第1章(成形设备概述)
立式成型机工作原理
立式成型机工作原理
立式成型机是一种常见的塑料加工设备，它能够将熔化的塑料材料注入到模具中，经过冷却固化后，形成所需的塑料制品。
立式成型机的工作原理如下：
首先，将塑料颗粒或颗粒状的塑料原料放入到机器的料斗中。
然后通过螺杆机构将塑料原料推送到加热筒中。
在加热筒内，电加热圈将塑料原料加热到熔化状态。
接下来，熔融的塑料原料被推送到注射头部分。
注射头由螺杆和嘴咀组成，螺杆负责将熔化的塑料推进到模腔中，嘴咀则决定了塑料流动的方向。
注射头部分通常配有加压系统，以保持注塑过程中的稳定压力。
一旦塑料原料进入模腔，它会填满整个模腔，并且采用所需的形状和尺寸。
此时，模具内部的冷却系统开始工作，通过循环流动的冷却介质，将热量从塑料制品中带走。
待塑料制品冷却固化后，模具打开，成品从模腔中取出。
立式成型机的工作原理关键在于塑料的熔化、注射和冷却过程。
通过控制加热、注射和冷却的参数，可以实现不同种类、不同尺寸的塑料制品的生产。
立式成型机具有工作稳定、成型效率高等优点，因此在塑料加工行业有着广泛的应用。
材料成型设备课程设计
材料成型设备课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握材料成型设备的基本原理和分类，理解不同设备的工作特点和适用范围。
2. 使学生了解材料成型设备在工业生产中的应用，掌握其主要技术参数和性能指标。
3. 引导学生了解材料成型设备的发展趋势，掌握新技术、新工艺在现代设备中的应用。
技能目标：1. 培养学生能够正确操作、调试和维护材料成型设备，提高实际动手能力。
2. 使学生具备分析材料成型设备故障原因的能力，并能提出合理的解决方案。
3. 培养学生运用所学知识进行设备选型、工艺参数优化和生产线设计的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对材料成型设备学科的兴趣，激发学习热情，树立正确的专业观念。
2. 培养学生的团队协作精神，提高沟通与交流能力，为将来从事相关工作打下基础。
3. 引导学生关注材料成型设备在生产实践中的应用，培养创新意识，提高解决实际问题的能力。
本课程针对高年级学生，课程性质为专业核心课程。
在教学过程中，需注重理论联系实际，充分调动学生的主观能动性。
课程目标旨在使学生掌握材料成型设备的基本知识，培养实际操作和解决问题的能力，同时注重培养学生的专业素养和团队合作精神，为将来的职业生涯奠定坚实基础。
二、教学内容1. 材料成型设备概述：介绍材料成型设备的基本概念、分类及其在工业生产中的应用。
- 教材章节：第一章- 内容：设备分类、应用领域、发展趋势。
2. 塑料成型设备：讲解塑料成型设备的原理、结构及其操作与维护。
- 教材章节：第二章- 内容：注射成型机、挤出成型机、吹塑成型机等。
3. 金属成型设备：分析金属成型设备的特点、应用及其工艺参数的优化。
- 教材章节：第三章- 内容：冲压成型设备、锻造成型设备、焊接成型设备等。
4. 复合材料成型设备：探讨复合材料成型设备的原理、性能及其在生产中的应用。
- 教材章节：第四章- 内容：热压成型设备、缠绕成型设备、真空吸塑成型设备等。
5. 材料成型设备选型与优化：讲解设备选型原则、方法，以及如何根据生产需求进行设备优化。
注塑成型工艺
目录第一章注塑成型 (1)1.1 概述 (1)1.2 注射成型的工艺过程 (1)第二章注射成型 (3)2.1加料 (3)2.2加热塑化 (3)2.3注射成型 (4)第三章设备选型 (6)3.1 设备选型总原则及要求 (6)3.1.1 设备选型的原则 (6)3.1.2 设备选型的要求 (6)3.2 注塑机的选择 (7)第四章参考文献 (8)第一章注塑成型1.1 概述注塑是一种工业产品生产造型的方法。
产品通常使用橡胶注塑和塑料注塑。
注塑还可分注塑成型模压法和压铸法。
注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备，注射成型是通过注塑机和模具来实现的。
塑料注塑是塑料制品的一种方法，将熔融的塑料利用压力注进塑料制品模具中，冷却成型得到想要各种塑料件。
有专门用于进行注塑的机械注塑机。
目前最常使用的塑料是聚苯乙烯。
1.2 注射成型的工艺过程完整的注塑成型工艺过程包括成型前的准备，注射成型和成型后的加工处理三个阶段，归纳见图1-1：塑料性能检测丨丨切除流到货物预热、干燥丨制品初检→热处理着色、造粒↓↑丨机械加工嵌件预热、安放→→注射成型丨热处理涂脱模剂↑丨修饰试模丨丨装配清洗料筒质量检验成型前准备注射成型成型后的加工处理图1-1 注塑成型工艺过程1.2.1 计量加料与预塑化加料量应等于制品的质量与浇道内料柱质量之和。
加料时由料斗口下端的计量装置控制。
当注射保压动作完成后，螺杆后退时，粒料均匀的落入机筒内被预塑化。
预塑化是当加入机筒内的粒料在一定温度范围内被转动的螺杆推向机筒前端，在温度作用下再加上螺杆转动中的挤压，剪切和摩擦力等综合条件影响，原料塑化成熔融状态，原料塑化质量取决于螺杆的结构，转速和加热温度。
机筒的加热温度由加料部位开始至机筒前端逐渐提高，喷嘴部位的温度略低于机筒的最高温度；对于原料塑化温度的选择，应依据不同塑料的性能决定。
控制在原料即能均匀塑化并适合注射流动又不分解的条件内。
第一章 滤棒成型概论
第一章滤棒成型概论第一节滤棒的生产和发展一、滤棒的作用和发展滤棒是指以过滤材料（如烟用纤维丝束及芯纸等）为原料，加工卷制而成的具有过滤性能并有一定长度（如120mm）的圆形棒。
滤嘴是指滤棒分切后接装在卷烟烟支的抽吸端，对卷烟烟气中某些物质（如焦油、烟碱等）起过滤作用的圆柱体，是滤嘴卷烟的一个组成部分。
卷烟滤嘴对烟气粒相物有一定的过滤作用，可部分地滤去烟气中的某些成分，如焦油、烟碱等，减少烟气中的有害物质，从而缓解吸烟与健康的矛盾。
消费者接受滤嘴卷烟的另一个原因是滤嘴避免了烟末粘在嘴唇上所引起的不适感。
对于卷烟企业，则可以借接装滤嘴减少单箱烟叶消耗，提高产品质量档次和价值，从而获得较大的经济效益。
世界上最早出现的滤嘴卷烟是1931年本森·海格公司生产的以纸为滤嘴的“议会”(Parliament)牌卷烟。
醋酸纤维滤嘴出现于十九世纪50年代，1951年美国Brown ＆Williamson 生产的“总督”（Viceroy）牌卷烟最先使用了以醋酸纤维为滤材的滤嘴。
1954年英国皇家医学会发表了“吸烟与健康”报告以后，世界性吸烟与健康的争论不断升级，加速了滤嘴卷烟的发展。
至1976年滤嘴卷烟已达世界总产量的40％左右，十九世纪80年代末，主要生产卷烟国的滤嘴卷烟平均已达85％左右。
其中日本、英国为98％，美国、原联邦德国95％，韩国、埃及、阿根廷等国家已达100％。
我国滤嘴卷烟生产起步较晚，1973年青岛卷烟厂生产的“大前门”牌卷烟最早接装了纸质滤嘴，到十九世纪80年代初期滤嘴卷烟只占我国总产量的３％。
随着我国烟草行业的崛起，1985年以后滤嘴卷烟急速发展，1990年上升到50％，1996年末卷烟接嘴率达到了93%，1998年已达97.3％，至今无嘴卷烟的生产已寥寥无几。
随着滤棒生产技术的发展和卷烟新产品的开发，滤嘴不仅在数量上满足了卷烟厂的需要，而且在品种上也开始按卷烟的功能和香味，采用多种材料、多种形态。
第1章压铸成型的基本知识
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1.4 压铸的基本原理
⑤增压保压阶段 在填充阶段，虽然金属液已充满型腔，液态金属已 停止流动，但还存在疏散和不实的组织状态。特别是液态金属在冷却过 程中，由于收缩会在局部区域产生缩孔、气孔及缺料等现象。为提高压 铸件的力学性能，获得密实的组织结构，在金属液填充之后，再增大压 射压力p4，并在增压机构的作用下，压射压力有p4升至p5，p5即为压射 过程的最终压力。增压保压过程是个补缩的过程，补充因冷却出现的空 间。在一定的保压时间内，金属液在最终压力下边补缩，边固化，把可 能产生的压铸缺陷减小到最低程度，得到组织致密的压铸件。在这个过 程中，压射冲头的位移S4的实际距离是很小的，如图1-3（e）所示。
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1.2 压铸的特点及应用范围
（2）、缺点： 压铸件易出现气孔和缩松。由于熔融合金充填时间短、冷却速度快，模具型腔 中的空气来不及排出；同时补缩困难，易形成细小的气孔和多孔性缩松。另外，高 温时气孔内的气体膨胀会使压铸件表面鼓泡，因此，压铸件一般不能进行热处理， 也不宜在高温下工作。 合金的类别和牌号受到限制：由于压铸时存在巨大的收缩等，压铸的合金的类 别和牌号受到限制，某一类合金的牌号较少。 压铸合金种类受到限制：压铸模具材料主要适应于低熔点的合金，如锌、铝、 镁等合金，高熔点合金（如黑色金属）压铸模寿命较低，难以用于实际生产。目前， 用来压铸的合金主要是锌合金、铝合金、镁合金及铜合金。 不适合小批量生产 由于压铸模结构复杂，设计与制造成本高、周期长，以及压 铸机的费用较昂贵。因此，只适用于定型产品的大量生产。 模具的寿命低。高熔点合金压铸时，模具的寿命较低，影响了压铸生产的扩大 应用。
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1.4 压铸的基本原理
压铸过程如图 1-1 所示
聚合物成型机械(1 绪论)
§1.1 高分子材料的分类及性质
性能参见 表1
塑料的分类： 塑料的分类：
热塑性树脂 热固性树脂 对比参见 表2
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Polymer Molding Machinery
Table 1 聚合物的热转变和力学性能
塑料
参数
热转变 ℃
橡胶
MSE 060571-2 PC ☆
§1.5 学习聚合物成型机械的重要性
§1.5.1 聚合物成型机械的定义和分类
（1）定义 ） （2）分类 ）
① 预处理机械（筛分、研磨机、混合塑化） 预处理机械（筛分、研磨机、混合塑化） ② 独立成型机械 组合成型机械（吹塑设备、连续纺丝机） ③ 组合成型机械（吹塑设备、连续纺丝机） ④ 二次加工机械 成型辅机（计量、定型、冷却、牵引、切割） ⑤ 成型辅机（计量、定型、冷却、牵引、切割） MSE 060571-2
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塑料
挤出成型 注射成型 压制成型 其他成型
高分子材料
橡胶
压延成型 挤出成型 压出成型
铸塑成型 模压烧结成型 传递模塑 泡沫塑料成型
纤维
熔法纺丝 干法纺丝 湿法纺丝
Fig.4 高分子材料成型方法分类 MSE 060571-2 Polymer Molding
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二次成型工艺： 二次成型工艺： （1） 中空吹塑 ） （2）薄膜的双向拉伸成型 ） （3）热成型 ） （4）合成纤维拉伸成型 ）
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第1章 塑料成型基础知识
聚合物的结晶不像小分子那样，可以完全结晶，结晶型聚合物是晶区 和非晶区相伴而生
结晶型聚合物：密度大、刚度大、耐热、抗熔
非晶态聚合物：密度小、柔软、韧性好、不耐热、不耐溶剂
1.1.3 高分子聚合物的物理状态、力学状态及加工适应性
1 线形聚合物
玻璃态： 适用机加工，例如：车削、钻孔等 高弹态： 适用压力成型、真空成型、中空成型。 粘流态： 适用挤出、注射、吹膜、熔融纺丝等。
1.2.2 聚合物的流动规律
1 牛顿型流体
符合下式的流体称为牛顿型流体： τ= η（dv/dr）= η(dr/dv)= ηﻵ 以切应力τ对剪切速率 ﻵ或者以粘度η对剪 切速率ﻵ作用所得到的曲线称为流体的流动 （或流变）曲线，它是确定塑料成型加工工 艺条件的重要依据。
1.2.2 聚合物的流动规律
浇口横截面高度和型腔深度相差不大
中速充型 质量较好
浇口横截面高度和型腔深度相差不大
低速充型 质量较好
1.2.4 聚合物熔体的充型流动
2 扩张流动充型与熔接痕
熔接痕：熔融塑料在型腔中由于遇到嵌件、孔洞、流速不 连贯的区域、充模料流中断的区域而以多股形式汇合时以 及发生浇口喷射充模时，因不能完全融合而产生线状的熔 接痕。
分子结构添加剂模具结构工艺条件等163塑料的其他工艺性能1结晶性结晶性与无定形树脂相比的特殊性在制定成型工艺与无定形树脂相比的特殊性在制定成型工艺参数时应考虑参数时应考虑热敏性热敏性加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期加入热稳定剂或降低成型温度缩短成型周期物料使用前干燥物料使用前干燥44吸湿性吸湿性容易吸潮使用中注意保持干燥容易吸潮使用中注意保持干燥55水分和挥发物含量水分和挥发物含量危害多因此使用前要前处理模具危害多因此使用前要前处理模具开排气槽材料防腐开排气槽材料防腐66应力敏感应力敏感成型时易脆裂成型时想办法减小应力成型时易脆裂成型时想办法减小应力77相容性相容性选择相容性好的树脂或填料进行共混选择相容性好的树脂或填料进行共混88比体积与压缩比比体积与压缩比比容压缩率可计算出每模塑料需要的比容压缩率可计算出每模塑料需要的注射量注射量99硬化特性硬化特性只对热固性树脂成型中避免出现过熟和欠熟只对热固性树脂成型中避免出现过熟和欠熟本章作业本章作业
材料成型技术基础第一章第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介
第五节与液态成形相关的新工艺、新技术简介一、模具快速成形技术快速成形（Rapid Prototyping，简称RP）：利用材料堆积法制造实物产品的一项高新技术。
它能根据产品的三维模样数据，不借助其它工具设备，迅速而精确地制造出该产品，集中体现在计算机辅助设计、数控、激光加工、新材料开发等多学科、多技术的综合应用。
传统的零件制造过程往往需要车、钳、铣、刨、磨等多种机加工设备和各种工装、模具，成本高又费时间。
一个比较复杂的零件，其加工周期甚至以月计，很难适应低成本、高效率生产的要求。
快速成形技术是现代制造技术的一次重大变革。
（一）快速成形工艺快速成形技术就是利用三维CAD的数据，通过快速成形机，将一层层的材料堆积成实体原型。
迄今为止，国内、外已开发成功了10多种成熟的快速成形工艺，其中比较常用的有以下几种：1．纸层叠法—薄形材料选择性切割（LOM法）计算机控制的CO２激光束按三维实体模样每个截面轮廓对薄形材料（如底面涂胶的卷状纸、或正在研制的金属薄形材料等）进行切割，逐步得到各个轮廓，并将其粘结快速形成原型。
用此法可以制作铸造母模或用于“失纸精密铸造”。
2．激光立体制模法—液态光敏树脂选择性固化（SLA法）液槽盛满液态光敏树脂，它在计算机控制的激光束照射下会很快固化形成一层轮廓，新固化的一层牢固地粘结在前一层上，如此重复直至成形完毕，即快速形成原型。
激光立体制模法可以用来制作消失模，在熔模精密铸造中替代蜡模。
3．烧结法—粉末材料选择性激光烧结（SLS法）粉末材料可以是塑料、蜡、陶瓷、金属或它们复合物的粉体、覆膜砂等。
粉末材料薄薄地铺一层在工作台上，按截面轮廓的信息，CO2激光束扫过之处，粉末烧结成一定厚度的实体片层，逐层扫描烧结最终形成快速原型。
用此法可以直接制作精铸蜡模、实型铸造用消失模、用陶瓷制作铸造型壳和型芯、用覆膜砂制作铸型、以及铸造用母模等。
4．熔化沉积法—丝状材料选择性熔覆（FDM法）加热喷头在计算机的控制下，根据截面轮廓信息作X-Y平面运动和高度Ｚ方向的运动，塑料、石腊质等丝材由供丝机构送至喷头，在喷头中加热、熔化，然后选择性地涂覆在工作台上，快速冷却后形成一层截面轮廓，层层叠加最终成为快速原型。
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②曲面形状零件拉深成形。使金属平板胚料外法兰部分缩 小、内法兰部分伸长，变成非直壁、非平底的空心零件的一 种冲压成形方法。
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第一节冲压工艺及设备
③拉形。拉形又称为拉弯或整体胀形，是将平板胚料两端 加紧、对胚料进行弯曲并带有拉深变形，从而获得曲率半径 很大的零件的冲压成形方法。
②选用压力机规格。确定压力机规格应遵循下列原则: 压力机的公称压力应大于冲压工序所需的压力，当进行弯曲
或拉深时，还应注意所选用的压力机的许可压力曲线在曲轴 全部转角内高于冲压变形力曲线;压力机滑块行程应满足制件 在高度上能获得所需尺寸，并在冲压后能顺利地从模具上取 出来;
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第一节冲压工艺及设备
无法加工的形状复杂的制件; 加工的制件尺寸稳定，互换性好; 材料的利用率高、废料少，且加工后的制件强度高、刚度好、
重量轻; 操作简单，生产过程易于实现机械化和自动化，生产效率高; 在大批量生产的条件下，冲压制件成本较低。
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第一节冲压工艺及设备
2.冲压工序的分类 按照板料在冲压加工中的变形力学范围的不同，可以把冲压
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第一节冲压工艺及设备
(1)压缩类成型 这是一种在胚料的变形部分以切向压缩为主、 表面积收缩变小的冲压成型加工方法，其基本工序主要有两 种。
材料成型及加工原理第一章
第一章1.聚合物材料的加工性质：可模塑性、可挤压性、可纺性、可延性。
2.什么是可挤压性？答：可挤压性是指聚合物经过挤压作用形变时获得形状和保持形状的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机料筒、压延机辊筒用、模具中等聚合物力学的状态：粘流态。
表征参数：熔融指数3.什么是可模塑性？答：可模塑性是指材料在温度和压力作用下形变和在模具中模制成型的能力。
发生地点：主要有挤出机、注塑机、模具中等聚合物力学状态：高弹态、粘流态表征方法：螺旋流动试验在成型加工过程中，聚合物的可模塑性常用在一定温度、压力下熔体的流动长度来表示。
4.什么是可纺性？答：可纺性是聚合物材料经过加工形成连续的固态纤维的能力。
发生地点：主要有熔融纺丝聚合物力学状态：粘流态表征方法：纺丝实验5.什么是可延性？答：可延性表示无定型或半结晶聚合物在一个或两个方向上受到压延或拉伸时变形的能力。
发生地点：压延或拉伸工艺聚合物力学状态：高弹态、或玻璃态。
表征方法：拉伸试验（速率快慢、式样）可延性源于：1）大分子结构非晶高聚物单个分子空间形态：无规线团：结晶高聚物：折叠链状细而长的长链结构和巨大的长径比2）大分子链的柔性。
6.什么是粘弹性？答：粘弹性是纯弹性和纯粘性的有机组合。
A，粘性：物体受力后，形变随时间发生变化，除去外边后，形变不能回复。
B，弹性：物全受力后，发生形变，除去外力后，形变能回复1）普弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能迅速回复，与时间无关。
（符合胡克定律）2）高弹性：物体受力后，瞬时发生形变，除去外力能回复，与时间有关。
（不符合胡克定律）7.什么是滞后效应？答：在外作用力下，聚合物分子链由于跟不上外力作用速度而造成的形变总是落后于外力作用速度的效应。
形成原因：长链结构和大分子的运动具有步性，存在松弛过程，需要松弛时间。
聚合物的可挤压性：粘度---流动性---MFR表征、表征意义及使用意义聚合物的可模塑性：可模塑性的影响因素聚合物的可延性：冷拉伸、热拉伸、滞后效应线型高聚合物的聚集态与成型加工：力学三态的特征（分子运动状态、宏观力学状态）及适应的成型加工方法重要的成型加工特征温度：Tb /Tg/Tm/Tf/Td习题：1.请用粘弹性的滞后效应相关理论解说塑料注射成型制品的变形收缩现象以及热处理的作用。
成型机工作原理
成型机工作原理
成型机是一种用于将原材料制成所需形状的设备，通过一系列的工作步骤来完成成型过程。
其工作原理基本可以分为以下几个步骤：
1. 原材料准备：首先，将所需原材料加工成一定大小和形状的坯料，以便后续成型过程中能够顺利进行。
2. 坯料进料：将坯料投放到成型机的进料口，并通过输送系统将其输送到成型区域。
3. 加热或预处理：根据不同的成型要求，坯料可能需要进行加热或预处理。
加热可以使坯料变软，以便于后续成型操作，而预处理可以去除一些杂质或改变材料的性质。
4. 成型操作：成型机通常采用模具来进行成型操作。
在成型机的成型区域，坯料与模具的接触面发生变形，以达到预期的形状和尺寸。
5. 冷却或固化：在成型完成后，坯料需要进行冷却或固化，使其保持所需形状。
这可以通过水冷却、自然冷却或使用其他冷却介质来实现。
6. 取出成品：成型机将成型好的产品送出，以供后续处理或包装。
可以看出，成型机通过将原材料加工成所需形状的坯料，并经
过一系列成型操作和处理，最终实现将原料转变为成品的过程。
不同类型的成型机在具体的工作原理上可能会有所差异，但总的来说，以上步骤是成型机工作的基本原理。
材料成型原理及工艺第一章液态成型工艺基础理论
态 陷产生，导致成型件力学性能，
成 特别是冲击性能较低。
型 2. 涉及的工序很多，难以精确控
的 制，成型件质量不稳定。
缺 3.由于目前仍以砂型铸造为主，
点：
自动化程度还不很高，且属于热 加工行业，因而工作环境较差。
4.大多数成型件只是毛坯件，需 经过切削加工才能成为零件。
液态成型原理及工艺
冲天炉出铁
液态成型原理及工艺
绪论：
金属液态成型又称为铸造，
金 它是将固态金属熔炼成符合
属 液 态 成 型：
一定要求的液态金属，然后 将液态金属在重力或外力作 用下充填到具有一定形状型 腔中，待其凝固冷却后获得 所需形状和尺寸的毛坯或零 件，即铸件的方法。
制造毛坯或机器零件的重要方法。
液态成型原理及工艺
绪论：
的 游离原子
级，在此范围 内仍具有一定
近
液
的规律性。原
程
态
子集团间的空
结
空穴或裂纹 穴或裂纹内分
布着排列无规
有 序
构
则的游离的原
子。
液态成型原理及工艺
这样的结构不是静止的，而是 处于瞬息万变的状态，即原子 集团、空穴或裂纹的大小、形 态及分布及热运动的状态都处 于无时无刻不在变化的状态。 液态中存在着很大的能量起伏。
液 液态成型件在机械产品中占有重 态 要比例：
成 在机床、内燃机、重型机器中铸 型 件约占70％-90％；在风机、压
的 缩机中占60％-80％；在拖拉机
重 中占50％-70％；在农业机械中
要 占40％-70％；汽车中占20％-30
性 ％。
液态成型原理及工艺
液 态 成 型 的 优 点：
(1) 适应性广，工艺灵活性大
食品成型机械设备
1．动作执行机构
动作执行机构可以分为间歇式与连续式两种。 间歇式机构是一套使印模实现直线冲印动作的曲柄滑块机 构。冲印时，面坯输送带处于间歇停顿状态。配置这种机构 的饼干机冲印速度较低，因而生产能力较小，否则会产生较 大的惯性冲击和振动，造成面带厚薄不匀、边缘破裂等现象。 连续式机构，即在冲印饼干时，印模随面坯输送带同步运 动，完成同步摇摆冲印的动作，故也称摇摆式。采用这种机 构的饼干机运动平稳，生产能力较高，饼干生坯的成型质量 较好，便于与连续式烤炉配套组成饼干生产自动线。
食品成型机械类型
食品成型机械种类繁多，按成型原理大 致分可为压模、挤模、浇模、制片、造粒、 制膜、夹心、包衣等类型。本章主要介绍一 些有代表性的成型机械设备。
食品工厂机械与设备--第十章 成型机械设备
第一节 压模成型设备
压模成型设备利用模具对可塑性物料进行成型操作。制造饼干的面团是典 型的可塑性物料。这类设备按原理分可为冲压成型、辊压成型、辊切成型和塑压 制粒设备等。
食品工厂机械与设备--第十章 成型机械设备
食品工厂机械与设备--第十章 成型机械设备
2．印模机构
印模机构是饼干成型机的主要机构。有两种印 模可供不同品种的饼干生产选用。一种是生产凹花 有针孔韧性饼干的轻型印模；另一种是生产凸花无 针孔酥性饼干的重型印模。苏打饼干印模属于轻型， 不过通常只有针柱而无花纹。两种印模的结构基本 相同，都是由若干组冲头、套筒、切刀、弹簧及推 板等组成。图10. 2为单组印模结构简图。
食品工厂机械与设备--第十章 成型机械设备
与辊印成型区别
辊切成型的印花和切断是分两个工序完成的，即面带首先经印花 辊，压印出花。随后，再经同步转动的切块辊，切出带花纹的饼干生 坯。位于两辊之下的大直径橡胶脱模辊借助于帆布脱模带，在印花和 切块的过程中，起着弹性垫板脱模的作用。当面带经过辊切成型机构 后，成型生坯由水平输送带送至烤炉，余料则经斜帆布带提起后，由 回头输送带送回压片机构前端的料斗中。这种成型技术的关键在于要 严格保证印花辊与切块辊的转动相位相同，速度同步，否则切出的饼 干生坯外形与图案分布不能吻合。
成型机的工作原理
成型机的工作原理
成型机是一种用于将各种材料转化为特定形状的机械设备。
它通过一系列的工艺步骤将原材料加工成最终产品。
首先，成型机会将所需的原材料投入到机器的供料系统中。
供料系统通常包括一个存储仓或者进给装置，用于控制原材料的输送。
原材料进入成型机后，会根据预先设定的工艺参数被加工。
这些参数可能包括温度、压力、时间等。
成型机会根据这些参数对原材料进行加热、混合、压缩等处理，使其在短时间内转变成所需的形状。
机器的控制系统起着至关重要的作用，它负责监控和调节整个加工过程。
控制系统通常由传感器、控制器和执行器组成。
传感器可以测量温度、压力和其他关键参数，控制器则根据传感器反馈的信息进行调节，并通过执行器控制各个部件的运动。
成型机根据产品的不同需求，可能采用不同的成型方式，如注塑成型、挤出成型、压铸成型等。
每种成型方式都有其特定的工艺过程和设备。
最后，经过成型机的加工，原材料被转化为最终产品，这些产品可能具有复杂的形状和结构。
成型机的工作原理确保了产品的一致性、精度和高效性。
总之，成型机通过控制加工参数和工艺过程，将原材料转化为
特定形状的最终产品。
这一过程离不开供料、加工、控制和设备等组成部分的协调配合。
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六、成形设备的类型
锻造成形设备（8大类） 金属成形设备 成 形 设 备 非金属成形设备 铸造成形设备（10大类） … 塑料成形设备（10大类） 橡胶成形设备（10大类） 陶瓷成形设备 玻璃成形设备 …
七、成形设备的发展概况和现状
1、解放前、解放后30年 2、八十年代
广泛引进消化吸收国外的先进技术； 广泛开展科研工作并将其成果大量应用于成形设备的设计和 制造中 ； 微电子技术、数控和计算机数控技术获得较广泛的应用； 专用、专门化成形设备的品种数量大大增加。
快速成型技术介绍…
1、快速成型技术含义
（1）即RPT：Rapid Prototyping Technology （2）起源：80年代末发展起来的数字制造工艺技术，属于先进
制造技术范畴，机械工程学科非传统加工工艺(或称为特种加工)。
（3）原理：把零件的三维数字模型先进行离散化，然后按照数 字积分的思路进行逐层加工。从零件的CAD几何模型出发，通 过软件分层离散和数控成型系统，用激光束将材料逐层堆积而 形成实体零件。 （4）一种设备的外形
长金属针管等
4、成形设备的精密化
制品收缩率、滑块行程精度、压力精确度等
5、成形设备的“宜人化”
降噪、工业设计、维护维修、排放、能源利用率等
… …成形设备的发展概况和现状 4、进入新世纪后（加入WTO后）
大幅度开放国门，国外先进企业在中国的合资或独资企业大幅 增加，技术转移加快；
国产自主品牌逐渐崛起； 建筑机械、工程机械等… 成形设备的发展
逐渐由进口专为出口，技术水平逐渐提升…
重型设备技术取得重要进展 通过“十五”和“十一五”的攻关，我国在很多重型设备领 域，如大型铸锻件生产技术，取得全面突破，一批具有代表性的 大型铸锻件关键技术被攻克，并形成了产品。
3、建设单位：中国第二重型机械集团公司
4、联合单位：二重、机械科学院、中南大学、清华、西重所、 燕大、重大、北京航材院、西北工大、南昌航空工业学院等。
九、成形设备的发展趋势
1、机电一体化
能快速自动完成极为复杂的程序动作 能以很高的精度和重复精度加工工件 能在很短的时间内自动更换加工对象并重新调整好各种 工艺参数 机器结构大为简化 监控机器的工况并实现故障“自诊”
金属与塑料成型设备
(8234291)
张晓洪
第一章 概
一、成形加工概念
述
成形(forming)：
固态金属或非金属在外界压力作 用下，借助于模具通过材料的塑 性变形获得具有所需形状和尺寸 的产品或制品。 液态或半液态的金属或非金属， 在外界压力作用下，通过流动填 充模具的型腔来获得与型腔形状 和尺寸一致的产品或制品。
火电机组中的发电机护环、工程装备用减速器、风力发电机 增速器等大型整锻齿轮、大型吊钩、十字轴等。
五、成形设备与成形工艺的关系
1、成形设备是为各类成形工艺服务的 2、随着成形生产及成形技术的发展，促使成形设备不断发展 和完善 如新工艺无缝胀形三通接头与液压胀形机 3、成形设备的发展，为成形生产的发展和进步提供了支持和保 障 如：高速锤薄壁难锻结构（蜗轮 壳体 叶片）、难锻材料 （高强 高热 高温 钛钨钼钽锆） 4、成形生产是一个集成系统 材料（工件）-模具-设备-工艺条件-车间环境 成形设备的发展水平、拥有量及构成比例不仅对成形生产 起着关键性的作用，在—定程度上还标志着一个国家的工业基 础和技术水平。
…快速成型技术含义
（5）特点 由于它把复杂的三维制造转化为一系列二维制造的叠加，
因而可以生成几乎任意复杂的零部件，它具有生产周期短，成
本低的优势，并且可以灵活地改变设计方案，实现柔性生产， 在新产品的开发中具有广阔的应用前景,极大地提高了生产效率 的制造柔性。 （6）目前应用领域 汽车、航空航天、船舶、家电、工业设计、医疗、建筑、 工艺品制作以及儿童玩具等。
如数控、FMS、FMC、设备单元的自动控制、参 数的闭环控制、过程联动在线反馈等技术将大大运用 于成形设备工业。
…成形设备的发展趋势 2、实现成形设备的高速化和高效化
提高设备的行程次数和工作速度 缩短辅助时间，提高设备的开动率
3、成形设备的大型化、微型化
如大飞机生产的8万吨压力机、外径0.5mm的塑料管、药用
八、成形设备的工业与先进国家的差距
1、生产技术和工艺相对落后；
2、产品品种不能满足发展的需要，特别是专业性强、 技术含量高的产品；
3、成套联线技术装置进展较慢； 4、数控设备品种少、产量低、性能不稳定，但近7～8 年进展神速；
5、具自主知识产权的高档产品分布面较小，还有很大 潜力。
中国的8万吨模锻压力机
…成形设备的发展概况和现状 3、九十年代以后
大型关键成套设备的设计制造能力明显提升、替代进口；如济 南二机为长安配套的冲压自动生产线、汽车覆盖件冲压自动化联 线技术开发等； 产品结构更合理，品种规格渐多，产品可靠性和制造水平大幅 提升； 如塑料注射和挤出比例，现已逐渐达到并超过5：1 产品数控化和柔性化程度和应用比例显著提升。 塑料注射机计算机控制应用达50%以上、CNC回转头压力机、 板材加工FMS、板材折弯FMC、数控四边折边机等。
成型(molding) ：
二者统称为成形：均通过外界压力和模具完成Fra bibliotek、成形加工的优点
1、速度高于切削加工 材料流动比切削效率高。 2、塑性成形可大大提高制件的力学性能 特别是冷作变形（如冲压等）。 3、工件的重量轻、材料利用率高
经少量切削加工甚至可以直接使用。
4、可用整体结构代替多个传统的组合结构 合理的设计结构、模具系统、材料的弹性和韧性。
需要大型模锻压力机的重要零部件
1、民(军)用飞机所需航空模锻件 天津空客A320飞机的“中国制造”仅15～20%，包括西安的 机翼，成都的舱门、第十一段地板梁、起落架仓盒、一号隔框 等。 2、燃气(烟气)轮机用大型轮盘锻件
3、汽轮机、燃气轮机、烟气轮机、航空发动机的叶片
如：FWS-10“太行”大推力涡扇发动机 4、大型船用模锻件产品 如曲轴、连杆、气缸盖、十字轴和齿轮 5、电站及其他用大型模锻件
四、成形加工在工业中的地位
国民经济重要部门：机械、电子、汽车、石化、建筑，以后 将大大加快发展的航空工业 1、其装备大部分零件需要成形生产； 2、成形生产本身是高新产业；
3、成形生产是高新技术产业化的重要领域
两大主体：模具工业和成形设备工业
4、成形生产技术水平是国家制造水平的标志
质量、效益、新产品开发能力
5、精度稳定，适合大批量生产
零件精度主要有模具保证。
三、成形加工的发展
省去模具的自由成形(Free Form Fabrication)，是净尺寸成 形（精密成形或准精密成形）的重要应用： 1、激光液相烧结技术(Stereolithography)； 2、激光粉末冶金技术(Selective Laser Sintering)； 3、层压制模技术(Laminated Object Modeling)； 4、熔化沉积制模技术(Fused Deposition Modeling)； 5、三维印刷制模技术(3-D Plotting and Printing Processes)。