零部件与非标准件的设计；熟悉模具材料的性能与应用以及加工方法与加工手段；熟练应用各种模具设计软件，包括CAD、CAXA、Pro/E等；了解模具的发展状况与发展方向。
希望通过本次设计为今后的工作奠定一个良好的基础。
1.塑件的工艺分析1.1塑件的型工艺分析该塑料制品为瓶盖，其塑件的结构以及表面形状较为简单，整个塑件呈筒状，整个塑件高达12mm，外径为28mm，壁厚1mm。
作为实用零件对其尺寸公差没有太严格的要求，故在本次设计中可以忽略此方面的考虑，以降低模具的加工制造成本。
XS―Z―60柱塞式注射成型机电气控制系统改造
XS―Z―60柱塞式注射成型机电气控制系统改造摘要：本文介绍了XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统改造的原因、目的、思路、改造方案等方面的内容，其中涉及了柱塞式注射成型机的工作原理，可编程序控制器PLC、温度控制和人机界面等专业知识。
关键词：XS-Z-60柱塞式塑料注射成型机；人机界面；数字电子温度控制器；PLC1 背景XS-Z-60柱塞式注射成型机用于热塑性塑料（聚苯乙烯、聚乙烯、尼龙等）的成型加工，由于该设备引进时间较长，而且使用至今并未对其电气控制系统进行改造，随着生产力和科技水平的提高，现有电气控制系统暴露出诸多的问题和缺点，这种情况常常导致了生产任务的拖延。
所以对XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统的改造已经成为必然。
改造后的电气控制系统应该采用新技术、新方法，在使用上要满足生产的需要，加工的产品满足工艺的要求，并且便于维护和维修。
2 XS-Z-60柱塞式注射成型机工作原理XS-Z-60柱塞式注射成型机由注射部件、锁模部件、机身、液压冷却系统和电气控制系统组成。
将原料贮于贮料斗中，通过加料调节器定量地加入料筒中，料筒外面加包有电加热圈，由温度指示调节仪自动控制两段温度，料筒前端装有鱼雷形分流梭，保证塑化均匀。
当注射柱塞器向前移动时，使加入的塑料在被推挤向前的过程中逐渐加热，塑化，压实面积积聚在料筒前端，柱塞继续前进，于是塑化的塑料在高压下经喷嘴注入模具内，经保压后柱塞退回，塑化的原料在模具内很快凝固成型。
3 XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统存在的问题1.XS-Z-60柱塞式注射成型机的电气控制系统由指针式温度控制仪、主令开关、交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器、交流电磁铁等传统的继电器逻辑控制系统组成，电气线路复杂，布线繁琐。
由于采用传统继电器逻辑控制系统，所以只能采用接线的方式来完成控制功能，对生产工艺过程变更的适应性差。
电气控制系统的控制速度低，可靠性差，触点多，故障多，维护工作量大，故障不易查找。
注塑成型原理
注塑机根据塑化方式分为柱塞式注塑机和螺杆式注塑机；按机器的传动方式又可分为液压式、机械式和液压—机械（连杆）式；按操作方式分为自动、半自动、手动注塑机。 按开闭模方向与射胶方向分卧式注塑机、立式注塑机、角式注塑机、多模转盘式注塑机等。
1） 卧式注塑机：其合模部分和注射部分处于同一水平中心线上，且模具是沿水平方向打开的。其特点是：机身矮，易于操作和维修；机器重心低，安装较平稳；制品顶出后可利用重力作用自动落下，易于实现全自动操作。目前，市场上的注塑机多采用此种型式。
⑴ 注射装置：
主要作用是使塑料均匀地塑化熔融，以足够压力和速度将一定量的熔料注入模具的型腔中。并对模腔中的熔料进行保压、补缩。当树脂在模具内流动时，则控制螺杆的移动速度（射出速度），并在填充树脂後用压力（保压压力）进行控制。
当达到一定的螺杆位置或射出压力时，则从速度控制切换成压力控制。 它主要由塑化部件（螺杆、机筒、螺杆头、喷嘴等）、料斗、计量装置、传动装置、注射和注射座移动油缸等组成。 注射螺杆的特点：注射螺杆与挤出螺杆有许多相似之处，但由于注射成型机与挤出成型机操作条件不同，所以有很多区别如下：
1、螺杆具有塑化和注射两种功能 2、注射螺杆在塑化时，对制品不 发生直接的联系，仅作预塑用； 3、塑料在塑化过程中，所经历的热历程要比挤出时长； 4、注射螺杆在塑化和注射时，均要发生轴向位移，同时螺杆又处于时转时停的间歇式工作状态，形成了注射螺杆塑化过程的非稳定性。
因此从结构上对比，注射螺杆挤出螺杆有以下几点不同： 1、注射螺杆的长径比和压缩比比较小； 2、注射螺杆均化段的螺槽较深； 3、注射螺杆的加料段较长，而均化段较短 4、注射螺杆的头部结构具有特殊形式。
注塑成型工艺原理
第一节 注塑成型概述
注射机的规格型号
轮带革的分类，规格及用途轮带革的分类，规格及用途类别规格/mm允许误差用途1 5.5以上0点厚度与标准点的厚度相差不得大于0.5mm 供制造机器传动轮带用2 5.0~5.53 4.5~5.04 4.0~4.55 3.5~4.06 3.0~3.57 2.5~3.0注射机的规格型号注射机的规格型号注射机产品型号表示方法各国不尽相同，国内也没有完全统一，目前国内常用的型号编制方法有机械部标准(jb2485－78)，是由基本型号和辅助型号两部分组成，如图3－4所示。
型号中的第一项代表塑料机械类，以大写汉语拼音字母“s”（塑）表示；第二项代表注射成型组，以大写汉语拼音字母“z”（注）表示；第三项代表区别于通用型或是专用型组，通用型者省略，专用型也用相应的大写汉语拼音字母表示。
如多模注射机以“m”（模）表示，多色注射机以“s”（色）表示，混合多色注射机以“h”（混）表示。
热固性塑料注射机以“g”（固）表示；第四项代表注射容量主参数，以阿拉伯数字表示，单位为cm3。
卧式基本型主参数前不加注代号，立式的注“l”（立），角式注“j”（角）。
如果是不带预塑的柱塞式注射机时在代号之前加注“z”（柱）。
如sz—zl30表示注射容量为30cm3的立式柱塞式塑料注射成型机。
国际上比较通用的是注射容积与合模力共同表示法，注射容积与合模力是从成型塑件重量与合模力两个主要方面表示设备的加工能力，因此比较全面合理。
如sz—63/400，即表示塑料注射机（sz），理论注射容积为63cm3，合模力为400kn。
此外，还有用xs—zy表示注射机型号的，如xs—zy—125a，xs—zy指预塑式（y）塑料（s）注射（z）成型（x）机，125为设备的注射容积为125cm3，a为设备设计序号第一次改型。
也有塑料机械生产厂家为了加强宣传作用，用厂家名称缩写加上注射容积或合模力数值来表示注射机的规格。
如hd188为宁波市海达塑料机械有限公司生产的注射机，188指注射机的合模力为1880kn。
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XS—Z—60柱塞式注射成型机电气控制系统改造
作者：刘宇
来源：《科学与财富》2016年第13期
摘要：本文介绍了XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统改造的原因、目的、思路、改造方案等方面的内容，其中涉及了柱塞式注射成型机的工作原理，可编程序控制器PLC、温度控制和人机界面等专业知识。
关键词：XS-Z-60柱塞式塑料注射成型机；人机界面；数字电子温度控制器；PLC
1 背景
XS-Z-60柱塞式注射成型机用于热塑性塑料（聚苯乙烯、聚乙烯、尼龙等）的成型加工，由于该设备引进时间较长，而且使用至今并未对其电气控制系统进行改造，随着生产力和科技水平的提高，现有电气控制系统暴露出诸多的问题和缺点，这种情况常常导致了生产任务的拖延。
所以对XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统的改造已经成为必然。
改造后的电气控制系统应该采用新技术、新方法，在使用上要满足生产的需要，加工的产品满足工艺的要求，并且便于维护和维修。
2 XS-Z-60柱塞式注射成型机工作原理
XS-Z-60柱塞式注射成型机由注射部件、锁模部件、机身、液压冷却系统和电气控制系统组成。
将原料贮于贮料斗中，通过加料调节器定量地加入料筒中，料筒外面加包有电加热圈，由温度指示调节仪自动控制两段温度，料筒前端装有鱼雷形分流梭，保证塑化均匀。
当注射柱塞器向前移动时，使加入的塑料在被推挤向前的过程中逐渐加热，塑化，压实面积积聚在料筒前端，柱塞继续前进，于是塑化的塑料在高压下经喷嘴注入模具内，经保压后柱塞退回，塑化的原料在模具内很快凝固成型。
3 XS-Z-60柱塞式注射成型机电气控制系统存在的问题
1.XS-Z-60柱塞式注射成型机的电气控制系统由指针式温度控制仪、主令开关、交流接触器、中间继电器、热继电器、时间继电器、交流电磁铁等传统的继电器逻辑控制系统组成，电气线路复杂，布线繁琐。
由于采用传统继电器逻辑控制系统，所以只能采用接线的方式来完成控制功能，对生产工艺过程变更的适应性差。
电气控制系统的控制速度低，可靠性差，触点多，故障多，维护工作量大，故障不易查找。
2.料筒加热部分由指针式温度指示调节仪进行控制，该控制器存在控温误差大，反应灵敏度差，故障率高且损坏后备件采购周期较长。
3.料筒加热圈接通与关断由交流接触器作为执行元件，在工作中料筒加热需要保持在恒温状态，所以导致交流接触器频繁的接通与关断，使得接触器主触点频繁动作，降低了使用寿命，给生产和维护带来许多不便。
4 电气控制系统的改造方案
鉴于以上对该设备目前状态和电气控制系统所存在问题的分析，改造后的控制系统应该能够很好的适应生产工艺的需求，提高运行的稳定性和控制速度，减少内部接线和易于日后的维护、维修要求。
初步确定改造方案如下：
1.废除现有继电逻辑电气控制系统。
2.废除现有指针式温度指示调节仪与交流接触器控制料筒加热的电气控制方式。
3.选取OMRON CP2A系列可编程序控制器和台湾中达电通DOP-B系列人机界面作为整个电气控制系统的核心元件。
4.选取希曼顿SR系列电子温度控制器和固态继电器作为料筒加热部分电气控制的核心元件。
5 电气控制系统改造方案的实施
5.1 可编程序控制器PLC的确定
为了满足以上要求，选定可编程序控制器PLC作为整个电气控制系统的核心部分是因为可编程序控制器PLC具有可靠性高，运行速度快等优点，是靠所编写的程序来控制各继电器的输出，最终实现对各机械部分的控制，用可编程序控制器中所编写的程序替代原有控制系统中的各继电器电路，程序易于改写和传送。
尤其是当生产工艺发生改变时只需要将所编写的程序进行更改，无需重新布线，降低了以后的维护费用和节省了时间。
5.1.1 可编程序控制器PLC机型的选择
PLC机型的选择是系统设计中的重要一环。
它直接关系到控制质量优劣、响应速度的快慢和系统的造价，为此改造的系统从以下三个方面考虑：
1、功能范围
要选择PLC的型号就要考虑本系统对PLC的需要，即系统中要求PLC具有哪些功能，又要适当的照顾今后发展的需要。
从本系统的总体设计考虑，选择的PLC应有完善的指令系统和能够的快速响应。
2、 PLC的I/O点数的确定
I/O点数是指I/O的开关量、模拟量的个数，本系统所需的输入输出点数分配如下：
输入点I： 24点
输出点O：11点
综合上述的分析，本系统选择了OMRON公司的CP2A型PLC，其无论在功能、内存容量、I/O点数和响应时间上都能够满足控制系统的要求。
5.2人机界面的确定
原有电气控制系统在加工不同类型、批次产品时都需要通过调整控制柜中的时间继电器的动作时间来控制柱塞器的注射时间和保压时间，每次调整过程中操作者都需要打开电气控制柜的柜门来设定时间继电器的动作时间，在给操作带来极大不便的同时也给操作者的人身安全带来了极大隐患。
另一方面原有电气控制系统只有单一的手动模式，生产效率低，劳动强度大。
综合上述的分析，本系统选择了台湾中达电通公司的DOP-B系列人机界面，利用人机界面与PLC进行数据通讯。
当操作者需要根据不同工艺设定成型机的注射时间和保压时间时，只需要在人机界面上对PLC的辅助继电器进行修改。
另一方面在人机界面上增加了点动、半自动和自动三种操作模式，弥补了原有控制系统只具有手动模式的单一性，提高了生产效率同时降低了操作者的劳动强度。
人机界面的使用使整个生产过程可视化、简单化、自动化，操作者可以通过人机界面随时掌握整个电气控制系统的运行状态和故障情况。
5.3电子温度控制器、固态继电器的确定
原有温度控制系统采用指针式温度指示调节仪，温度控制存在很大误差，且该调节仪反应灵敏度差，温度设定操作复杂。
鉴于此问题本系统选用希曼顿SR系列数字电子温度控制器，该控制器温度控制精度高，误差小，操作方便，控制器上可直接设定和显示设定温度和当前温度，并且具有2路报警输出功能。
输出回路选用希曼顿固态继电器代替原有交流接触器，固态继电器代替交流接触器的优点是响应速度快，准确度高，因为固态继电器为无触点型电气元件，所以使用寿命比交流接触器长。
6 控制系统程序的设计
6.1 PLC程序的设计
可编程序控制器PLC程序的编写是根据实际生产情况和操作者所提出的对生产工艺过程的要求设计的。
在程序设计过程中仔细的研究了成型机各部分的动作顺序和过程，由于成型机液压元件采用较多，所以在编程中要考虑一定的动作顺序，只有在油泵启动后才能启动其他工作步骤，如果在程序设计过程中没有考虑到此问题，当有操作人员误操作后，将会对磨床的机械部分造成极大的损伤。
所以在编程中设计了各部分互锁语句，这样避免了很多实际生产中容易产生的问题。
另外成型机点动、手动、半自动和自动操作模式切换过程中也考虑到尽量使PLC的输入点数尽可能少，使程序的编制简单，操作实用，降低故障率，方便日后的维护工作。
6.2 人机界面的设计
人机界面设计在遵循PLC程序设计的同时结合现场操作的实际情况，将成型机的操作、设定、状态信息、报警等功能设计在人机界面上，同时在人机界面程序设计中限制了柱塞器注射时间和保压时间的极限值，这样可以避免操作过程中的误操作，提高产品成型质量。
人机界面的设计为操作者提供了更好的人、机交互功能。
7结束语
改造后的XS-Z-60柱塞式注射成型机运行非常稳定、可靠。
在缩短了加工周期的同时提高了产品质量。
本次改造中使用到的可编程序控制器PLC和人机界面使电气控制系统性能更加灵活，而且程序可修改，调试更为方便，实现了改造要求。
参考文献
[1] 吴建强，姜三勇.可编程控制器原理及其应用.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社.1998.
[2] 程周.可编程序控制器技术与应用.北京：电子工业出版社.2002.。