成型设备(简化)
8.3 热成型设备及模具
1、设计真空成型模具注意点
(1) 牵伸比应控制在一个极限范围内 。 (2) 为避免产生内应力，模具的转角处应有充分 的圆弧过渡。其曲率半径不能太小，最小不 应小于片材的厚度。 (3) 制件在拔模方向应有一定的斜度，以利于制 件脱模，阴模的脱模角可为0.5°～1°，阳 模为2°～3° (4) 在制件较薄部位，最好设计加强筋，以增加 刚性 (5) 热成型模具上通常都开有气孔作为排出气体 的通道。
8.3 热成型设备及模具
• 一、成型机种类及其结构 • 二、辅助设备 • 三、热成型模具
一、成型机种类及其结构
• 1、成型机分类概述 • 大部分热成型作业都要在成型机上进行， 成型机的种类很多。目前，全世界有50 多个国家的厂商生产各种规格型号的热 成型机，通常以夹紧装置的最大尺寸和 最大成型深度作为热成型机的主参数
1 0 - ¢ ù º 1 - ú ¹ º 12 - Û õ º 14 £ 21 - ¯ £ å º 15 - Ï Ë ª Ö º 16 - ¬ å ¬ 17 - Ï å ¬ 18 - ô £ ¬ À Õ £ É À £ ³ Ë £ ¬ ¶ Ã °£ ³ ¾ ¸ £ º °£ » °£ Ð Ã £ 19 - Ï ô î Ú º 20 - õ £ » ¼ ¾ » £ Ñ Ã
4、模具温度控制
• 模具表面的最适宜温度，随塑料品种的 不同而异，通常在30～90℃范围内。有 时也需要提高模温，将模温升高至接近 塑料片材软化的温度有利于某些成型方 法，如柱塞辅助压力成型中，必须将柱 塞温度提高到片材的软化温度才有利于 成型。
5、多模腔模具的设计
• 所谓“多模腔模具”是指在一次成型过 程中同时成型多个制品的模具，这对于 提高生产率，降低生产成本具有重要意 义。常用在真空成型、气压成型等成型 方法中生产杯、盘类容器或其它制品。
成型设备第1章
成形设备讲义参考书：（1）何德誉《曲柄压力机》机械工业出版社1981（2）俞新陆《液压机》1990（3）北京化工学院《塑性成形机械》轻工出版社1982（4）华北航天工业学院孙凤勤《冲压与塑压设备》机械工业出版社1997第一章绪论一．成形加工在现代工业生产中的地位和作用工业生产中，成形生产——以模具为基本工具来制备具有所需的尺寸和形状的制件，已成为工业生产的关键环节。
当前在机械、电子、轻工、国防等工业部门中，约60%~70%零部件以模具为基本工具进行成形，这是因为用模具生产具有独特的优点：（1）塑性成形要比切削成形加工快，生产效率高；（2）塑性成形不仅改善材料内部的结构和缺陷，还能充分利用纤维组织的方向性，大大提高零件的力学性能；（3）一般的冲压件、塑料件、压铸件成形后即为成品，实现可无切削加工，材料利用率高；（4）制品精度稳定，适于大批量生产。
可以说成形技术水平的高低已成为衡量一个国家产品制造水平的重要标志，直接影响着产品的质量、产量、成本，在很大程度上决定企业在市场中的竞争能力，因此在工业生产中有极其重要地位，广泛应用于工业各部门，如汽车、仪表、电器、计算机、照相机、机床、航空航天、兵器等部门，已成为现代工业必不可少的生产手段之一。
成形：即毛坯(一般指固态金属或非金属)在外界压力的作用下，借助模具并通过材料的塑性变形来获得所需形状、尺寸和性能的制品；成型：指液态或半固态的原材料(金属或非金属)在外界压力作用下，通过其流动性填充模具型腔来获得与型腔形状和尺寸相一致的制品。
二者都是借助于外界的压力作用通过模具实现生产，故一般在叙述中不加以严格区分。
冲压成形：以金属材料为主（一般板材），在常温下利用金属具有的塑性，在冲压设备上通过冲压模具成形金属制品。
塑料成形：利用以树脂为主要成分的高分子有机化合物，即塑料，在一定温度和压力下具有可塑性的特性，在塑料成形设备上通过塑料模具成形塑料制件。
二．成形设备与成形工艺的关系成形设备和成形工艺构成成形生产的两大主体。
注塑机成型设备介绍及工艺
170-200℃
注射工艺过程
• 填充阶段：把胶料注入模具型腔内。
• 压实阶段：增密
P
• 保压阶段：补缩
P
• 倒流阶段
注塑过程分析
1 压 力 3
4=制品末端 3=浇口末端 2=喷嘴 1=计量室
2
4
0
Ta
Tb
Tc
Td
Te
Tf
时间
注射压力损失与制品残余应力
压 力 损 失
射咀
浇口/浇道
制品内壁
残 余 应 力
七、成型机各步动作示意图
6〉冷却同时计量
七、成型机各步动作示意图
7〉开模顶出
注塑机开锁模对工艺影响
注塑机开锁模对工艺影响
• 模具排气位置： 型芯间隙、顶杆间隙、分型面
工艺重复性差
锁 模 力 / 模 板 平 行 度
受力大
模 具 排 气
料 流 动 方 向
制 品 品 质
受力小
油温对工艺的影响
设定注射速度：80%
注塑机成型设备介绍及工艺
一、机械液压联动式锁模机构
使用连杆机械方式获取 模具固定力，使用较小 直径的驱动气缸也能获 得固定大型模具所需要 的固定力。但是存在因 为连杆数量多、摩耗部 分多，容易出现松动的 缺陷。
二、直压式锁模系统
半合螺母 拉杆 开合模油缸 锁模油缸
(1)合模
动模固定板
定模固定板
直压式则是通过锁模油缸的油压直接产生模具锁紧力。
170-200℃ 200-220℃ 170-190℃
塑化过程理论
进料段功用： 1、料的输送
2、料的预热
3、排汽通道
压缩段功用： 1、压缩塑化
2、排出料中气体
成型设备复习提纲
1.曲柄压力机由哪几部分组成？各部分的功能如何？1）工作机构设备的工作执行机构由：曲柄、连杆、滑块组成，其作用是将传动机构的旋转运动转换成滑块的直线运动。
2）传动系统由带传动和齿轮传动组成，将电动机能量传输至工作机构，在传动过程中，转速逐渐降低，转矩逐渐增加。
3）操作机构主要由离合器、制动器以及相应的电气系统组成，在电动机启动后，控制工作机构的运行状态，使其能间歇或连续工作。
4）能源部分由电机和飞轮组成，机器运行的能源由电动机提供，开机后电机对飞轮进行加速，压力机短时工作能量则由飞轮提供，飞轮起着储存和释放能量的作用。
5）支承部分由机身、工作台和紧固件等组成。
它把压力机所有零件部分连成一个整体。
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。
它可以提高压力机的安全性和操作方便性。
2.按滑块数量分类压力机单动和双动压力机。
双动分内外滑块，适合大型制件的拉深，多用于汽车车身制造3.何为曲柄压力机的公称压力、公称压力角和公称压力行程？曲柄压力机的公称压力是指滑块离下死点前某一特定距离或曲柄旋转到离下死点前某一特定角度时，滑块所容许承受的最大作用力4.何谓压力机的标称压力、滑块行程、滑块行程次数、封闭高度、装模高度？1）标称压力曲柄压力机标称压力是指滑块距下死点的某一特定距离（此距离称为标称压力行程）是滑块上所容许的最大作用力。
与标称压力行程对应的曲柄转角称为标称压力角。
2）滑块行程是指滑块从上死点到下死点所经过的距离，其值是曲柄半径的两倍，它一般随设备标称压力的增加而增加。
3）滑块行程次数指在连续工作方式下滑块滑块每分钟能往返的次数，与曲柄转速对应。
通用曲柄压力机设备越小，滑块行程次数越大。
4）最大装模高度及装模高度调节量装模高度是指滑块在下死点时滑块下表面到工作台垫板上的距离。
5）封闭高度是指滑块处于下死点时，滑块下表面与压力机工作台上表面的距离，与装模高度不同的是少了一块工作台垫板的厚度。
成型加工设备 4.密炼机
小孔并联
因蒸汽或冷却水 在孔中易走捷径 及呆滞现象，传 热效果仍不理想
小孔串联式
因蒸汽或冷却水 流速度大，导热 系数高（孔为机 械加工而成）， 故传热效果好。
3、密封装置
基本结构形式：由动环和定环组成。动环与 轴颈相连，而定环与侧壁相连，动定环之间 压紧并相对运动，故接触面要耐磨，一般堆 焊硬质合金。
（1）外压式端面密封装置
结构简单、使用寿命 长 ，适用于低速低压 密炼机
（2）内压式端面自动密封装置
密封效果好，适 用于高压快速密 炼机。
（3）反螺纹与自压端面接触密封装置
旧式慢速橡胶密炼 机采用。不能用于 塑炼密炼机。
（3）夹套式
能加热或冷却侧壁 ，
传热效果比上两种好。 塑料密炼机多采用这 种形式和钻孔式，同 样也适合于橡胶密炼 机。
（4）钻孔式
包括：大孔串联、小孔并联、小孔串联三 种形式，其加热冷却效果依次递增。
小孔串联－－加热冷却效果最好的结 构形式
大孔串联：
ห้องสมุดไป่ตู้
橡胶密炼机的混炼室容量一般比塑料密炼机 的混炼室大。 橡胶密炼机主要规格有：50（橡塑通用）、 75、245、253、270升。 而塑料密炼机主要规格为：46、50（橡 塑通用）、75。
第二节 基本结构
一、整体结构与传动系统 1、整体结构
五个部分：①密炼室和转子部分；②加料和压 料机构部分；③卸料机构部分；④传动装置部 分；⑤机座部分。 五个系统：①加热冷却系统；②气压传动系统； ③液压传动系统；④润滑系统；⑤电控系统。
4、密炼机转子表面的突棱，使胶料作轴向移动 和翻转。
吹塑成型设备.ppt
型坯类型：挤出；注射。
挤出型坯，管状型坯－两瓣模具－闭合－切断－封闭坯料 上下端－针头注司气－吹胀－冷却－开模－制品
注射型坯：注入型坯模－有底型坯－闭合吹塑模－吹胀－ 冷却脱模
认识
挤出机应具有可连续调速的驱动装置，在稳定的速度下挤出型坯。多 采用三段式单螺扦挤出机．选用等距不等深的渐变形螺杆。对聚烯烃和尼 龙类塑料可选用突变形螺杆。螺杆直径按制品的容积大小来选择。凡吹塑 小型制品。常选用φ（45～90）mm挤出机，吹塑大型中空容器选用φ （120～150）mm的挤出机。也有选用二台中小型挤出机组合来吹塑大型 制品的。
1.挤出吹塑生产线总体认识
工艺流程图
Байду номын сангаас树脂
塑料添加剂
混合
造粒
熔融塑化
挤出(注 塑)型坯
吹胀 制品冷却 脱模 后处理 制品
认识
双模液压中空成型机
大型吹塑机
认识
双工位中空成型机
水平旋转圆盘式单头 型挤出吹塑成型机
认识
此部分与普通的单螺杆控制面板一致：电 源及急停开关、料筒及模具的温度调节、 螺杆转速调节、过载电流显示等
（３）、低吹法
颈部开口偏离制品中心线
２、吹塑模具
材质：结构简单、承压要求低、强度要求低，铝、锌合金、铍铜、 钢材，工具钢内部镀铬。
冷却系统：水孔 排气系统：型坯和模腔壁之间的气体，分型面开槽。
１、型坯厚度控制装置
调节口模间隙（如图） 改变挤出速度 改变型坯牵引速度 预吹胀
型坯厚度的程序控制 （如图）
程序控制
材料成型设备
一.曲柄压力机1.曲柄压力机曲柄压力机是一种最常用的冷冲压设备，用作冷冲压模具的工作平台。
其结构简单，使用方便。
在曲柄压力机中，滑件安装在曲柄轴上，由于曲柄轴的旋转而在一定行程内竖直往复，并且向冲模冲压工件以成形所需产品。
2.构成产品3.模具4.成形过程二.液压机1.液压机液压机液压机是一种以液体为工作介质，用来传递能量以实现各种工艺的机器。
液压机除用于锻压成形外，也可用于矫正、压装、打包、压块和压板等。
液压机包括水压机和油压机。
以水基液体为工作介质的称为水压机,以油为工作介质的称为油压机。
液压机的规格一般用公称工作力（千牛）或公称吨位（吨）表示。
锻造用液压机多是水压机，吨位较高。
2.构成本体液压系统3.模具4.成形过程电机启动活动横梁快速下降活动横梁减速下降保压泄压回程工件顶出顶出缸退回停机三.塑料挤出机1.塑料挤出机在塑料挤出成型设备中，塑料挤出机通常称之为主机，而与其配套的后续设备塑料挤出成型机则称为辅机。
塑料挤出机经过100多年的发展，已由原来的单螺杆衍生出双螺杆、多螺杆，甚至无螺杆等多种机型。
塑料挤出机（主机）可以与管材、薄膜、捧材、单丝、扁丝、打包带、挤网、板（片）材、异型材、造粒、电缆包覆等各种塑料成型辅机匹配，组成各种塑料挤出成型生产线，生产各种塑料制品。
2.构成3.模具4.成形过程四.塑料注射成型机1.塑料注射成型机塑料注射成型机是将热塑性塑料（PE、PS、PP、PVC、PA、ABS等）在料筒内经外加热和螺杆旋转剪切热作用塑化后，以一定的注射压力注入具有冷却装置的模具内，快速冷却后获得各类塑料制品的专用加工设备。
它从加工日用塑料制品（脸盆、杯子、肥皂盒等）开始，逐步进入加工工业用品（电视机壳、洗衣机筒体、周转箱、电话机壳等），目前开始加工物运托盘、环保垃圾箱、汽车保险杠、汽车面板等大型塑料制品。
随着制品质量的提高和制品的大型化，推动了注射成型机向高档次、大规格方向发展。
2.构成3.模具4.成形过程五.压铸机1.压铸机压铸机就是在压力作用下把熔融金属液压射到模具中冷却成型 开模后得到固体金属铸件的一系列工业铸造机械 最初用于压铸铅字。
材料成型设备(最新整理)
摩擦离合-制动器的工作原理：
（1）压力机的类型选择 冲压加工的设备主要有通用压力机，专用压力机和液压机等。通用压力机 主要适用于普通冲裁、弯曲和中小型简单拉深件的成型，适用于一般生产 批量。通用压力机的机身又分为开式和闭式两种，开式机身的刚性较弱， 适用于中小型冲压加工，而闭式机身适用于大中型冲压加工。生产批量较 大时，应尽量选用适用于冲压工艺特点的专用压力机，如精密冲裁可选用 精密冲裁压力机，对于大型覆盖件拉深成型，多选用双动拉深压力机等。 （2）压力机的能力选择 *压力 表示压力机能力的参数是标称压力，它是受压力机主要受力零件强 度条件限定的。压力机最大允许工作压力为标称压力。为了确保压力机使 用中的强度安全，压力机装有压力过载保护装置，用来限制最大使用压力。 实际使用中过载保护装置有时不够灵敏，可能偶尔出现超载情况，即使极 限压力达到 1.3Fg 时，也不会立即破坏，但不允许长期超载使用。 *做功能力 压力机的做功能力指压力机正常工作时每次行程可能做的最 大机械功。 （3）压力机的规格 *压力机的装模高度 模具的闭合高度应介于压力机的最大闭合高度和最 小闭合高度之间，并考虑留有适当的余量。 *滑块行程 一般冲压加工时，不用考虑滑块行程。在通用压力机上进行 拉深时，由于之间高度较大，必须考虑滑块行程的影响，否则拉深后之间 难以取出。 *工作台板及滑块尺寸 模具的下模板安装固定于压力机工作台板上，当采 用压板、T 型螺栓固定下模时在安装方位有不小于 50～70mm 的安装尺寸； 当采用 T 型螺栓直接固定下模时，下模板略小于工作台板尺寸即可。 *工作台板漏料孔 ❶当小型模具的下模板尺寸接近工作台板漏料孔尺寸 时，应增加附加垫板，当下模漏料范围尺寸大于工作台板漏料孔尺寸时， 应增加附加垫板。❷当下模安装通用弹顶器时，弹顶器的外形尺寸应小于 工作台板漏料孔尺寸。 *生产率 压力机的每分钟液压机的主要技术参数有哪些？如何选用？ 液压机主要有一下技术参数： 标称压力（KN） 液压机的标称压力（也叫标称吨位）是指设备名义上能产生的最大 力量。标称压力在数值上等于液压机液压系统的额定液体压力与工 作柱塞（或活塞）的总面积之乘积（取整数），它反映了液压机的 主要工作能力，是液压机的主参数。其它技术参数叫基本技术参数。 最大净空距离 H（mm） 最大净空距也叫开口高度，是指活动横梁在其上限位置时从工作台 上表面到活动横梁下表面的垂直距离。 最大行程 S（mm） 最大行程是指活动横梁位于上限位置时，活动横梁的立柱导套下端 面到立柱限程套上平面的距离，也即活动横梁能够移动的最大距 离。 工作台尺寸（长 X 宽，mm X mm） 活动横梁的运动速度（mm/s） 活动横梁的运动速度视其工作阶段的不同分为空程（冲液行程）速 度、工作速度（也叫压制速度）和回程速度。 顶出器标称压力和行程 其它
塑料成型设备
15塑料成型设备15.1 概述与金属材料相比，塑料受热更易熔融并具有比金属更好的可塑性；与橡胶相比，塑料的熔融温度更高，熔融后的流动性更好。
因此，塑料本身的这些特点，近几十年来，塑料制品的发展速度是惊人的。
塑料（合成树脂）的开发至今尚不到100年的时间，但它已成为人们现代生活不可缺少的制品原料。
随着塑料原料的发展，塑料制品加工技术也日益发展。
目前，最常见的塑料制品加工方法有注射成型法、挤出成型法、吹塑成型法等。
一般来说，能将高分子聚合物树脂加工成型为塑料制品的设备都称为塑料成型设备。
塑料成型设备主要是为塑料制品的加工成型服务的。
要把塑料从原材料成型为制品的工艺过程繁多，这决定了塑料机械种类的多样性。
塑料成型设备依据成型工艺的不同而不同，塑料成型设备主要有用于注射成型工艺的注射成型机，用于挤出成型的挤出成型机和用于中空吹塑成型的吹塑机等。
15.2 塑料注射成型机塑料注射成型（简称为注塑）是利用注射装置将注射机筒中已经熔化的热塑性或热固性塑料以高压、高速注入到闭合的成型磨具型腔中，经冷却固化定型后，制成与模具型腔的形状几乎完全一致的塑料制品。
注射成型法是一种间歇式成型方法，也是塑料制品的主要成型方法之一。
用注射成型方法成型的塑料制品，精度高、质量好。
它可以成型形状复杂，结构、尺寸精确及带有嵌件的塑料制品。
其对各种塑料的加工适应性强，因此被广泛地应用于家电、汽车、航空、仪表、国防、电信、医疗、建筑、日用品及农业等各个行业，用途极其广泛。
完成塑料注射成型的机器是塑料注射成型机c简称为注塑机，，塑料注塑成型机是集机械、电气、液压于一体的塑料成型设备，具有生产效率高、产品的后加工量小、适应能力强等特点，因此注射成型方法和注射成型机得到了广泛的应用。
全世界塑料原材料中的30%左右是用于注射成型，而注射成型机的年产量为塑料成型加工机械总产量的50%以上，在我国塑料注射成型机的年产量则约占整个塑料成型机械的40%。
材料成型设备资料
一1模具生产各类制件具有的优势:一、生产效率高；材料利用率高；消耗低；精度稳固；适合大规模生产。
2成形毛坯在外界的压力作用下借助于模具通过材料的塑性变形来取得模具所给予的形状尺寸性能的制件; 成型液态或半固态的原材料在外界压力作用下通过流动填充模型的型腔来取得与型腔的形状和尺寸相一致的制品。
二曲柄压力机。
0曲柄压力机的工作原理：曲柄压力机通过曲柄连杆机构将电动机的旋转运动转换为滑块的往复直线运动。
1曲柄压力机的组成及功能：工作部份曲柄连杆滑块旋转运动转换往复直线运动；传动系统带传动齿轮传动，传递能量的作用；操作机构聚散器制动器相应的电器系统电机启动后操纵工作机构的运动状态使其能间歇或持续运动；能源部份电动机飞轮供能贮存释放能量；支承部份机身工作台固紧件等连接作用辅助系统可提高压力机的平安性和操作方便性。
***2曲柄压力机的分类与特点及应用处合：开式曲柄压力机机身成C形机身的前面左右面放开便于模具安装调整与成形操作单机身的刚度较差受力变形后阻碍制件精度和模具的寿命适用于小型压力机；闭式曲柄压力机机身为框架结构机身前后放开双侧封锁在前后两面进行模具的安装和成形操作机身受力变形后产生垂直变形能够用装模高度调剂量排除对制件的精度和模具的运行精度阻碍小适用于大型曲柄压力机3曲柄滑块机构曲轴式偏心齿轮式装模高度调剂方式及特点：调剂连杆长度（该方式结构紧凑可降低压力机高度由于调剂螺杆时需要旋转运动加上工作时连杆的转动故此类连杆与滑块的铰接处为球头），调剂滑块的高度柱销式连杆采纳此结构与球头式连杆相较柱销式连杆的抗弯强度提高铰接柱销的加工也更为方便为了改变圆柱销的受力较大型压力机采纳此结构，调剂工作台高度多用于小型压力机4曲柄压力机过载爱惜装置压塌式过载爱惜装置（结构简单制造方便但这种装置不可能准确地限制过载力也不宜用于多点压力机上属于破坏式爱惜一旦压塌无法恢复压力机再工作前必需改换新的压塌块）液压式过载爱惜装置（过载临界点能够准确的设定且过载后设备容易恢复普遍应用于中大型压力机）5聚散器与制动器聚散器刚性聚散器（依托刚性结合零件使主动部件产生连接和分离两种状态实现曲柄机构的工作或停止）摩擦式聚散器转键式聚散器的特点（结构简单易于制造运行条件简单加工运行本钱低但由它是刚性结合有较大的冲击且启动后必然要运行一个周期而停在上死点不能紧急制动平安性不高同时无法寸动对模具的安装调整也带来不方便一样用在1000KN以下的压力机）摩擦聚散器的特点动作和谐耗能较低能在任意时刻进行聚散操作实现制动加大操作的平安性与爱惜装置配套可随时进行紧急刹车能够实现寸动模具的安装调整也很方便结合平稳无冲击工作噪声小但结构复杂加工运行保护本钱相应较高需要紧缩空气做动力源6飞轮作用在非工作的空载时期电动机对轮储能在冲压工作时能量由飞轮提供7曲柄压力机工作周期内的能源消耗A=A1（工件变形功）+A2拉深垫工作功+A3工作行程时曲柄滑块机构产生的摩擦消耗功+A4工作行程时压力机受力消耗产生的弹性变形功+A5压力机空程向下和空程向上需要消耗的功+A6单次行程时滑块停顿带动系统空载消耗的能量+A7单次行程聚散时聚散器—制动器所消耗的能量。
注射成型设备
（2）立式注射机：注射机的注射装置轴线与合模装 置运动轴线呈一直线垂直排列。 占地面积小，模具拆装方便。但制品顶出后不易自动 脱落，不易实现全自动化操作，且机身高，加料、维修 不方便。目前这种形式主要用于小型注射机。
4. 根据物料在注射机料筒中的塑化方式不同，还可以 将注射机分为柱塞式注射机和螺杆式注射机两大类。
这将在下面注射机的注射系统部分作详细介绍。
第二节 注射机的基本参数与型号
一、注射机的规格型号
我国塑料注射成型机的型号编制方法由基本型号和 辅助型号两部分组成。基本型号和辅助型号之间用短线 隔开。
（3）角式注射机：注射机的注射装置与合模装置轴 线互成垂直排列(L型)。 其优缺点介于立式和卧式之间，使用也较普通，大、 中、小型注射机均有。
（4）多模注射机：多模注射机是一种多工位操作 的特殊注射机。合模装置有多个，按多种形式排列。
多模转盘式注射机
2．按机器加工能力分类 注射机加工能力可用机器的注射量和合模力两个参 数表示。
液压系统：由动力油泵、执行机构（油缸、油马达）、 各种控制阀组成。 电器控制系统：由各种电器、仪表、计算机控制部件组 成。
主要作用：为注射成型提供动力，实现动作控制，保 证注射成型正常进行。
四、注射机的分类
目前使用较多的分类方法有以下几种：
1 按设备外形特征分类 （1）卧式注射机：注射机的注射装置和合模装置的运动轴 线呈一直水平直线徘列。
1．注射装置：由塑化部件（料筒、螺杆、喷嘴等）、料斗、 计量装置、注射和移动油缸等组成。
主要作用：使聚合物均匀地塑化成熔融状态，并以足够的 压力和速度将定量的熔料注入模腔中。
06第6章 第三节 搓圆成型机械与设备
1-电机 2-皮带轮 3-蜗轮
4-蜗轮箱 5-主轴支承架 6-轴承座 7-机架 8-支架 9-调节螺钉 10-固定螺钉 11-控制板 12-开放式翼形螺栓 13-撒粉盒 14-轴 15-拉杆 16-顶盖 17-转体 18-贮液桶
19-放液嘴 20-托盘 21-法兰盘
22-轴承 23-主轴 24-连接板
(1)面块从底部进入导槽由下向上的运动速度越来越低，
使得前后面块距离越来越小，有时会出现双生面团。如图 8-13(2)所示。
(2)为了避免双生面团进入醒发机，在正常出口上部装有 一横挡，当双生面团通过时，由于体积大，出门小不能通 过，面团只能继续向前滚动，从大口出来进入回收箱。其 原理如图8-13(3)所示。
导板2，通过支架3固定在输送带上方，长导板与输送带的
夹角α 可调。
图8-15
输送带式搓圆机
1-定量面块 2-固定导板 3-支架 4-帆布输送带 5-球形生坯
2、工作原理
搓圆机工作时，输送带水平移动，切块机输出的定量面块
1 落入输送带上并随之前进；当遇到导板凹弧面后，在输
送带摩擦力、面团重力、固定导板凹面正压力和摩擦力的 作用下，面团在长直导板导槽内作斜向滚动，从而逐渐搓
2、工作原理
工作时，面斗内的面团经螺旋挤出器２将面团向前输送,
由于料筒出口呈锥形，面团在出口处被挤压成致密的组织
结构。出口处的旋转切刀将连续面柱定量切成面块，面块 大小可通过调节手柄改变出口口径大小或旋转切刀的转速
快慢来控制。面块落入固定导向轨道的螺旋槽中，在沿螺
旋槽向出口处滚动过程中，受旋转圆盘的离心力、摩擦力 和固定轨道侧壁的挤压力，摩擦力作用，面团被逐渐搓揉
适合于大型面包生产线使用。
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。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
1.什么叫混合,混炼？并指出其特点答：混合是一种趋向于减少混合物非均匀性的操作；混炼是指用炼胶机将生胶或塑炼生胶与配合剂练成混炼胶的工艺。
混合:温度低,剪切速率小；混炼：温度高,剪切速率大。
2.试述捏合机,高速混合机,开炼机,密炼机的基本结构,工作原理和机器的规格型号。
答：捏合机：基本结构：带有加热(冷却)夹套的鞍形混合室,一对Z型搅拌器,电气传动装置。
工作原理：混合时,物料借助于相向转动的一对搅拌器沿着混合室的侧壁上翻,而后在混合的中间下落,再次为搅拌器所用,这样重复循环,物料得到多次折叠和撕捏作用,从而得到均匀混合。
高速混合机：基本结构：附有加热或冷却夹套的圆筒形混合室,一个装在混合室底部的高速转动的搅拌叶轮,排料装置,折流板以及电气传动装置等。
工作原理：高速混合机工作时,高速旋转的叶轮借助表面与物料的摩擦力和侧面对物料的推力使物料沿叶轮切向运动。
同时,由于离心力的作用物料被抛向混合室内壁,并且沿内壁面爬升,当升到一定高度后,由于重力的作用,物料又落回到叶轮中心,接着又被抛起。
物料的表面不断得到更新,由于叶轮的转速很高,物料运动速度很快,快速运动的物料粒子之间相互碰撞、摩擦,使得团块破碎,物料因摩擦升温,同时迅速地进行着交叉混合,这些作用促进了各组分的均匀分布和对液态添加剂的吸收。
开炼机：基本结构:两只辊筒,辊距调节装置,安全装置,加热冷却系统,传动系统等. 工作原理:开炼机工作时,两个辊筒相向旋转,且速度不等。
放在辊筒上的物料由于与辊筒的摩擦粘附作用以及物料之间的粘结力而被拉入辊隙之间,在辊隙内物料受到强烈的挤压剪切,这种剪切使物料产生大的形变,从而增加了各组分之间的界面,产生了分布混合.该剪切也使物料受到大的应力,当应力大于物料的许用应力时,物料分散混合.所以提高剪切作用就能提高混合塑炼效果。
密炼机：基本结构:一对表面有螺旋形凸棱的转子、密炼室、加料装置(上顶栓)、卸料装置(下顶栓)、传动系统等。
工作原理: 分散过程:各种物料在转子的作用下进行强烈的混合,其中大的团块被粉碎,逐步细化；浸润过程:在混合过程中,粉状与液体添加剂附在聚合物表面,直到被聚合物包围。
分布过程:混合物中各组分在密炼室中进行位置更换,形成各组分均匀分布状态；混合中由于剪切,挤压作用,聚合物逐步软化或塑化,达到一定流动性,这一过程称为塑炼过程。
3.决定开炼机正常工作的条件是什么？答：1.物料与辊筒的摩擦角应大于接触角 2.两个辊筒之间存在速比,减小辊筒间距和加大辊筒速比,可以加大剪切作用。
4.高速混合机中折流板的作用：改变混合时物料的流型,内部安装测温传感器,测试物料的温度。
5.常见的连续混合设备有哪几种,各有什么特点？答：①单螺杆混合挤出机:主要被用来挤出造粒,成型板,管,丝,膜。
中空制品,异型材等也可用来完成某些混合任务,混合只发生在熔体输送区,混合作用弱。
②双螺杆挤出机:用作粉状PVC料的混合熔融,填充改性纤维增强改性,共混改性以及反应性挤出等。
③行星螺杆挤出机:混炼机械,特别适用于加工聚氯乙烯,其具有混炼和塑化双重作用。
④FCM连续混炼机：既保持的密炼机的优异混合特性,又使其转变为连续工作,其万能性较好,可在很宽的范围内完成混合任务,可用于各种类型的塑料和橡胶的混合。
10.热固性塑料,热塑性塑料,橡胶的模压成型有何不同？答：热固性塑料：将其在已加热到指定温度的模具中加压,使物料熔融流动并均匀地充满模腔,在加热和加压的条件下经过一定的时间,使其发生化学交联反应而变成具有三维体形结构的热固性塑料制品(既有化学变化,也有物理变化)；热塑性塑料：必须将模具冷却到塑料固化温度才能定型为制品(只有物理变化)橡胶：将混炼胶或经成型后制得的橡胶半成品置于闭合的金属模具内加热加压,使橡胶硫化交联而定型为制品,其工艺过程与热固性塑料的模压较类似(只有化学变化)。
12.常规三段全螺杆的主要参数有哪些？如何选择这些参数的大小？答：1螺杆直径Ds螺杆直径大,挤出机的产量高； 2螺杆的长径比L∕Ds L∕Ds大,能改善塑料的温度分布,混合更均匀,提高挤出机的能力L∕Ds过小,对塑料的混合和塑化都不利,因此,对于硬塑料,粉状塑料或结晶型塑料选择较大的L∕Ds3螺杆的压缩比ε粉状塑料的相对密度小,夹带空气多,螺杆的压缩比应大于粒状料； 4螺槽深度HH小时挤出机,对物料的剪切速率大,有利于传热和塑化,单挤出生产率低H3大使适用于加工热敏性物料,H3小的浅槽螺杆可用于熔体粘度低和热稳定好的塑料的挤出成型加料段螺槽深度H1为定值,一般H1＞0.1Ds,压缩段H2是个变化值,均化段H3为定值,H3=0.02-0.06Ds Ds较小者,H3取大值,反之,取小值； 5螺旋角QQ角大,挤出机的产量高,单螺杆对塑料的挤压和剪切作用减小；6螺棱部分宽度EE太小会使漏流增加,产量降低,E太大不会增加螺棱上的功率消耗； 7螺杆与料筒的间隙ζ大,生产效率低,不利于热传导,剪切速率低,不利于物料的熔融和混合ζ小,剪切速率大,易引起物料过热降解,对螺杆,料筒的加工和安装要求高13.何为螺杆的几何压缩比？物理压缩比？二者关系如何？答：几何压缩比：指螺杆加料段第一个螺槽的容积与均化段最后一个螺槽的容积之比一般约等于H1∕H3物理压缩比：塑料在熔融状态下的密度与固体松散状态下的密度之比,挤出机的几何压缩比应大于物理压缩比。
16.普通挤出机螺杆有几种型式？各适用于什么场合？答：1通用型螺杆适用于大多数物料的加工；2渐变型螺杆适用于加工非晶型塑料；3突变型螺杆适用于加工熔融温度范围窄的结晶型塑料。
17.提高固体输送效率的方法有哪些？答：1增大物料与料筒的摩擦系数,减小物料与螺杆的摩擦系数； 2适当增加螺槽深度H和螺旋角。
18.物料在常规挤出机的熔体输送段的流动类型有哪几种？其产生这几种流动的原因是什么？答：a正流由物料在螺杆中受料筒摩擦拖拽作用而产生；b逆流由机头口模,过滤网等对料流的阻碍所引起的反压流动；c横流是螺杆旋转时螺棱的推挤作用和阻挡作用造成的；d漏流由于机头和口模等对物料的阻力所产生的反压流动。
19.何谓螺杆特性曲线,机头(口模)特性曲线？它们的斜率大小代笔何种意义？答：螺杆特性曲线：以挤出压力为横坐标,产量为纵坐标,改变转速可得到一组斜率为(-B∕η)的直线,该直线即为螺杆特性曲线螺杆特性曲线的倾斜程度主要取决于均化段螺槽深度H3,H3越大,特性曲线越倾斜,挤出机的产量对机头阻力敏感,称该螺杆特性软。
H3越小,特性曲线越平,意味着挤出机的产量对机头阻力不敏感,称该螺杆特性硬。
以ΔP为横坐标,产量为纵坐标作图,得到机头的特性曲线机头特性曲线的斜率的大小决定于口模阻力的大小,斜率小为高阻力机头。
23.新型螺杆中的分离型螺杆,屏障型螺杆,分流型螺杆的工作原理是怎么样的？答：分离型螺杆：针对常规螺杆因固液相共存于同一个螺槽中所产生的缺点,在熔融段采取措施(采用主附螺纹,开设熔体槽),将已熔物料与未熔的固相尽早分离,促使未熔融物料更快熔融,已熔物料不再承受导致过热的剪切,从而获得低温挤出并在保证塑化质量的前提下提高挤出量。
屏障型螺杆：螺杆工作时,物料从熔融段进入均化段后,含有未熔融的固体颗粒到达屏障型混炼段时,被分成若干股料进入屏障混炼段的进料槽,熔融料和粒度小于Δ的固相碎片才能越过间隙进入出料槽,粒度较大的固相碎片被屏障挡住并继续熔融塑化不良的小颗粒在通过间隙Δ时受到强烈的剪切作用,而完全熔融,进入出料槽的物料在槽中产生涡流而得到混合。
分流型螺杆：在螺杆的某一部位设置许多突起部分或沟槽或孔道,将螺槽内的料流分割,以改变物料的流动状况,以促进熔融,增强混炼和均化。
27.双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比有什么特点？答：(1)物料的输送方式。
a单螺杆挤出机中,物料的输送是靠摩擦、拖曳完成的。
b双螺杆挤出机中,特别是啮合型双螺杆挤出机,物料的输送在某种程度上是正向位移,正向位移的程度取决于一根螺杆的螺棱与另一根螺杆的相对接近程度。
(2)物料的流动速度场。
(3)物料的停留时间分布。
双螺杆挤出机中物料的停留时间分布窄。
由于物料停留时间分布窄,所有物料在料筒内所经历的物理、化学过程大体相同,因此混合物各部分的性能会更均匀。
此外,双螺杆挤出机与单螺杆挤出机相比：混合充分、热传递良好、熔融能力强、排气效果好及对物料温度控制良好等。
28.注射机类型：卧式,立式,角式,多模式(即转盘力)注射成型工艺流程：合模与锁紧→注射装置迁移→注射→保压→制品冷却和预塑化→注射装置后退和开模顶出制品→防流涎操作29.塑料挤出机的螺杆与移动螺杆式注射机的螺杆在结构特点和各自的成型作用上有何异同？答：挤出螺杆：输送,塑化,计量。
均化段槽深h3浅,长径比L/D大,压缩比ε大。
加料段L1短,均化段长L3长。
平动+转动(前移)。
螺杆头部形状多样。
物料熔融是一个稳态的连续过程。
注射螺杆：预塑化,注射。
均化段槽深h3深、长径比L/D小、压缩比ε小。
加料段L1长,均化段长L3短。
平动+转动(前移+注射)。
螺杆头部为锥形。
物料熔融是一个非稳态的间歇过程。
30.注射机的喷嘴有哪几种类型？各适合何种聚合物材料的注射成型？答：1)通用式喷嘴：粘度大,热稳定性差的物料,采用大口径直通式。
如：PS,PE,PVC等的加工。
2)延伸式喷嘴：有加热装置,注射压力损失小。
可用于：PMMA、POM、PC等的加工。
3)弹簧针阀式喷嘴：自锁式喷嘴,结构复杂,注射压力降较大。
如：PA,PET等低粘度塑料的加工。
39.注射成型机塑化时根据喷嘴与模具接触情况及加料方式分哪几种？各适用于哪些物料加工？答：1固定加料：加工温度范围宽的料,热流道模具； 2前加料：即塑化退回,加工温度范围宽的料,适用于开式喷嘴大部分物料加工； 3后加料：闭式喷嘴,高结晶度物料加工。
41.橡胶注射成型机与热塑性塑料成型机的主要差别有哪些？答：1橡胶塑化温度低,为防止停留时间过长而焦烧,机筒(夹筒式)用水和油作为加热介质,注射模用电或蒸汽加热,以保证工艺和硫化所需要求的温度； 2合模机构,供硫化模具进行合模,注射,硫化,开模等操作之用,单合模机构注射机的模台是固定的,多模台注射机的模台则有多种形式；3模具：因要开设流道,所以结构复杂,经受高温和高压,所以用特殊钢制造,精度高,价格昂贵。
42.简述反应注射成型技术的特点答：1直接采用液态单位和各种添加剂作为成型原料而不是用已聚合好的塑料,且不经塑化加热即注入模腔,从而省去了聚合,配料和塑化操作,简化了制品的成型工艺过程；2由于液体原料粘度低,流动性好,易于输送和混合,充模压力和锁模力低,这不仅有利于降低成型设备和模具的造价,而且适宜生产大型以及形状复杂的制品； 3一般能以加成聚合反应生成树脂的单体都可以作为RIM的成型物料基体,工业上已采用的主要包括聚氨酯,不饱和聚酯,环氧树脂,聚酰胺,甲基丙烯酸系共聚物,有机硅等几种树脂单体但目前RIM产品以聚氨酯体系为多见。