第七章注射成型機(jī)

1、Changsha University of Science & Technology第七章第七章 注射成型機(jī)注射成型機(jī)第一節(jié)第一節(jié) 概述概述第二節(jié)第二節(jié) 整體結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)裝置整體結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)裝置第三節(jié)第三節(jié) 主要零部件主要零部件第四節(jié)第四節(jié) 工作原理和主要參數(shù)工作原理和主要參數(shù)第五節(jié)第五節(jié) 注射機(jī)的液壓傳動(dòng)和控制系統(tǒng)注射機(jī)的液壓傳動(dòng)和控制系統(tǒng)汽車與機(jī)械工程學(xué)院材料成型及控制工程系Changsha University of Science & Technology第一節(jié) 概述Changsha University of Science & Technology注射成型過程

2、Changsha University of Science & Technology塑料注射成型的特點(diǎn) 能一次成型出外形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸精確或帶有嵌件的塑能一次成型出外形復(fù)雜、結(jié)構(gòu)尺寸精確或帶有嵌件的塑料制件；料制件； 對(duì)各種塑料的加工適應(yīng)性強(qiáng)，還能生產(chǎn)加填料改性的某對(duì)各種塑料的加工適應(yīng)性強(qiáng)，還能生產(chǎn)加填料改性的某些制品；些制品； 所成型的制件后加工量小，經(jīng)過很少修飾或不修飾就可所成型的制件后加工量小，經(jīng)過很少修飾或不修飾就可滿足使用要求；滿足使用要求； 易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率高（雖為間歇成型）；易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，生產(chǎn)率高（雖為間歇成型）； 用途極其廣泛。廣泛應(yīng)用于家電、汽車、航空、儀表

3、、用途極其廣泛。廣泛應(yīng)用于家電、汽車、航空、儀表、國防、電信、醫(yī)療、建筑、日用品及農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。國防、電信、醫(yī)療、建筑、日用品及農(nóng)業(yè)等各個(gè)行業(yè)。Changsha University of Science & Technology注塑設(shè)備分類1.1.根據(jù)塑化方式的不同可分為：根據(jù)塑化方式的不同可分為：o柱塞式o螺桿式2.2.根據(jù)合模裝置的不同可分為：根據(jù)合模裝置的不同可分為：o液壓式o液壓-機(jī)械式3.3.根據(jù)注射裝置的排列方式的不同可分為：根據(jù)注射裝置的排列方式的不同可分為：o臥式o立式o角式o多工位式Changsha University of Science & Tech

4、nology柱塞式注射機(jī)柱塞式注射機(jī)螺桿式注射機(jī)螺桿式注射機(jī)Changsha University of Science & Technology不同排列方式的注塑機(jī)臥式臥式立式立式角式角式角式角式多工位式多工位式Changsha University of Science & Technology注塑機(jī)的組成o 塑化注射系統(tǒng)o 合模系統(tǒng)o 液壓傳動(dòng)系統(tǒng)o 電氣控制系統(tǒng)o 成型模具Changsha University of Science & Technology注射機(jī)規(guī)格表示o 以注射容積表示采用80%理論注射容積為注射機(jī)的注射量，以此作為注射機(jī)的主要參數(shù)。例如，X

5、S-ZY500o 以合模力表示以注射機(jī)合模力（kN）表示注射機(jī)規(guī)格，這種表示一般與注射容積共同表示。o 以理論注射容積與合模力共同表示法例如SZ-200/1000Changsha University of Science & Technology第二節(jié) 整體結(jié)構(gòu)與傳動(dòng)裝置 注射裝置通常可分為柱塞式與螺桿式兩類，再細(xì)分則有螺桿擠出式、柱塞注射式、往復(fù)螺桿式和帶預(yù)塑螺桿的柱塞式等四種。（1 1）螺桿擠出式：利用擠出機(jī)的螺桿擠出壓力往模腔直接注射。僅適）螺桿擠出式：利用擠出機(jī)的螺桿擠出壓力往模腔直接注射。僅適用軟膠料和形狀簡單的制品。用軟膠料和形狀簡單的制品。（2 2）柱塞注射式：利用外加

6、熱塑化，柱塞注射。塑化能力差，）柱塞注射式：利用外加熱塑化，柱塞注射。塑化能力差， 不均不均勻，排氣差，一般用在小型機(jī)臺(tái)上。勻，排氣差，一般用在小型機(jī)臺(tái)上。（3 3）往復(fù)螺桿式：螺桿旋轉(zhuǎn)塑化，往復(fù)注射。塑化能力強(qiáng)，）往復(fù)螺桿式：螺桿旋轉(zhuǎn)塑化，往復(fù)注射。塑化能力強(qiáng)， 混合均混合均勻，排氣好。多用于中型和大型機(jī)臺(tái)。勻，排氣好。多用于中型和大型機(jī)臺(tái)。（4 4）帶預(yù)塑螺桿帶預(yù)塑螺桿的柱塞式：螺桿塑化，柱塞注射。塑化能力強(qiáng)，質(zhì)量的柱塞式：螺桿塑化，柱塞注射。塑化能力強(qiáng)，質(zhì)量好，注射壓力高，計(jì)量準(zhǔn)確。多用于橡膠和高精度制品的成型注射好，注射壓力高，計(jì)量準(zhǔn)確。多用于橡膠和高精度制品的成型注射Changsha

7、 University of Science & Technology柱塞式注射機(jī)Changsha University of Science & Technology螺桿式注射機(jī)Changsha University of Science & TechnologyChangsha University of Science & Technology傳動(dòng)裝置o 注射機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置是為提供螺桿預(yù)塑時(shí)所需要的扭矩與速度而設(shè)置的。o 與擠出機(jī)的傳動(dòng)裝置相比，注射機(jī)的螺桿傳動(dòng)裝置有如下特點(diǎn)：螺桿的“預(yù)塑”是間歇式工作，因此啟動(dòng)頻繁并帶有負(fù)載；螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)為塑化供料，與制品

8、的成型無直接聯(lián)系，塑料的塑化狀況可以通過背壓等進(jìn)行調(diào)節(jié)，因而對(duì)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)整的要求并不十分嚴(yán)格。o 由于傳動(dòng)裝置放在注射架上，工作時(shí)隨著注射架作往復(fù)移動(dòng)，故傳動(dòng)裝置要求簡單。Changsha University of Science & Technology螺桿傳動(dòng)系統(tǒng)o 1.螺桿傳動(dòng)的形式按實(shí)現(xiàn)螺桿變速的方式分類，可分為無級(jí)調(diào)速和有級(jí)調(diào)速兩大類。o 無級(jí)調(diào)速，主要有液壓馬達(dá)和調(diào)速電機(jī)（經(jīng)或不經(jīng)齒輪箱）傳動(dòng)；o 有級(jí)調(diào)速，主要有定速電動(dòng)機(jī)經(jīng)變速齒輪箱傳動(dòng)。實(shí)際上，現(xiàn)在最常用的是低速大扭矩油馬達(dá)傳實(shí)際上，現(xiàn)在最常用的是低速大扭矩油馬達(dá)傳動(dòng)和定速電動(dòng)機(jī)動(dòng)和定速電動(dòng)機(jī)變速齒輪箱傳動(dòng)變速齒輪箱

9、傳動(dòng)Changsha University of Science & Technology（1）低速大扭矩油馬達(dá)傳動(dòng)o這種傳動(dòng)方式省去了齒輪箱，結(jié)構(gòu)非常簡單，可以實(shí)現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的無這種傳動(dòng)方式省去了齒輪箱，結(jié)構(gòu)非常簡單，可以實(shí)現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的無級(jí)調(diào)節(jié)。級(jí)調(diào)節(jié)。o根據(jù)注射螺桿傳動(dòng)的要求，使用液壓馬達(dá)是比較理想的。這是因?yàn)椋阂簤厚R達(dá)的傳動(dòng)特性軟，啟動(dòng)慣性小，可以對(duì)螺桿起保護(hù)作用；液壓馬達(dá)的傳動(dòng)特性軟，啟動(dòng)慣性小，可以對(duì)螺桿起保護(hù)作用；由于它的體積比同規(guī)格的電機(jī)小得多，整個(gè)傳動(dòng)裝置容易滿足體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡由于它的體積比同規(guī)格的電機(jī)小得多，整個(gè)傳動(dòng)裝置容易滿足體積小、重量輕、結(jié)構(gòu)簡單的要求，尤

10、其是采用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)螺桿的傳動(dòng)方案，結(jié)構(gòu)就更簡單了；單的要求，尤其是采用低速大扭矩馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)螺桿的傳動(dòng)方案，結(jié)構(gòu)就更簡單了；由于大部分注射機(jī)均采用液壓傳動(dòng)，當(dāng)螺桿預(yù)塑時(shí)，機(jī)器正處冷卻定型階段，油泵這時(shí)由于大部分注射機(jī)均采用液壓傳動(dòng)，當(dāng)螺桿預(yù)塑時(shí)，機(jī)器正處冷卻定型階段，油泵這時(shí)為無負(fù)載狀態(tài)，故用液壓馬達(dá)可方便地取得動(dòng)力來源；為無負(fù)載狀態(tài)，故用液壓馬達(dá)可方便地取得動(dòng)力來源；液壓馬達(dá)可在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的無級(jí)調(diào)節(jié)等液壓馬達(dá)可在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的無級(jí)調(diào)節(jié)等o由于這些優(yōu)點(diǎn)，新設(shè)計(jì)的注射機(jī)越來越多地采用液壓馬達(dá)傳動(dòng)。但是液壓馬達(dá)傳動(dòng)系統(tǒng)維修比較復(fù)雜，效率較低。Changsha

11、University of Science & Technology（2）定速電動(dòng)機(jī)-變速齒輪箱傳動(dòng)o 它只能實(shí)現(xiàn)有級(jí)的變速，但因?yàn)樽⑸渎輻U對(duì)速度調(diào)節(jié)的要求不十分嚴(yán)，而且這類傳動(dòng)易于維護(hù)、壽命長，制造比較簡單，效率高，起動(dòng)力矩大，成本較低，故過去應(yīng)用較普遍。o 這種傳動(dòng)方式，由于其傳動(dòng)特性比較硬，應(yīng)設(shè)置螺桿保護(hù)環(huán)節(jié)。另外還要克服電動(dòng)機(jī)頻繁起動(dòng)影響電動(dòng)機(jī)使用壽命這一缺點(diǎn)。o 當(dāng)然，這種傳動(dòng)方式調(diào)速范圍小，且是有級(jí)的，結(jié)構(gòu)比較笨重。噪音也較大。Changsha University of Science & Technology2.螺桿轉(zhuǎn)數(shù)o 為了適應(yīng)多種塑料的塑化要求和平衡注射成

12、型循環(huán)周期中預(yù)塑工序的時(shí)間，經(jīng)常需要對(duì)螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)，這就需要螺桿具有一定的轉(zhuǎn)數(shù)范圍。o 螺桿的轉(zhuǎn)數(shù)范圍，根據(jù)使用情況確定。對(duì)熱敏性塑料或高粘度塑料，螺桿的最高線速度在15201520米/分以下，對(duì)一般塑料，螺桿的最高線速度為30453045米/分。目前螺桿轉(zhuǎn)速向提高的方向發(fā)展，有的注射機(jī)的螺桿線速度提高到4860米/分。o 在有級(jí)調(diào)速裝置中，螺桿一般具有34級(jí)速度，多至68級(jí)速度。Changsha University of Science & Technology第三節(jié) 主要零部件一一. .塑化部件塑化部件（一）螺桿（一）螺桿采用螺桿作為塑化部件具有如下特點(diǎn)：采用螺桿作為塑化部

13、件具有如下特點(diǎn)： 螺桿具有塑化和注射兩種功能；螺桿具有塑化和注射兩種功能； 物料在塑化過程中，所經(jīng)過的熱歷程要比擠出長；物料在塑化過程中，所經(jīng)過的熱歷程要比擠出長； 物料在塑化和注射時(shí)，均要發(fā)生軸向位移，同時(shí)螺桿又物料在塑化和注射時(shí)，均要發(fā)生軸向位移，同時(shí)螺桿又處于時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇式工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化處于時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇式工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化過程的非穩(wěn)定性過程的非穩(wěn)定性Changsha University of Science & Technology注射機(jī)螺桿與擠出機(jī)螺桿不同之處 注射螺桿的長徑比和壓縮比比較?。?注射螺桿均化段的螺槽較深； 注射螺桿的加料段較長，而均

14、化段較短； 注射螺桿的頭部結(jié)構(gòu)具有特殊形式。注射機(jī)螺桿常采用的類型包括：漸變型螺桿、突變型螺桿、通用型螺桿三類。Changsha University of Science & Technology常用注射螺桿的型式漸變型螺桿突變型螺桿通用型螺桿Changsha University of Science & TechnologyChangsha University of Science & Technology螺桿參數(shù)螺桿的直徑與行程螺桿的直徑與行程o螺桿的直徑應(yīng)從保證注射量和塑化能力這兩個(gè)方面來確定。o一次最大注射量是根據(jù)螺桿的直徑與最大行程決定的。直徑與行程之間

15、有一定的比例關(guān)系。o行程過長會(huì)使螺桿的有效長度縮短太多，影響塑化均勻性。行程過短也不好，為保持一定的注射量就得增加螺桿的直徑，也要相應(yīng)增大注射油缸的直徑。o一般螺桿的行程與直徑之比R=24，常取3左右。注射量小或長徑比小的螺桿其R較小，即螺桿直徑較大，以增加強(qiáng)度和剛度。Changsha University of Science & Technology螺距、螺棱寬、徑向間隙螺距、螺棱寬、徑向間隙o 注射螺桿一般具有恒定的螺距，且螺距與螺桿直徑相等， 這時(shí)螺旋角等于1740；o 螺桿棱頂?shù)膶挾纫话銥橹睆降?0%；o 螺桿與料筒的間隙是一個(gè)重要參量。間隙過大，將會(huì)使塑化能力下降，注射時(shí)回

16、流增加，過小，又會(huì)增加機(jī)械制造的困難和螺桿功率的消耗。根據(jù)實(shí)際情況，一般為 （0.0020.005）D。Changsha University of Science & Technology螺桿的長徑比o 注射機(jī)螺桿的長徑比（L/D）一般比擠出機(jī)螺桿短。這是 因?yàn)樽⑸錂C(jī)螺桿僅作預(yù)塑之用，塑化時(shí)出料的穩(wěn)定性對(duì)制品 質(zhì)量的影響很小，并且塑化所經(jīng)歷的時(shí)間比擠出機(jī)長，而且噴嘴對(duì)物料還起到塑化作用，故 L/D有必要象擠出機(jī)那樣大。o 注射機(jī)螺桿的長徑比過去多為 1518，現(xiàn)在加長到 20。L/D加大后，塑化效果好，溫度均勻，混煉效果好。但從制造角度看，希望效果好而短的螺桿，因?yàn)槎痰穆輻U制造容易，

17、也可以縮短注射機(jī)的機(jī)身，減輕注射機(jī)重量，清理螺桿也方便。Changsha University of Science & Technology螺槽深度和壓縮比o 注射機(jī)螺桿計(jì)量段的螺槽深度h3是螺桿的重要參數(shù)之一。一 般比擠出機(jī)螺桿深1520%，約為（0.040.07）D（小直徑取大值）。o 注射機(jī)螺桿的壓縮比一般比擠出機(jī)螺桿為小?？梢酝ㄟ^調(diào)節(jié)背壓來調(diào)節(jié)注射螺桿的塑化情況，但螺桿壓縮比不同，其調(diào)整背壓的效果是不一樣的，即小壓縮比的螺桿，調(diào)整背壓，物料塑化溫度的變化明顯，故小的壓縮比可以提高適應(yīng)性。o 注射螺桿的壓縮比：對(duì)結(jié)晶性塑料一般取3.03.5；對(duì)粘度高的塑料，可取1.42，通用型

18、螺桿可取22.8。Changsha University of Science & Technology(二)螺桿頭o 注射螺桿頭和擠出螺桿頭不一樣。擠出螺桿頭多為圓頭或錐頭，而注射螺桿頭多為尖頭。有的設(shè)計(jì)成特殊結(jié)構(gòu)。這是為了減少注射時(shí)物料流動(dòng)的阻力。特別當(dāng)加工PVC等熱敏性、高粘度的物料時(shí)，經(jīng)常發(fā)生螺桿頭處排料不干凈而造成的滯料分解現(xiàn)象，因此注射螺桿用的螺桿頭多為尖頭。Changsha University of Science & Technology錐形螺桿頭：o 下圖所示為錐形螺桿頭的結(jié)構(gòu)形式。其錐角一般為2030，o 一種為光滑圓錐頭，另一種在錐形處加工出螺紋。這兩種

19、螺桿頭結(jié)構(gòu)簡單，能消除滯料分解現(xiàn)象，適于高粘度、熱敏性材料如硬聚氯乙烯等的加工。Changsha University of Science & Technology止逆螺桿頭o 對(duì)于中等粘度和低粘度的塑料，為了傷止注射時(shí)熔料沿螺紋槽回流，提高注射效率，通常需要帶有止逆環(huán)的螺桿頭；o 旋轉(zhuǎn)時(shí)，沿螺槽前進(jìn)的熔體將止逆環(huán)推向前方，熔料沿著止逆環(huán)與螺桿頭的間隙進(jìn)入料筒的前端；o 注射時(shí)，由于料筒前端熔料的壓力升高，止逆環(huán)被壓向后退而與螺桿端面密合，從而防止物料回流；o 止逆環(huán)與料筒之間應(yīng)選取適當(dāng)?shù)呐浜?。環(huán)與料筒的間隙過小，料筒將產(chǎn)生過度磨損，增大螺桿退回的阻力；間隙過大，不僅漏流嚴(yán)重，還對(duì)物

20、料產(chǎn)生高剪切作用，使塑料過熱分解。該間隙一般為0.l0.2毫米。止逆環(huán)的寬度一般為環(huán)徑 的6080%。Changsha University of Science & Technology止逆螺桿頭的其他形式Changsha University of Science & Technology（三）料筒及其加熱o 注射機(jī)的料筒是塑化部件的另一個(gè)重要零件。其結(jié)構(gòu)型式大多采用整體式。o 由于要求其耐溫、耐壓、耐磨及耐腐蝕，因此常采用含鉻、鉬、鋁的特殊合金鋼制造，經(jīng)氮化處理（氮化層深約0.5mm），表面硬度較高。常用的氮化鋼為38CrMoAL。o 注射機(jī)料筒也可以不用氮化鋼，而用碳鋼

21、，內(nèi)層澆鑄Xaloy合金襯里。o 料筒設(shè)計(jì)考慮的問題有：塑料的加入與輸送、加熱與冷卻、強(qiáng)度等。Changsha University of Science & Technology料筒加料口的斷面形狀o 注射機(jī)大多采用自重加料。加料口的形狀應(yīng)盡可能增強(qiáng)對(duì)塑料的輸送能力。加料口的形式有對(duì)稱和偏置兩種（國產(chǎn)注射機(jī)常用偏置加料口）Changsha University of Science & Technology料筒的加熱o 注射機(jī)料筒多采用電阻加熱。國產(chǎn)注射機(jī)普遍采用電熱圈。為了提高加熱效率和升溫速度，有的在電熱圈上涂上遠(yuǎn)紅外加熱劑和增加保溫層；o 通常用熱電偶或熱電阻對(duì)料筒溫度

22、進(jìn)行分段控制，分段多少視料筒長短而定。一般為26段。每段長約（35）D，D 為螺桿直徑；o 一般料筒和螺桿無需加冷卻裝置，而靠自然冷卻，但為了能順利進(jìn)料，在料斗座處需進(jìn)行冷卻；o 料筒加熱功率的確定，除了要滿足塑料塑化所需要的功率以外，還要保證有足夠快的升溫速度。Changsha University of Science & Technology（四）噴嘴o 作用：保持較高注射壓力，塑料受到更大的剪切，使用物料進(jìn)一步塑化；o 噴嘴結(jié)構(gòu)及尺寸對(duì)注射時(shí)熔體的壓力損失和溫度變化及補(bǔ)噴嘴結(jié)構(gòu)及尺寸對(duì)注射時(shí)熔體的壓力損失和溫度變化及補(bǔ)縮作用的大小有重要的影響；縮作用的大小有重要的影響；o 按結(jié)

23、構(gòu)特點(diǎn)可將噴嘴分為：按結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可將噴嘴分為：開式開式、鎖閉式鎖閉式和和特殊用途型特殊用途型等等型式。型式。Changsha University of Science & Technologyo 噴嘴頭部多為球形，其尺寸與模具主澆套球面名義尺寸相同（負(fù)公差）。o 噴嘴口徑應(yīng)與螺桿直徑成比例。對(duì)于高粘度塑料，噴嘴口徑一般為螺桿直徑的1/151/10；對(duì)于中低粘度塑料，約為1/201/15。o 噴嘴口徑的確定還與注射工藝條件密切相關(guān)。o 噴嘴出口處流道的形狀可加工成圓筒形、正圓錐形或倒圓錐形及組合型等。Changsha University of Science & Technol

24、ogy二.合模裝置一個(gè)完整的合模裝置應(yīng)滿足以下特點(diǎn)：一個(gè)完整的合模裝置應(yīng)滿足以下特點(diǎn)：o足夠的模板面積、模板行程和模板間的開距，以滿足不同外形尺足夠的模板面積、模板行程和模板間的開距，以滿足不同外形尺寸制品的成型要求；寸制品的成型要求；o足夠大的合模力和剛性，使模具在熔料壓力作用下不產(chǎn)生開縫溢足夠大的合模力和剛性，使模具在熔料壓力作用下不產(chǎn)生開縫溢料現(xiàn)象；料現(xiàn)象；o較高的合模速度和開模速度，模板的運(yùn)行速度應(yīng)是合模時(shí)先快后較高的合模速度和開模速度，模板的運(yùn)行速度應(yīng)是合模時(shí)先快后慢，開模時(shí)先慢后快，而后再慢，以實(shí)現(xiàn)制品的平穩(wěn)頂出和提高慢，開模時(shí)先慢后快，而后再慢，以實(shí)現(xiàn)制品的平穩(wěn)頂出和提高生產(chǎn)能力

25、；生產(chǎn)能力；o結(jié)構(gòu)簡單，便于制造與維修。結(jié)構(gòu)簡單，便于制造與維修。Changsha University of Science & Technology合模裝置全液壓合模裝置液壓機(jī)械式合模裝置按提供合模力的方式劃分直接連接直接連接油缸肘桿機(jī)構(gòu)與模板連接油缸肘桿機(jī)構(gòu)與模板連接單杠直壓式單杠直壓式增壓式增壓式充液式充液式充液充液- -增壓混合式增壓混合式液壓液壓- -單曲肘單曲肘液壓液壓- -雙曲肘雙曲肘Changsha University of Science & Technology單缸直壓式o 通過調(diào)整工作油壓力提供通過調(diào)整工作油壓力提供不同的鎖模力要求；通過不同的鎖模力要

26、求；通過油泵流量調(diào)節(jié)移模速度。油泵流量調(diào)節(jié)移模速度。o 適用噸位不大、速度不高適用噸位不大、速度不高的液壓機(jī)，現(xiàn)已較少出現(xiàn)的液壓機(jī)，現(xiàn)已較少出現(xiàn)在注射機(jī)上。在注射機(jī)上。Changsha University of Science & Technology增壓式合模裝置o合模時(shí)，壓力油先進(jìn)入合模合模時(shí)，壓力油先進(jìn)入合模油缸，當(dāng)模具合上后，切換油缸，當(dāng)模具合上后，切換壓力油進(jìn)入增壓缸，由于增壓力油進(jìn)入增壓缸，由于增壓缸活塞兩端面積不同而提壓缸活塞兩端面積不同而提高合模油缸的油壓，從而滿高合模油缸的油壓，從而滿足合模力的要求。足合模力的要求。o油壓增加會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)和密油壓增加會(huì)對(duì)液壓系統(tǒng)和密

27、封性提出更高的要求，提高封性提出更高的要求，提高油壓有一定限度。油壓有一定限度。o一般用于中、小型注射機(jī)，移模速度并一般用于中、小型注射機(jī)，移模速度并不很快，因?yàn)閷?shí)際合模油缸直徑比較大不很快，因?yàn)閷?shí)際合模油缸直徑比較大Changsha University of Science & Technology充液式o 一般是以小直徑油缸一般是以小直徑油缸實(shí)現(xiàn)快速移模，以大實(shí)現(xiàn)快速移模，以大直徑油缸獲得所需合直徑油缸獲得所需合模力，而且在快速移模力，而且在快速移模過程中，合模油缸模過程中，合模油缸能自動(dòng)充液。能自動(dòng)充液。o 合模力的大小取決于合模力的大小取決于合模油缸的截面積。合模油缸的截面積

28、。Changsha University of Science & Technology充液增壓式o 充液增壓式同時(shí)具有增壓和增速功能o 一般稱為充液增壓式或自吸增壓式Changsha University of Science & Technology液壓-單曲肘式合模裝置o 由一套單曲肘液壓機(jī)械式合由一套單曲肘液壓機(jī)械式合模機(jī)構(gòu)和一套穩(wěn)壓系統(tǒng)所組模機(jī)構(gòu)和一套穩(wěn)壓系統(tǒng)所組成。前者具有移模速度快的成。前者具有移模速度快的特點(diǎn)，后者具有可產(chǎn)生較大特點(diǎn)，后者具有可產(chǎn)生較大合模力的穩(wěn)壓特點(diǎn)合模力的穩(wěn)壓特點(diǎn)Changsha University of Science & Tec

29、hnology液壓-雙曲肘式合模裝置o 基本結(jié)構(gòu)與單肘比較類似基本結(jié)構(gòu)與單肘比較類似o 雙肘能使模板受力更為均勻雙肘能使模板受力更為均勻o 模板行程較短模板行程較短- -廣泛應(yīng)用于中、小型注射機(jī)廣泛應(yīng)用于中、小型注射機(jī)Changsha University of Science & TechnologyChangsha University of Science & Technology液壓-曲肘式合模裝置的工作特點(diǎn)o 具有自鎖功能。當(dāng)油缸活塞拉動(dòng)曲肘伸展成直線時(shí)，合模鎖緊后即可自鎖。此時(shí)油缸卸載而鎖模力不會(huì)自行消失。o 具有可靠的鎖模力。當(dāng)模具的內(nèi)壓力升高，脹模力大于鎖模力時(shí)

30、，合模裝置有附加力仍可鎖緊模具。o 鎖模油缸不用長時(shí)間高壓工作，可及時(shí)卸載，以減少功率消耗，節(jié)能。o 模板移動(dòng)速度可變，合模時(shí)由高速到低速，開模時(shí)由低速到高速，使模具得到有效保護(hù)。Changsha University of Science & Technology調(diào)模機(jī)構(gòu)o 調(diào)模機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)模板或定模板上，可在一定調(diào)模機(jī)構(gòu)安裝在動(dòng)模板或定模板上，可在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)模具厚度。范圍內(nèi)調(diào)節(jié)模具厚度。o 調(diào)模機(jī)構(gòu)可調(diào)試合模力的大小，控制超載。調(diào)模機(jī)構(gòu)可調(diào)試合模力的大小，控制超載。o 常見調(diào)模機(jī)構(gòu)有：螺紋肘桿調(diào)距、改變動(dòng)模板常見調(diào)模機(jī)構(gòu)有：螺紋肘桿調(diào)距、改變動(dòng)模板厚度調(diào)距（厚度調(diào)距（動(dòng)模板間連

31、接大螺母調(diào)距）動(dòng)模板間連接大螺母調(diào)距）、移動(dòng)移動(dòng)合模油缸位置調(diào)距、拉桿螺母調(diào)距。合模油缸位置調(diào)距、拉桿螺母調(diào)距。Changsha University of Science & TechnologyChangsha University of Science & Technology頂出機(jī)構(gòu)對(duì)頂出裝置的要求：對(duì)頂出裝置的要求：o 頂出位置可選、行程可調(diào)、頂出次數(shù)可隨意、直到頂出頂出位置可選、行程可調(diào)、頂出次數(shù)可隨意、直到頂出制品落下為止；制品落下為止；o 力量足夠，速度合適；力量足夠，速度合適；o 操作方便操作方便主要有機(jī)械頂出、液壓頂出、氣動(dòng)頂出三種Changsha Univ

32、ersity of Science & Technology（1）機(jī)械頂出o 頂桿固定在機(jī)架上，它本身不移動(dòng)，開模時(shí)動(dòng)模板后退，頂桿固定在機(jī)架上，它本身不移動(dòng)，開模時(shí)動(dòng)模板后退，頂出桿穿過移動(dòng)模板上的孔而達(dá)于模具頂板，將制頂出桿穿過移動(dòng)模板上的孔而達(dá)于模具頂板，將制 品頂品頂出；出；o 頂出桿長度頂出桿長度可以根據(jù)模具的厚薄，通過螺紋調(diào)節(jié)；可以根據(jù)模具的厚薄，通過螺紋調(diào)節(jié)；o 頂桿的數(shù)目、位置隨合模機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、制品的大小而定；頂桿的數(shù)目、位置隨合模機(jī)構(gòu)的特點(diǎn)、制品的大小而定；o 機(jī)械頂出結(jié)構(gòu)簡單，但頂出是在開模終了進(jìn)行的，模具機(jī)械頂出結(jié)構(gòu)簡單，但頂出是在開模終了進(jìn)行的，模具內(nèi)頂板的復(fù)位

33、要在閉模開始以后。內(nèi)頂板的復(fù)位要在閉模開始以后。Changsha University of Science & Technology（2）液壓頂出o 頂出力量、速度和時(shí)間都可以通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)；頂出力量、速度和時(shí)間都可以通過液壓系統(tǒng)調(diào)節(jié)；o 一般小型注射機(jī)，若無特殊要求，使用機(jī)械頂出較好。一般小型注射機(jī)，若無特殊要求，使用機(jī)械頂出較好。較大的注射機(jī)，一般同時(shí)設(shè)有機(jī)械頂出和液壓頂出較大的注射機(jī)，一般同時(shí)設(shè)有機(jī)械頂出和液壓頂出，可，可根據(jù)需要選用。根據(jù)需要選用。（3）氣動(dòng)頂出o 是利用壓縮空氣，通過模具上的微小氣孔，直接把制品是利用壓縮空氣，通過模具上的微小氣孔，直接把制品從型腔內(nèi)吹出從

34、型腔內(nèi)吹出o 此法頂出方便，對(duì)制品不留痕跡，此法頂出方便，對(duì)制品不留痕跡，特別適合盆狀、薄壁特別適合盆狀、薄壁或杯狀制品的快速脫?；虮瓲钪破返目焖倜撃！hangsha University of Science & Technology第四節(jié) 工作原理和主要參數(shù)一、往復(fù)螺桿式注射機(jī)工作原理（一）注射機(jī)的工作過程（一）注射機(jī)的工作過程Changsha University of Science & Technology（二）影響塑化質(zhì)量的主要因素o 注射機(jī)工作時(shí)，進(jìn)入加熱段的塑料并不立即實(shí)現(xiàn)熔融，而要滯后一段時(shí)間（或距離），直到形成熔膜，熔融機(jī)理才開始實(shí)現(xiàn)。這種物料開始加熱與熔

35、融不是同時(shí)發(fā)生的現(xiàn)象即為熔融滯后。o 注射螺桿的熔融過程為非穩(wěn)定過程，主要表現(xiàn)為熔融效率不穩(wěn)定和塑化后的熔料存在較大的軸向溫差。Changsha University of Science & Technology螺桿背壓對(duì)塑化能力和塑化溫度的影響o提高背壓可改善熔料均化程度，縮小溫差；但熔料溫度被提高，螺提高背壓可改善熔料均化程度，縮小溫差；但熔料溫度被提高，螺桿的輸送能力則下降。桿的輸送能力則下降。o解決注射螺桿熔料軸向溫差大的最為有效的方法，是選擇合適的注解決注射螺桿熔料軸向溫差大的最為有效的方法，是選擇合適的注射螺桿和對(duì)工藝參數(shù)（螺桿轉(zhuǎn)速和背壓）實(shí)現(xiàn)有效地控制與調(diào)節(jié)。射螺桿和對(duì)

36、工藝參數(shù)（螺桿轉(zhuǎn)速和背壓）實(shí)現(xiàn)有效地控制與調(diào)節(jié)。Changsha University of Science & Technology（三）注射成型過程模腔壓力變化Changsha University of Science & Technology二、注射機(jī)的主要參數(shù)（一）注射量（m3，g）是指注射機(jī)在注射螺桿（或柱塞）作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大的注射量o 理論注射量：螺桿截面積與最大行程的乘積理論注射量：螺桿截面積與最大行程的乘積o 注射質(zhì)量注射質(zhì)量: :從注射機(jī)噴嘴所能注射出的熔料最大從注射機(jī)噴嘴所能注射出的熔料最大質(zhì)量質(zhì)量o 在使用注射機(jī)時(shí)，加工塑料的

37、質(zhì)量一般在1/44/5注射機(jī)注射量范圍內(nèi)。Changsha University of Science & Technology（二）注射壓力是指注射螺桿或柱塞的端部作用在物料單位面積上的壓力。o注射壓力大小與流動(dòng)阻力、制品的形狀、塑料的性能、塑注射壓力大小與流動(dòng)阻力、制品的形狀、塑料的性能、塑 化方式、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對(duì)制品精度要求等有關(guān)；化溫度、模具溫度及對(duì)制品精度要求等有關(guān)；o注射壓力過高注射壓力過高：制品可能產(chǎn)生毛邊，脫模困難，影響制品光潔度，使：制品可能產(chǎn)生毛邊，脫模困難，影響制品光潔度，使制品產(chǎn)生較大內(nèi)應(yīng)力，甚至成廢品，還會(huì)影響到注射裝置及傳動(dòng)系統(tǒng)制品產(chǎn)生較大

38、內(nèi)應(yīng)力，甚至成廢品，還會(huì)影響到注射裝置及傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)o注射壓力過低注射壓力過低：則易產(chǎn)生物料充不滿模腔，甚至根本不能成型等現(xiàn)象：則易產(chǎn)生物料充不滿模腔，甚至根本不能成型等現(xiàn)象Changsha University of Science & Technology注射壓力的大小要根據(jù)實(shí)際情況選用o 加工粘度低、流動(dòng)性好的塑料，其注射壓力可選用加工粘度低、流動(dòng)性好的塑料，其注射壓力可選用7080MPa；o 加工中等粘度的塑料，形狀一般，但有一定的精度要求加工中等粘度的塑料，形狀一般，但有一定的精度要求的制品，注射壓力可選的制品，注射壓力可選100120MPa；o 對(duì)高粘度工程塑料的注

39、射成型，其注射壓力大約選在對(duì)高粘度工程塑料的注射成型，其注射壓力大約選在 140170MPa范圍內(nèi)；范圍內(nèi)；o 加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品，注射壓力可用到加工優(yōu)質(zhì)精密微型制品，注射壓力可用到230 250MPa以上。以上。Changsha University of Science & Technology（三）注射時(shí)間（注射速率、注射速度）o 注射時(shí)間注射時(shí)間：是指注射螺桿或柱塞往模腔內(nèi)注射最大容量的：是指注射螺桿或柱塞往模腔內(nèi)注射最大容量的物料時(shí)所需要的最短時(shí)間。物料時(shí)所需要的最短時(shí)間。o 注射速率注射速率：是表示單位時(shí)間內(nèi)從噴嘴射出的熔料量。：是表示單位時(shí)間內(nèi)從噴嘴射出的熔料量。o 注

40、射速度注射速度：是表示注射螺桿或柱塞的移動(dòng)速度。：是表示注射螺桿或柱塞的移動(dòng)速度。注射時(shí)間、注射速率或注射速度三者是相互關(guān)聯(lián)的Changsha University of Science & Technology注射速率、注射速度或注射時(shí)間的選定：o注射速率過低（即注射時(shí)間過長），制品易形成冷接縫，不易充滿注射速率過低（即注射時(shí)間過長），制品易形成冷接縫，不易充滿復(fù)雜的模腔。復(fù)雜的模腔。o注射速率過高，熔料高速流經(jīng)噴嘴時(shí)產(chǎn)生大量的摩擦熱，使物料發(fā)注射速率過高，熔料高速流經(jīng)噴嘴時(shí)產(chǎn)生大量的摩擦熱，使物料發(fā)生熱解和變色，模腔中的空氣由于被急劇壓縮產(chǎn)生熱量，在排氣口生熱解和變色，模腔中的空氣

41、由于被急劇壓縮產(chǎn)生熱量，在排氣口處有可能出現(xiàn)制品燒傷現(xiàn)象。處有可能出現(xiàn)制品燒傷現(xiàn)象。o合理地提高注射速率，能縮短生產(chǎn)周期，減少制品的尺寸公差，能合理地提高注射速率，能縮短生產(chǎn)周期，減少制品的尺寸公差，能在較低的模溫下順利地獲得優(yōu)良的制品。在較低的模溫下順利地獲得優(yōu)良的制品。o注射速率應(yīng)根據(jù)工藝要求、塑料的性能、制品的形狀及壁厚、澆口注射速率應(yīng)根據(jù)工藝要求、塑料的性能、制品的形狀及壁厚、澆口設(shè)計(jì)以及模具的冷卻情況來選定。設(shè)計(jì)以及模具的冷卻情況來選定。o為了提高注射制件的質(zhì)量，尤其對(duì)形狀復(fù)雜制品的成型，近年來發(fā)為了提高注射制件的質(zhì)量，尤其對(duì)形狀復(fù)雜制品的成型，近年來發(fā)展了變速注射（分級(jí)注射），即注

42、射速度是變化的。其變化規(guī)律根展了變速注射（分級(jí)注射），即注射速度是變化的。其變化規(guī)律根據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀和塑料的性能決定。據(jù)制件的結(jié)構(gòu)形狀和塑料的性能決定。Changsha University of Science & Technology（四）注射功及注射功率o 注射功率大，有利于縮短成型周期，消除充模不足，改善制品外觀質(zhì)量，提高制品精度。o 隨著注射壓力和注射速度的提高，近來注射功率也有了較大的提高。o 因注射時(shí)間短，機(jī)器的油泵電動(dòng)機(jī)允許作瞬時(shí)超載，故機(jī)器的注射功率一般均大于油泵電機(jī)的額定功率。o 對(duì)于油泵直接驅(qū)動(dòng)的油路，注射功率即為注射時(shí)的工作負(fù)載，也是電動(dòng)機(jī)的最大負(fù)載。油泵電動(dòng)機(jī)功率大約是注射功率的7080。Changsha University of Science & Technol