注塑機結(jié)構(gòu)與原理

1、(一)注塑機結(jié)構(gòu)分析及其工作原理 一、注塑機得工作原理注塑成型機簡稱注塑機。注塑成型就是利用塑料得熱物理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，使 物料熔融，在料筒內(nèi)裝有在外動力馬達作用下驅(qū)動旋轉(zhuǎn)得螺桿，物料在螺桿得作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實，物料在外加熱與螺桿剪切得雙重作用下逐漸地塑化，熔融與均化，當螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料在螺槽摩擦力及剪切力得作用下，把已熔融得物料推到螺桿得頭部，與此同時，螺桿在物料得反作用下后退，使螺桿頭部形成儲料空間，完成塑化過程，然后，螺桿在注射油缸得 活塞推力得作用下，以高速、高壓，將儲料室內(nèi)得熔融料通過噴嘴注射到模具得型腔中，型腔中得熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固

2、化定型后，模具在合模機構(gòu)得作用下，開啟模具，并通過頂出裝置把 定型好得制品從模具頂出落下。注塑機作業(yè)循環(huán)流程如圖 1所示。(1) 臥式注塑機：臥式注塑機就是最常用得類型。其特點就是注射總成得中心線與合模總 成得中心線同心或一致，并平行于安裝地面。它得優(yōu)點就是重心低、工作平穩(wěn)、模具安裝、 操作及維修均較方便，模具開檔大，占用空間高度??；但占地面積大，大、中、小型機均有廣泛 應用。(2) 立式注塑機：其特點就是合模裝置與注射裝置得軸線呈一線排列而且與地面垂直。有占地面積小，模具裝拆方便，嵌件安裝容易，自料斗落入物料能較均勻地進行塑化,易實現(xiàn)自動化及多臺機自動線管理等優(yōu)點。缺點就是頂出制品不易自動脫

3、落，常需人工或其它方法取出，不易實現(xiàn)全自動化操作與大型制品注射；機身高，加料、維修不便。(3) 角式注塑機：注射裝置與合模裝置得軸線互成垂直排列。根據(jù)注射總成中心線與安裝基面得相對位置有臥立式、立臥式、平臥式之分：臥立式，注射總成線與基面平行，而合?？偝芍行木€與基面垂直；立臥式，注射總成中心線與基面垂直 ，而合?？偝芍行木€與基面平 行。角式注射機得優(yōu)點就是兼?zhèn)溆信P式與立式注射機得優(yōu)點，特別適用于開設側(cè)澆口非對稱幾何形狀制品得模具。三、注塑機得組成結(jié)構(gòu)分析注塑機根據(jù)注射成型工藝要求就是一個機電一體化很強得機種，主要由注射部件、合模部件、機身、液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加料裝置等組成。如圖2所

4、示。圖2注塑機組成示意圖（一）注塑部件得典型結(jié)構(gòu)1. 注射部件得組成目前，常見得注塑裝置有單缸形式與雙缸形式 是通過液壓馬達直接驅(qū)動螺桿注塑。因不同得廠家、 下面就對我廠用得機臺作具體分析。立式機與臥式機注塑裝置得組成圖分別如圖，我廠注塑機都就是雙缸形式得，并且都就 不同型號得機臺其組成也不完全相同3與圖4。工作原理就是：預塑時，在塑化部件中得螺桿通過液壓馬達驅(qū)動主軸旋轉(zhuǎn)，主軸一端與螺桿鍵連接，另一端與液壓馬達鍵連接，螺桿旋轉(zhuǎn)時，物料塑化并將塑化好得熔料推到料筒前端 得儲料室中，與此同時，螺桿在物料得反作用下后退 ，并通過推力軸承使推力座后退 ，通過螺母 拉動活塞桿直線后退，完成計量，注射時，

5、注射油缸得桿腔進油通過軸承推動活塞桿完成動作 活塞得桿腔進油推動活塞桿及螺桿完成注射動作。eR-k-1024EH圖3臥式機雙缸注射注塑裝置示意圖(a)就是俯視圖；(b)為注射座與導桿支座間得平視圖1油壓馬達；2,6導桿支座;3導桿;4注射油缸;5加料口 ；7推力座;8注射座;9塑化部件;10座移油缸我廠用得角式注塑機得注射部件與臥式機注塑機一樣。A45圖4 立式注塑機注射裝置示意圖. 1| ! Ill-1 -I-I1-液壓馬達;2推力座;3注射油缸;4注射座;5加料口 ;6座移油缸;7塑化部件;8上范本2. 塑化部件塑化部件有柱塞式與螺桿式兩種，下面就對螺桿式做一下介紹。螺桿式塑化部件如圖5

6、所示，主要由螺桿、料筒、噴嘴等組成，塑料在旋轉(zhuǎn)螺桿得連續(xù)推進過程中，實現(xiàn)物理狀態(tài)得變化，最后呈熔融狀態(tài)而被注入模腔。因此，塑化部件就是完成均勻塑化，實現(xiàn)定量注射得核心部件?？誥wsto 二ZBQZ圖5螺桿式塑化部件結(jié)構(gòu)圖1噴嘴；2螺桿頭;3止逆環(huán);4料筒;5螺桿;6加熱圈;7冷卻水圈螺桿式塑化部件得工作原理：預塑時，螺桿旋轉(zhuǎn)，將從料口落入螺槽中得物料連續(xù)地向前 推進，加熱圈通過料筒壁把熱量傳遞給螺槽中得物料，固體物料在外加熱與螺桿旋轉(zhuǎn)剪切雙重作用下，并經(jīng)過螺桿各功能段得熱歷程，達到塑化與熔融，熔料推開止逆環(huán)，經(jīng)過螺桿頭得周圍 通道流入螺桿得前端，并產(chǎn)生背壓，推動螺桿后移完成熔料得計量，在注射時

7、，螺桿起柱塞得作 用，在油缸作用下，迅速前移，將儲料室中得熔體通過噴嘴注入模具。螺桿式塑化部件一般具有如下特點：螺桿具有塑化與注射兩種功能；螺桿在塑化時，僅作預塑用；塑料在塑化過程中，所經(jīng)過得熱歷程要比擠出長 ；螺桿在塑化與注射時，均要發(fā)生軸向位移，同時螺桿又處于時轉(zhuǎn)時停得間歇式工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化過程得非穩(wěn)定性。（1） 螺桿螺桿就是塑化部件中得關(guān)鍵部件，與塑料直接接觸，塑料通過螺槽得有效長度，經(jīng)過很長 得熱歷程，要經(jīng)過3態(tài)（玻璃態(tài)、黏彈態(tài)、黏流態(tài)）得轉(zhuǎn)變，螺桿各功能段得長度、幾何形狀、 幾何參數(shù)將直接影響塑料得輸送效率與塑化質(zhì)量，將最終影響注射成型周期與制品質(zhì)量。與擠出螺桿相比，注塑

8、螺桿具有以下特點： 注射螺桿得長徑比與壓縮比比較?。蛔⑸渎輻U均化段得螺槽較深； 注射螺桿得加料段較長，而均化段較短； 注射螺桿得頭部結(jié)構(gòu)，具有特殊形式。注射螺桿工作時，塑化能力與熔體溫度將隨螺桿得軸向位移而改變。，通用螺桿又稱常規(guī)螺桿，可 就是螺；按螺 ，就是螺（i ）、螺桿得分類注塑螺桿按其對塑料得適應性，可分為通用螺桿與特殊螺桿加工大部分具有低、中黏度得熱塑性塑料，結(jié)晶型與非結(jié)晶型得民用塑料與工程塑料桿最基本得形式，與其相應得還有特殊螺桿，就是用來加工用普通螺桿難以加工得塑料 桿結(jié)構(gòu)及其幾何形狀特征，可分為常規(guī)螺桿與新型螺桿，常規(guī)螺桿又稱為三段式螺桿 桿得基本形式，新型螺桿形式則有很多種，

9、如分離型螺桿、分流型螺桿、波狀螺桿、無計量段 螺桿等。常規(guī)螺桿其螺紋有效長度通常分為加料段（輸送段）、壓縮段（塑化段）、計量段（均化段），根據(jù)塑料性質(zhì)不同，可分為漸變型、突變型與通用型螺桿。漸變型螺桿:壓縮段較長,塑化時能量轉(zhuǎn)換緩與，多用于PVC等熱穩(wěn)定性差得塑料。突變型螺桿:壓縮段較短，塑化時能量轉(zhuǎn)換較劇烈，多用于聚烯烴、PA等結(jié)晶型塑料。通用型螺桿頻繁，有利于提高生產(chǎn)效率。常規(guī)螺桿名段得長度如下：:適應性比較強得通用型螺桿，可適應多種塑料得加工，避免更換螺桿螺桿類型加料段(L1)壓縮段(L2)均化段(L 3)漸變型2530%50%1520%突變型6570%155%2025%通用型4550%

10、2030%2030%(ii )、螺桿得基本參數(shù)螺桿得基本結(jié)構(gòu)如圖6所示，主要由有效螺紋長度L與尾部得連接部分組成。L3L2L1圖6螺桿得基本結(jié)構(gòu)ds 螺桿外徑,螺桿直徑直接影響塑化能力得大小 ，也就直接影響到理論注射容積得大 小，因此，理論注射容積大得注塑機其螺桿直徑也大。L/ds 螺桿長徑比。L就是螺桿螺紋部分得有效長度 ，螺桿長徑比越大，說明螺紋長度越 長,直接影響到物料在螺桿中得熱歷程，影響吸收能量得能力，而能量來源有兩部分：一部分就 是料筒外部加熱圈傳給得，另一部分就是螺桿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生得摩擦熱與剪切熱，由外部機械能轉(zhuǎn)化得，因此，L/ds直接影響到物料得熔化效果與熔體質(zhì)量，但就是如果L/d

11、s太大，則傳遞扭矩加大，能量消耗增加。Li加料段長度。加料段又稱輸送段或進料段，為提高輸送能力，螺槽表面一定要光潔 丄1得長度應保證物料有足夠得輸送長度，因為過短得Li會導致物料過早得熔融，從而難以保證 穩(wěn)定壓力得輸送條件，也就難以保證螺桿以后各段得塑化質(zhì)量與塑化能力。塑料在其自身重 力作用下從料斗中滑進螺槽，螺桿旋轉(zhuǎn)時，在料筒與螺槽組成得各推力面摩擦力得作用下，物料被壓縮成密集得固體塞螺母 ，沿著螺紋方向做相對運動，在此段，塑料為固體狀態(tài)，即玻璃態(tài)。hi加料段得螺槽深度。hi深，則容納物料多，提高了供料量與塑化能力，但會影響物料 塑化效果及螺桿根部得剪切強度，一般hi(0、120、16)ds

12、。L3 熔融段長度。熔融段又稱均化段或計量段，熔體在L3段得螺槽中得到進一步得均化，溫度均勻，組分均勻，形成較好得熔體質(zhì)量 丄3長度有助于熔體在螺槽中得波動，有穩(wěn)定壓力得作用，使物料以均勻得料量從螺桿頭部擠出，所以又稱計量段。L3短時,有助于提高螺桿得塑化能力，一般L3=（45）ds。h3 熔融段螺槽深度，h 3小，螺槽淺，提高了塑料熔體得塑化效果 ，有利于熔體得均化， 但h3過小會導致剪切速率過高，以及剪切熱過大，引起分子鏈得降解，影響熔體質(zhì)量，;反之， 如果h3過大，由于預塑時，螺桿背壓產(chǎn)生得回流作用增強 ，會降低塑化能力。L2 塑化段（壓縮段）螺紋長度。物料在此錐形空間內(nèi)不斷地受到壓縮、

13、剪切與混煉作用，物料從L2段入點開始，熔池不斷地加大，到出點處熔池已占滿全螺槽 ，物料完成從玻璃態(tài) 經(jīng)過黏彈態(tài)向黏流態(tài)得轉(zhuǎn)變，即此段，塑料就是處于顆粒與熔融體得共存狀態(tài)。L2得長度會影響物料從玻璃態(tài)到黏流態(tài)得轉(zhuǎn)化歷程，太短會來不及轉(zhuǎn)化，固料堵在L2段得末端形成很高得 壓力、扭矩或軸向力；太長則會增加螺桿得扭矩與不必要得消耗，一般L2=（68）ds。對于結(jié)晶型得塑料，物料熔點明顯，熔融范圍窄 丄2可短些，一般為（34）d s，對于熱敏性塑料，此段 可長些。S 螺距，其大小影響螺旋角，從而影響螺槽得輸送效率，一般S- ds。 壓縮比。 =hh3，即加料段螺槽深度 hl與熔融段螺槽深度 h3之比。大

14、，會增強剪切 效果，但會減弱塑化能力，一般來講，稍小一點為好，以有利于提高塑化能力與增加對物料得適 應性，對于結(jié)晶型塑料，壓縮比一般取2、63、0。對于低黏度熱穩(wěn)定性塑料，可選用高壓縮比； 而高黏度熱敏性塑料，應選用低壓縮比。（2）螺桿頭在注射螺桿中，螺桿頭得作用就是：預塑時，能將塑化好得熔體放流到儲料室中，而在高壓注射時，又能有效地封閉螺桿頭前部得熔體，防止倒流。螺桿頭分為兩大類，帶止逆環(huán)得與不帶止逆環(huán)得，對于帶止逆環(huán)得，預塑時，螺桿均化段得 熔體將止逆環(huán)推開，通過與螺桿頭形成得間隙，流入儲料室中，注射時，螺桿頭部得熔體壓力形 成推力，將止逆環(huán)退回流道封堵，防止回流。釘粘度得塑料形分螺桿頭部

15、開有斜槽，適用于中、低粘度流得塑料形一*對于有些高黏度物料如 PMMA、PC、AC或者熱穩(wěn)定性差得物料 PVC等,為減少剪切作 用與物料得滯留時間，可不用止逆環(huán)，但這樣得注射時會產(chǎn)生反流，延長保壓時間。對螺桿頭得要求：螺桿頭要靈活、光潔；止逆環(huán)與料筒配合間隙要適宜 ，即要防止熔體回流，又要靈活；既有足夠得流通截面，又要保證止逆環(huán)端面有回程力，使在注射時快速封閉； 結(jié)構(gòu)上應拆裝方便，便于清洗；螺桿頭得螺紋與螺桿得螺紋方向相反，防止預塑時螺桿頭松脫。料筒(i )、料筒得結(jié)構(gòu)1-5 - -j-圖7料筒結(jié)構(gòu)4劇料筒就是塑化部件得重要零件，內(nèi)裝螺桿外裝加熱圈，承受復合應力與熱應力得作用，結(jié) 構(gòu)如圖7:1

16、前料筒；2電熱圈;3螺孔;4加料口螺孔3裝熱電偶,要與熱電偶緊密地接觸，防止虛浮，否則會影響溫度測量精度。(ii )、加料口加料口得結(jié)構(gòu)形式直接影響進料效果與塑化部件得吃料能力，注塑機大多數(shù)靠料斗中物 料得自重加料，常用得進料口截面形式如圖8所示:對稱形料口如圖8(a)，制造簡單，但進料不利；現(xiàn)多用非對稱形式，如圖8(b)、8(c)所示，此種進料口由于物料與螺桿得接觸角大，接觸面積大，有利于提高進料效率，不易在料斗中開成架橋空穴。圖8加料口結(jié)構(gòu)形式圖(iii)、料筒得壁厚料筒壁厚要求有足夠得強度與剛度，因為料筒內(nèi)要承受熔料與氣體壓力，且料筒長徑比很 大，料筒要求有足夠得熱容量，所以料筒壁要有一

17、定得厚度，否則難以保證溫度得穩(wěn)定性；但如 果太厚，料筒笨重，浪費材料，熱慣性大，升溫慢，溫度調(diào)節(jié)有較大得滯后現(xiàn)象。(iv )、料筒間隙料筒間隙指料筒內(nèi)壁與螺桿外徑得單面間隙加，注射時間延長，在此過程中引起物料部分降解 劇，能耗加大，甚至會卡死，此間隙=0、0020、，此間隙太大，塑化能力降低，注射回泄量增；如果太小，熱膨脹作用使螺桿與料筒摩擦加005)ds。(V )、料筒得加熱與冷卻注塑機料筒加熱方式有電阻電熱、理設置，常用得有電阻加熱與陶瓷加熱 型機一般5段。，應根據(jù)使用場合與加工物料合，為符合注塑工藝要求，料筒要分段控制，小型機3段，大陶瓷加熱、鑄鋁加熱冷卻就是指對加料口處進行冷卻堵塞料口

18、，從而影響加料段得輸送效率 冷卻循環(huán)水對加料口進行冷卻得。，因加料口處若溫度過高，固料會在加料口處“架橋”，故在此處設置冷卻水套對其進行冷卻。我廠就是通過(4)噴嘴(i )噴嘴得功能噴嘴就是連接塑化裝置與模具流道得重要部件，噴嘴有多種功能：預塑時，建立背壓，驅(qū)除氣體，防止熔體流涎，提高塑化能力與計量精度；注射時，與模具主澆套形成接觸壓力，保持噴嘴與澆套良好接觸，形成密閉流道，防止 塑料熔體在高壓下外溢；注射時，建立熔體壓力，提高剪切應力，并將壓力頭轉(zhuǎn)變成速度頭，提高剪切速度與溫 升，加強混煉效果與均化作用；改變噴嘴結(jié)構(gòu)使之與模具與塑化裝置相匹配，組成新得流道型式或注塑系統(tǒng)；噴嘴還承擔著調(diào)溫、保

19、溫與斷料得功能；減小熔體在進出口得粘彈效應與渦流損失，以穩(wěn)定其流動；保壓時，便于向模具制品中補料，而冷卻定型時增加回流阻力，減小或防止模腔中熔體 向回流。(ii )、噴嘴得基本形式噴嘴可分為直通式噴嘴、鎖閉式噴嘴、熱流道噴嘴與多流道噴嘴，現(xiàn)階段我廠用得都就是直通式噴嘴。直通式噴嘴就是應用較普遍得噴嘴，其特點就是噴嘴球面直接與模具主澆套球面接觸，噴嘴得圓弧半徑與流道比模具要小 ,注射時 ,高壓熔體直接經(jīng)模具得澆道系統(tǒng)充入模腔,速度快、壓力損失小 ,制造與安裝均較方便。鎖閉式噴嘴主要就是解決直通式噴嘴得流涎問題，適用于低黏度聚合物（如PA）得加工。在預塑時能關(guān)閉噴嘴流道,防止熔體流涎現(xiàn)象 ,而當注

20、射時又能在注射壓力得作用下開啟,使熔體注入模腔。2. 注射油缸其工作原理就是 :注射油缸進油時 ，活塞帶動活塞桿及其置于推力座內(nèi)得軸承，推動螺桿前進或后退。通過活塞桿頭部得螺母，可以對兩個平行活塞桿得軸向位置以及注射螺桿得軸向位置進行同步調(diào)整。3.推力座; 而預塑時 ,通過油馬達驅(qū)動推力軸帶動螺注射時 ，推力座通過推力軸推動螺桿進行注射 桿旋轉(zhuǎn)實現(xiàn)預塑。4.座移油缸當座移油缸進油時 ，實現(xiàn)注射座得前進或后退動作 ，并保證注塑噴嘴與模具主澆套圓弧面 緊密地接觸 ，產(chǎn)生能封閉熔體得注射座壓力。5.對注射部件精度要求裝配后 ，整體注射部件要置于機架上 ，必須保證噴嘴與模具主澆套緊密地接合 ，以防溢料

21、 ， 要求使注射部件得中心線與其合模部件得中心線同心 ;為了保證注射螺桿與料筒內(nèi)孔得配合 精度，必須保證兩個注射油缸孔與料筒定位中心孔得平行度與中心線得對稱度;對臥式機來講 ，座移油缸兩個導向孔得平行度與對其中心得對稱度也必須保證，對立式機則必須保證兩個座移油缸孔與料筒定位中心孔得平行度與中心線得對稱度。 影響上述位置精度得因素就是相關(guān) 聯(lián)部件孔與軸得尺寸精度、幾何精度、制造精度與裝配精度。（二）合模部件 合模部件就是注塑機得重要部件之一 ，其功能就是實現(xiàn)啟閉運動 ，使模具閉合產(chǎn)生系統(tǒng)彈 性變形達到鎖模力 ，將模具鎖緊。對合模部件得要求 :動范本得啟閉模運動要高速、平穩(wěn)、靜音合模機構(gòu)必須達到額

22、定鎖模力要求 ,可靠地鎖緊模具 ; 合模部件有足夠得裝模空間與范本行程 ; 動范本運動要可靠安全 ,保護人身與模具安全 ,設置雙重保險 ; 合模部件及其模具有足夠得強度與剛性。合模機構(gòu)、調(diào)模裝置、保護裝置、頂出裝置等組成。合模部件由合模架、1. 合模機構(gòu)機械式與機械液壓復合式。 下面對我廠注塑機得合模機構(gòu)做一下介合模機構(gòu)有液壓式、（1）.液壓曲肘連桿式 屬機械液壓復合式紹。,其結(jié)構(gòu)特點就是液壓缸通過曲柄連桿機構(gòu)驅(qū)動模板實現(xiàn)啟閉模運動充分利用了曲柄連桿機構(gòu)得行程、速度、力得放大特性與自鎖特性，達到快速、高效與節(jié)能得效果。常用得液壓曲肘連桿式形式有：雙曲肘內(nèi)翻式、雙曲肘外翻式、撐肘式、單曲肘擺缸式

23、與單曲肘掛缸式。我廠所用得就是雙曲肘內(nèi)翻式，如圖9所示。這種形式得動作原理就是：啟閉模時，合模缸1進油,活塞桿推動雙曲肘連桿機構(gòu) 5帶動動范本6及其模具實現(xiàn)啟閉模運動；模具接觸時，曲 肘連桿5處于未伸直狀態(tài)，在合模油缸1推力作用下曲肘連桿機構(gòu) 5產(chǎn)生力得放大作用，使合 模系統(tǒng)發(fā)生變形，直至曲肘連桿5伸直進入自鎖為止。模具接觸時連桿未伸直得程度就是通過調(diào)模裝置與合模油缸相配合，按工藝所要求得鎖模力來調(diào)整得。L”/3t圖9雙曲肘內(nèi)翻式結(jié)構(gòu)原理示意1合模油缸；2調(diào)模裝置;3后范本;4拉桿;5曲肘連桿;6動范本;7定范本;8頂出油缸;(2)直壓式合模此種結(jié)構(gòu)得特點就是其開關(guān)模動作及鎖模動作都就是通過油

24、缸直接作用完成得。移模速度與合模力得大小分別由活塞桿得移動速度與活塞產(chǎn)生得最大軸向力確定。UU圖10直壓式合模裝置示意圖1上范本；2拉桿;3下范本;4鎖模油缸;5移模油缸;6電子尺;7底板這種結(jié)構(gòu)得工作原理就是：開關(guān)模時，移模油缸5進油，推動活塞桿，從而帶動拉桿及動范本運動 ,實現(xiàn)開關(guān)模動作 ;進入鎖模狀態(tài)后 ,鎖模油缸 4 進油 ,在油得推力作用下產(chǎn)生大得鎖模力,通過鎖模油缸活塞桿對底板 7 得力得作用而壓緊模具 ,實現(xiàn)鎖模。（3）直壓式與肘桿式得比較 直壓式合模力F = P油缸X S油缸,故調(diào)節(jié)合模力較容易，但壓力確定后,如 PMAX =140Kg/cm 2,故不允許超載。而肘桿式注塑機就

25、是通過連桿機構(gòu)得力擴大以后產(chǎn)生得 故通常情況下可以超載 10%以上。 由于結(jié)構(gòu)關(guān)系 ,通常情況下直壓式得容模量大于肘桿式 ,特別適用于深容器產(chǎn)品。,合,合,肘 肘桿式剛性比直壓機剛性好 ,因為高壓鎖模時 ,肘桿式就是全部鑄鋼變形后產(chǎn)生得模力當剛要超載時 ,因為液壓油與鑄鋼得彈性模量差10 倍左右 ,故同樣要產(chǎn)生飛邊情況下,且高壓鎖模后 ,在注射、 過程中可卸壓 ,而直壓式在注射、保壓過程中始終高壓保持 ,且直壓式合模油缸直徑遠大于肘 桿式 ,故肘桿式較省電。 肘桿式合模機構(gòu)都就是通過連桿機構(gòu)產(chǎn)生合模力桿式注塑機產(chǎn)生得飛邊要小得多。保壓 肘桿式注塑機由于合模力就是通過力得放大作用產(chǎn)生得,故要有高

26、得模板平行度及長得壽 命,其所要求得加工精度較高 ,且零件較多 ,成本較高。 而直壓式就是通過合模大油缸產(chǎn)生合模 力,幫其密封存要求較高 ,隨著時間得推移 ,較易磨損 ,產(chǎn)生泄漏后 ,合模力會下降。2. 合模架得組成 合模架就是合模部件得基礎部分 ,主要由 4 根拉桿、后模板、動模板、定模板及拉桿螺 母組成得具有一定剛度與強度要求得合?？蚣?。動模板在移模裝置得驅(qū)動下,以拉桿以導向 ,實現(xiàn)啟閉模運動。因此 ,4 根拉桿與 3 塊模板得材料、結(jié)構(gòu)尺寸 ,拉桿之間得平行度與 3 塊模 板垂直度都有較高得要求。,后模板與頭板通過拉桿組成合模框,將模具 模板得1）范本 后模板、動模板與定模板就是合模部分

27、得重要零件 架 （立式機就是底板與動范本形成合模框架）。鎖模后 ,動、定范本在鎖模力得作用下鎖緊并使其產(chǎn)生壓縮變形 ,與此同時 ,3 塊范本將發(fā)生彎曲變形 ,范本中部將產(chǎn)生撓度。 結(jié)構(gòu),尺寸,材料 ,彈性模量將直接影響合模系統(tǒng)得強度、剛性,最終影響到鎖模力。,還兼有2）拉桿 拉桿又叫格林柱 ,拉桿就是合模裝置得又一主要零件,除與模板組成剛性框架外導柱功能 ,使二板在上滑動 ,因此要求有較高得幾何精度、尺寸精度、4 根拉桿得同步精度、光潔度及耐磨性能。而且合模系統(tǒng)作用時拉桿受到非對稱循環(huán)應力得作用,將受疲勞極限得考驗。3. 調(diào)模裝置如圖 11 所示,調(diào)模裝置主要由液壓馬達、 齒圈、定位輪、 調(diào)模

28、螺母得外齒圈等組成 ,均固 定在后模板上。調(diào)模裝置示意圖圖11- T-1后范本；2液壓馬達;3大齒圈;4后螺母調(diào)模裝置設在后模板上，其動作原理就是：當調(diào)模時，后范本1連同曲肘連桿機構(gòu)及動范 本一起移，調(diào)模時4只帶有齒輪得后螺母在大齒輪3驅(qū)動下同步轉(zhuǎn)動，推動后范本及其整個合模機構(gòu)沿拉桿向前或向后移動 ，調(diào)節(jié)動模板與前模板得距離，根據(jù)允模厚度及工藝所要求得鎖 模力實現(xiàn)調(diào)模功能。此種結(jié)構(gòu)緊湊，減少了軸向尺寸，提高了系統(tǒng)剛性。將影響，沒有專門各齒輪與齒圈得嚙合精度，調(diào)整螺母與拉桿端螺紋得配合精度及運行得同步精度 調(diào)模得靈活性、調(diào)模誤差、調(diào)模精度。對于直壓式合模機構(gòu)，動、定模板間得距離可以通過移模油缸活

29、塞桿進行調(diào)整 得調(diào)模裝置。4.頂出裝置，就是在頂出油缸得作用下如圖12 所示，其主要得頂出裝置要有足夠得頂出力，頂出速度，頂出次數(shù)與頂出精度作頂出動作。在我廠用得臥式機中，頂出油缸就是通過導桿固定在動模板上得。由頂出油缸與頂出桿組成，油缸為雙作用活塞式油缸。圖12 臥式機頂出裝置示意圖1頂出油缸；2活塞;3活塞桿;4導桿;5頂出板;6頂出桿;7動范本;8電子尺我廠用得而帶有滑板得立式合模機構(gòu)得頂出油缸就是雙作用活塞桿式得，其示意圖如圖13:1滑板；2,5活塞桿;3頂出油缸;4活塞;6電子尺 在圖13中,活塞桿2同時又起頂出桿得作用。,其活塞桿同起到評順注塑機得頂出油缸就是置于鎖模油缸內(nèi)得一個雙

30、活塞作用式油缸 頂出桿得作用。5.合模部件得精度合模部件得精度要求從合模部件裝置分析可知：合模部件裝配后置于機架上，應保證與注塑部件中心高度一致或垂直。鎖模后動模板與定模板鎖緊模具，因此，兩模板經(jīng)調(diào)整后應高度平行。為保證鎖模力作用在中心在線，要求鎖模油缸、調(diào)模裝置與尾板、二板、頭板組成得合?？蚣艿弥行木€保持一致。3塊范本拉桿孔得平等度與其平面得垂直度，各孔得同心度，以及孔本身得尺寸精度及幾何精度，對裝配精度都將產(chǎn)生重要影響。曲肘連桿機構(gòu)頂角各孔之 間得相對位置精度，孔得同心度，孔與其端面得垂直度，孔本身得尺寸精度，幾何精度，對曲肘連 桿機構(gòu)得運動中心與油缸得同心度將產(chǎn)生重要影響。（三）液壓系統(tǒng)

31、注塑機就是機、 電、液一體化、集成化與自動化程度都很高。無論就是機械液壓式還全 液壓式，液壓部分都占有相當?shù)帽戎?，對注塑機得技術(shù)性能、節(jié)能、環(huán)保以及成本占有重要部 分。,如圖所示。注塑機液壓系統(tǒng)由主回路、執(zhí)行回路及輔助回路系統(tǒng)組成I pT圖14油路系統(tǒng)組成圖1,2,3,4,5,6分別為合模油缸、滑模油缸、頂出油缸、注射座油缸、注射油缸、液壓馬達7,8,9,10,11,12分別為油缸得控制模塊（CU）、指令模塊（CM）;13系統(tǒng)壓力（P）、流量（Q）得控制與指令模塊；14 泵;15 電機（M）;16進油過濾器;17 油冷卻器；18 油箱；P進油管路（高壓）;T 回油管路。（低壓）油路總管線（P、

32、T、P）得上部分就是執(zhí)行回路系統(tǒng)，下部分就是主回路系統(tǒng)及輔助回路系 統(tǒng)。執(zhí)行回路系統(tǒng)：主要由各執(zhí)行機構(gòu)（油缸）與指令及控制裝置（電磁閥）組成。其功能就是將 進入管路P得高壓油按程序放到油缸得左腔或右腔中去，推動活塞桿執(zhí)行動作。高壓油進入得時間、順序與位置就是通過電磁換向閥來實現(xiàn)得，工作指令通過電信號發(fā)給電磁閥得電磁鐵,控制其閥芯動作，將控制油路（P）得高壓油，進入換向閥推動閥芯動作，將高壓油接通到油缸 中去;而各油缸中得回油經(jīng)回油管路T及輔助油路系統(tǒng)放回油箱。主回路系統(tǒng)：由動力源與控制模塊組成。動力源系統(tǒng)（電機、油泵）產(chǎn)生油壓（P）與流量（Q）,與指令（CU）及控制（CM）模塊（壓力閥、流量閥

33、等）組成回路。從泵來得高壓油，進入主管路得時間、順序、壓力及流量，就是通過流量閥，壓力閥就是電磁鐵獲得，指令得時間、順序與強弱， 由控制其閥芯得推力與開度來確定得。執(zhí)行回路與主回路之間就是通過進油管路P（高壓）,回油管路T（低壓）以及控制回路P（高壓）形成“連接網(wǎng)絡”。1.主要液壓組件注塑機應用液壓組件非常廣泛。由電機帶動泵實現(xiàn)電能一機械能一液壓能得轉(zhuǎn)換。有各種油泵與液壓馬達。,因為結(jié)構(gòu)上總油泵就是靠封閉容腔使其容積發(fā)生變化來工作得。理想得泵就是沒有得會有制品縫隙就會有泄漏 ,而且機械磨損也會產(chǎn)生間隙 ,所以就要考慮泵得效率。不同質(zhì)量得泵,其效率就是不同得 ,直接影響了液壓系統(tǒng)工作得穩(wěn)定性。此

34、外 ,油得壓縮性也會對泵得效率產(chǎn)生影響。(2) .執(zhí)行組件 執(zhí)行組件就是將液壓能轉(zhuǎn)換為機械能得組件,主要有油缸與油馬達。 油缸油缸可分為單作用柱塞式、雙作用活塞式、雙作用活塞桿式與雙作用伸縮式油缸。圖 15 油缸得簡圖 :(a) 雙作用活寒式 ; (b) 雙作用活塞桿式 液壓馬達;通過液壓馬達就是液壓能轉(zhuǎn)換成軸得扭矩與轉(zhuǎn)速得設備。通過油壓控制軸得輸出扭矩 輸入流量控制軸得輸出轉(zhuǎn)速。(3)控制組件控制組件主要就是指各種控制閥,如壓力閥、流量閥、方向閥、比例閥、伺服閥等。(i )方向閥方向控制閥就是控制系統(tǒng)油得流動方向我廠用注塑機中 ,除背壓就是通過注意溢流閥控制得外 ,其余得壓力與流量得控制就是

35、通 過比例壓力流量復合調(diào)節(jié)閥控制得,沒有流量閥。,按程序來改變執(zhí)行機構(gòu)得運動方向得控制組 件。方向閥有單向閥、電磁換向閥與電液換向閥。 .單向閥單向閥允許油沿一個方向流動 ,不能反向流動。單向閥要求 :油流過時 ,阻力小 ,對反向流動密封性好 ;動作靈敏 ,無撞擊與噪聲。 .電磁換向閥 電磁換向按程序由電磁換得失信號推動閥芯動作實現(xiàn)油路換向。 有三位四通與二位四通閥之分。我們設備中控制注射、合模、移模、座移等用得都就是電磁換向閥。(ii )比例閥比例閥就是以輸入電信號連續(xù)地按比例控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量、壓力、方向得控制閥。比例閥有比例壓力閥、比例流量閥、 比例方向閥、 比例壓力流量閥等。 我們設備

36、中用到 得就是比例壓力流量復合閥。比例壓力流量閥就是一種溢流閥 ,其功能為執(zhí)行組件提供所需得壓力與流量,根據(jù)負載壓力,使壓差保持最小 ,控制泵得壓力 ,并控制流量穩(wěn)定不受溫度得影響。(iii)溢流閥當系統(tǒng)或局部壓力超過彈簧調(diào)整值時 ,閥芯自動開啟,把壓力流接回油箱。(4)輔助組件輔助組件雖然只起輔助作用 ,但就是輔助組件質(zhì)量會影響系統(tǒng)得功能。 輔助組件有油箱、 油管與接頭、冷卻器、濾油器、壓力表、潤滑注油器等。 油管與接頭用適當?shù)糜凸芘c接頭將各液壓組件與輔件,以及測量儀表連接起來能組成完整得液壓系統(tǒng)。對于液壓裝置 ,要求管道與接頭有足夠得強度與耐壓儲備,使用可靠 ,裝拆方便 ,在輸送工作介質(zhì)時

37、能量損失要小。油管有硬管與軟管之分。硬管適用于兩個相互固定組件得連接能承受較高得壓力且牢固可靠 更換組件與液壓系統(tǒng)得連接。，在裝配時不能任意彎曲，壓力損失小。軟管可以做兩個相對變位組件得管道連接 ，或常軟管裝配方便，不怕振動，并能部分地吸收液壓系統(tǒng)得沖擊，但沿程壓力損失比硬管大。為了減少輸油得壓力損失 與截面得急劇變化，減少局部壓力損失。濾油器濾油器得功能就是將上游管路中存在得固體顆粒等異物 低污，管道與接頭得通油截面應盡可能大些，內(nèi)壁要光滑，避免方向，經(jīng)濾芯被阻留，使下游管路油降染程度，達到要求指標。我廠用注塑機中用到得就是網(wǎng)式濾油器，如圖16 所示，在骨架上包銅網(wǎng)，此類濾油器通油能力強。銅

38、網(wǎng)得疏密程度用“目”來表示。目數(shù)越大表示銅網(wǎng)越密，即能通過銅網(wǎng)得顆粒尺寸越小，液壓油所含雜質(zhì)也就越少。冷卻器液壓系統(tǒng)得功率損失，幾乎全部變成熱能使油溫升高，油黏度下降，泄漏加重，容積效率降低。減少油液溫升得措施，應采用高效率液壓組件與合理設計系統(tǒng)，減少系統(tǒng)得功率損失，其次要使熱量盡量散發(fā)。常用水式冷卻器對液壓油進行冷卻。(5)液壓油液壓油就是液壓傳動系統(tǒng)得工作介質(zhì)，液壓油得黏度將直接影響液壓系統(tǒng)中壓力與流量得準確性、液壓系統(tǒng)得穩(wěn)定性與泄漏量。液壓油得黏度隨溫度升高而降低。所以，油溫高會影響油得黏度使系統(tǒng)產(chǎn)生氣泡，增加泄漏量，導致系統(tǒng)壓力與流量得波動，使進入各執(zhí)行機構(gòu) 得流量與壓力發(fā)生波動，引起

39、各種壓力與速度得不穩(wěn)定，造成生產(chǎn)過程得不穩(wěn)定性，最終影響制品得成型質(zhì)量。油得壓力也會影響油得黏度值變化微小。,當油得壓力增加時，分子間距減小，黏度隨壓力而升高，但就是數(shù)所以，當環(huán)境溫度高時2.液壓系統(tǒng)分析在液壓系統(tǒng)執(zhí)行回路中，應采用高黏度油；反之，應采用低黏度油。，根據(jù)主油路與各執(zhí)行油缸得功能，液壓組件在液壓系統(tǒng)上可組成控制模塊，以提高系統(tǒng)得集成度。 注塑機控制油路得模塊有：壓力/流量控制模塊(P/Q油路塊卜 注射/預塑控制模塊、合?？刂颇K、頂出控制模塊。(1)壓力/流量控制模塊(P/Q油路塊)主要控制系統(tǒng)在整個工作周期中，各程序系統(tǒng)中油得壓力(P)與流量(Q)，對各執(zhí)行機構(gòu)得 速度與推力得

40、大小及程序進行控制。我們設備中用得就是定量泵 +比例壓力流量閥控制回路，如圖17所示，由比例壓力流量閥VI、泵P、電動機MTR組成。D1、D2分別就是控制流量與壓力得電磁鐵，當電動機啟動后，泵就輸出一定得流量，此時D1、D2無電信號輸入，泵輸出流量通過 V1流回油箱，系統(tǒng)壓力為 零;如D1、D2有電信號輸入，則V1開始工作，部分油通過比例閥所設定得開啟壓力，比例溢流閥打開，把多余得油放回油箱。只要改變D1、D2電信號得輸入值，就可實現(xiàn)對系統(tǒng)得壓力與速度調(diào)節(jié)。到丟統(tǒng)VIJ圖17壓力/流量控制回路圖圖18注射/預塑控制模塊注射/預塑控制模塊該模塊主要就是對注射/射退、預塑、射臺前進/后退、背壓得動

41、作與程序進行控制。如圖18所示，由三位四通電磁換向閥V1控制座移油缸得前進/后退；三位四通換向閥 V2控制注射/射退；二位四通換向閥 V3控制預塑，溢流閥V4控制預塑背壓。P壓力，T回油。進入座移油缸得無桿腔，從另腔排出得油其工作原理就是：當電磁鐵D1、D2無信號輸入時，油口封閉，注射座保持原位。當 D1得 電信號時，壓力油經(jīng)V1進入座移油缸得桿腔，從另腔排出得油經(jīng) V1至回油T推動活塞實現(xiàn) 射臺后退動作。當電磁鐵D2得信號時，壓力油經(jīng)V1 經(jīng)V1至回油推動活塞實現(xiàn)射臺前進動作。，螺桿保持原位。當 D3得電信號時，壓力V2到回油T，推動活塞實現(xiàn)射退動作。當當電磁鐵D3、D4、D5無信號輸入時，

42、油口圭寸閉 油經(jīng)V2進入注射油缸得無桿腔，從另腔排出得油經(jīng)D4得電信號時，壓力油經(jīng)V2進入注射油缸得桿腔，從另腔排出得油經(jīng) V2到回油T,推動活塞 實現(xiàn)注射動作。當D5得電信號時，壓力油經(jīng)V3進入預塑馬達得壓力油腔，從回油腔排出得油直接到回油T,使馬達旋轉(zhuǎn)，實現(xiàn)預塑動作。同時，注射油缸得無桿腔油經(jīng) V2到回油T,另腔油經(jīng)V4至回油。 調(diào)節(jié) V4 可對螺桿后退速度實施調(diào)節(jié)。(3) 合模控制模塊該模塊主要就是對合模、 模具低壓保護、 高壓鎖模、開模動作與程序進行控制。其工作 原理類似于注射 /預塑控制模塊。(4)頂出控制模塊/預1=1高該模塊主要對頂出、頂退、模具抽芯得動作與程序得控制。其工作原理

43、類似于注射 塑控制模塊。3. 對液壓系統(tǒng)得要求(1) 注塑機從關(guān)模開始到開模結(jié)束,中間經(jīng)過關(guān)模慢快慢低壓保護壓鎖模注射座前進多級注射多級保壓預塑冷卻定型開模慢快慢頂出等多動作程序。每個程序中又都有對壓力與速度得不同要求,即:動作中得不同時刻或不同位置 ,流量與壓力就是瞬時得、多級變化得 ,所以對注塑機液壓系統(tǒng)及其組成 液壓組件得靈敏性、可靠性、靜音性與安全性都有很高得要求。(2) 注塑充模質(zhì)量決定制品質(zhì)量,而充模質(zhì)量與液壓系統(tǒng)結(jié)構(gòu)有直接關(guān)系,在充模時 ,螺桿阻力系統(tǒng)。 充模速率受到油路系統(tǒng)參量、前部所形成得聚合物黏流態(tài)系統(tǒng)與螺桿后面通過注射油缸與油路系統(tǒng)形成了一個封閉流體介質(zhì)、黏度、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及

44、其液壓剛性等影響。 所以 ,液壓系統(tǒng)水平與注塑質(zhì)量密切相關(guān)。(四)控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)就是注塑機得 速度與轉(zhuǎn)速等得控制與調(diào)節(jié) 控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)相結(jié)合系統(tǒng),控制各種程序動作 ,實現(xiàn)對時間、位置、壓力、 ,由各種繼電器組件、電子組件、檢測組件及自動作儀表所組成。 ,對注射機得工藝程序進行精確而穩(wěn)定得控制與調(diào)節(jié)。,例如對合模速度、低壓模保、及模具鎖緊神經(jīng)中樞”控制系統(tǒng)得質(zhì)量將直接影響產(chǎn)品得成型質(zhì)量力得控制 ,將影響產(chǎn)品得成型周期、可靠得低壓模具保護、準確得開模定位等。另一個需要 精確控制得就是影響注射工藝條件得注射速度、保壓壓力、螺桿轉(zhuǎn)速及料筒得溫度等。1.開、閉環(huán)控制 實現(xiàn)注塑機自動控制得方法分為兩

45、大類 :第一類順序控制 ,即:開環(huán)控制 ;第二類回饋控制 系統(tǒng) ,即死循環(huán)控制。我廠注塑機得對速度與壓力得控制采用得就是開環(huán)控制方式;對位移與溫度得控制則就是死循環(huán)控制方式。(1) 開環(huán)控制 如系統(tǒng)輸出量不與指定輸入相比較,系統(tǒng)得輸出與輸入量之間不存在回饋通道,此種稱開環(huán)控制 ,如圖 19 所示。此控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、組件少、成本低、系統(tǒng)容易穩(wěn)定。由于不對被 控量進行檢測 ,當系統(tǒng)受干擾時 ,被控量一旦偏離原有得平衡狀態(tài) ,再沒有消除這種偏關(guān)得功 能,限制了系統(tǒng)得應用。開環(huán)控制系統(tǒng)中 ,當被控制對像給以設定值之后 ,則系統(tǒng)就會使被控制量 (壓力、速度、 轉(zhuǎn) 速、位移 )得到實際值 ,并能經(jīng)儀表顯

46、示出來。 但就是由于各種環(huán)境因素得干擾 ,會使系統(tǒng)得給 定值與實際值之間產(chǎn)生偏差 ,但無須再重新修正這個偏差 ,即系統(tǒng)自身對此偏差無調(diào)節(jié)作用。給走輸人彳扌空制器nr co*被擔對象被腔制SC (t)圖19開環(huán)控制系統(tǒng)框圖(2) 閉循環(huán)控制把系統(tǒng)被控制量回饋到輸入端，并與指定輸入相比較，此為死循環(huán)控制，由于存在被控制量經(jīng)回饋環(huán)節(jié)至比較點得回饋通道，又稱回饋控制，如圖20所示。死循環(huán)控制系統(tǒng)得特點就是連續(xù)地對被控量檢測，把測得得實際值提前回饋到始端與給定值進行比較，將所得到得偏差信號經(jīng)控制器得變換運算與放大器得放大，對控制對象發(fā)出新得控制信號，使被控量按照指定輸入得要求去變化。受內(nèi)部與外部信號干擾

47、時，通過死循環(huán)控制，能自動地消除或削弱干擾信號對被控對象得影響，有抗擾動功能。圖20死循環(huán)控制系統(tǒng)框圖2.控制系統(tǒng)得組成(1)檢測系統(tǒng)電器我廠得注塑機具有檢測系統(tǒng)電器有行程開關(guān)、電子尺、熱電偶等。(i )行程開關(guān)行程開關(guān)(限位開關(guān))就是以機械動作發(fā)出控制指令得主令電器。用于控制運動方向、 行程或位置保護。符號:SQ(LS)。行程開關(guān)由操作機構(gòu)、觸頭系統(tǒng)與外殼等組成。我們所用得舜展臥式機得位移控制就 就是此種行程開關(guān)。(ii )接近開關(guān):PRS接近開關(guān)(無觸點行程開關(guān))代替有觸點行程控制與限位保護，也可用于高頻計數(shù)、液面控制等，具有穩(wěn)定、可靠、壽命長、定位重復、適應較惡劣得工作條件等優(yōu)點。符號今

48、機立式機利用接近開關(guān)控制滑范本得行程。(iii)電子尺電血餉出電子尺就是一種電阻式得位Y 3If;召移傳感器，有就是也稱為電阻尺。費色符號:P OS。其工作原理就是：米用可變0 1 C-)電阻分壓原理，將線位移轉(zhuǎn)換成傳感器得電阻變化，并變成電壓信號傳送。圖21電子尺工作原理圖除舜展臥式注射機外，其它機型都就是用電子尺對螺桿位移、模板位移、及頂出桿位移進行檢測，從而對運動速度進行控制。(iv)熱電偶 熱電偶就是溫度檢測組件，用來對各處溫度進行檢測。符號就是:BT T/C。其工作原理：將兩種不同材料得導體或半導體A與B焊接起來，構(gòu)成一個閉合回路，當導體A與B得兩 個執(zhí)著點之間存在溫差時，由于熱電效

49、應，兩者之間產(chǎn) 生電動勢，在回路中形成電流。即將工作端置于溫度為 t得被測介質(zhì)中，另一自由端在to得恒定溫度下。當工 作端得介質(zhì)溫度發(fā)生變化時，熱電勢隨之發(fā)生變化，將熱電勢輸入顯示儀表、記錄或關(guān)入微機進行處理，獲得溫度值。熱電勢值與熱電極本身得長度與直徑無關(guān)，只與熱電極材料得成分及兩端得溫度有關(guān)。注塑機得料筒溫度、噴嘴溫度與油溫得溫度控制，都需要經(jīng)熱電偶檢測后送入控制器中。(2)執(zhí)行系統(tǒng)電器注塑機用到得執(zhí)行機構(gòu)有：電磁閥線圈、加熱線圈、電動機、接觸器、報警燈、蜂鳴器 等。(3) 邏輯判斷及指令形成系統(tǒng)電器有各種控制器、顯示器、按鈕、撥碼開關(guān)、電源器等。(4) 其它系統(tǒng)電器快速熔斷器、變壓器、導線、冷卻風扇、電流表等。3. 注射速度與注射壓力得控制注塑機得注射速度控制包括兩種含意：一個就是對螺桿推進物料得速度進行開環(huán)或死循環(huán)控