塑料成型機(jī)械及模具第四章注射機(jī)

塑料注射成型機(jī)

目前一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1注射成型機(jī)4.1 概述4.2 注射裝置4.3 合模裝置4.4 液壓系統(tǒng)和電器控制系統(tǒng)4.1.1 注射機(jī)的發(fā)展4.1.2 注射成型的特點(diǎn)及用途4.1.3 注射成型機(jī)的工作過程及組成4.1.4 注射成型機(jī)的分類4.1.5 注射成型機(jī)的工作原理4.1.6 注射機(jī)的規(guī)格4.1.7 注射部分主要性能參數(shù)目前二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)2定義：注射成型是一種以高速高壓將塑料熔體注入到已閉合的模具型腔內(nèi)，經(jīng)冷卻定型，得到的與模腔相一致的塑料制件的成型方法。4.1 概 述目前三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)3注射成型機(jī):是將熱塑性塑料或熱固性塑料制成各種塑料制件的主要成型設(shè)備目前四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)4注射成型機(jī):是在金屬壓鑄機(jī)的原理上逐漸形成的1849年，斯托格恩公司推出了首臺(tái)金屬壓鑄機(jī)，用于加工纖維素硝酸酯和醋酸纖維類塑料；1932年，德國弗蘭茲·布勞恩工廠生產(chǎn)出全自動(dòng)柱塞式臥式注塑機(jī)，成為柱塞式注塑機(jī)的基本形式；1947年，在意大利制造出了第一臺(tái)液壓驅(qū)動(dòng)式注塑機(jī)；1956年，推出了世界上第一臺(tái)往復(fù)螺桿式注塑機(jī)；1973年，推出了世界上第一臺(tái)閉環(huán)控制的注塑機(jī)；1983年，開發(fā)出了世界上第一臺(tái)由伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)的注塑機(jī)MM5金屬壓鑄成型機(jī)4.1.1 注射機(jī)的發(fā)展目前五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)54.1.1 注射機(jī)的發(fā)展發(fā)展趨勢高速化高效化自動(dòng)化專業(yè)化目前六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)64.1.2 注射成型的特點(diǎn)及用途特點(diǎn)a)能一次成型出外形復(fù)雜，或帶有嵌件的塑料制件b)制品的尺寸精度高，表面光潔度好；c)對各種塑料加工的適應(yīng)性強(qiáng)d)機(jī)器生產(chǎn)率高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)用途：國民經(jīng)濟(jì)各個(gè)部門——？30%——塑料原料的使用40%——塑料成型制品年產(chǎn)量50%——塑料機(jī)械年產(chǎn)量目前七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)7一注射成型機(jī)的工藝過程閉模和鎖緊注射裝置前移和注射壓力保持制品冷卻和預(yù)塑化注射裝置后退和開模頂出裝置

4.1.3注射成型機(jī)的工作過程及組成？目前八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)8閉模高壓低速鎖緊注座前移注射開模冷卻保壓固定塑化塑化退回退回塑化制品頂出試合模發(fā)信注射動(dòng)作選擇制品落下檢測發(fā)信注射成型機(jī)工作循環(huán)周期圖目前九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)9鎖緊前移注射保壓冷卻后移開模頂出閉模目前十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)10閉模前移注射保壓冷卻后移開模頂出鎖緊目前十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)11閉模鎖緊注射保壓冷卻后移開模頂出前移目前十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)12閉模鎖緊前移保壓冷卻后移開模頂出注射目前十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)13閉模鎖緊前移注射冷卻后移開模頂出保壓目前十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)14閉模鎖緊前移注射保壓后移開模頂出冷卻目前十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)15閉模鎖緊前移注射保壓冷卻開模頂出后移目前十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)16閉模鎖緊前移注射保壓冷卻后移頂出開模目前十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)17閉模鎖緊前移注射保壓冷卻后移開模頂出目前十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)181）注射機(jī)應(yīng)具備的功能對加工塑料實(shí)現(xiàn)塑化計(jì)量并將熔料射出的功能對成型模具實(shí)現(xiàn)啟閉和鎖緊的功能實(shí)現(xiàn)在成型過程中所需能量的轉(zhuǎn)化與傳遞的功能對工作程序及工藝條件設(shè)定與控制的功能2）注射成型機(jī)的主要組成注射裝置合模裝置液壓傳動(dòng)和電氣控制系統(tǒng)二注射成型機(jī)的組成目前十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)19注射裝置合模裝置液壓傳動(dòng)系統(tǒng)電氣控制系統(tǒng)目前二十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)201按排列形式分類立式注射成型機(jī)臥式注射成型機(jī)角式注射成型機(jī)（L型）多模（多工位）注射成型機(jī)

4.1.4 注射成型機(jī)的分類目前二十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)21立式注射機(jī)目前二十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)22立式注射機(jī)目前二十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)23臥式注射機(jī)目前二十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)24臥式注射機(jī)目前二十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)25角式注射機(jī)目前二十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)26多模注射機(jī)目前二十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)274.1.4 注射成型機(jī)的分類2、按照塑化方式分螺桿式注射機(jī)柱塞式注射機(jī)螺桿柱塞式注射機(jī)目前二十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)28柱塞式注射機(jī)的塑化機(jī)構(gòu)目前二十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)29螺桿式注射機(jī)的塑化機(jī)構(gòu)目前三十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)30螺桿柱塞式注射機(jī)目前三十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)31類型合模力kN注射量cm3超小型<200~400<30小型400~200060~500中型3000~6000500~2000大型8000~20000>2000超大型>200003按機(jī)器加工能力分類目前三十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)324按機(jī)器合模裝置分類機(jī)械式液壓式液壓機(jī)械式目前三十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)335、按機(jī)器用途

熱塑性塑料通用型，熱固型，發(fā)泡型，排氣型，高速型，多色，精密，鞋用，螺紋制品用目前三十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)344.1.5 注射成型機(jī)的工作原理塑料在注射成型過程中的行為變化塑料熔體的形成，增壓和流動(dòng)制品的成型注射成型的必要條件塑料必須以熔融態(tài)注入模腔熔體須有足夠的壓力和流動(dòng)速度注射成型的過程塑化注射、保壓、冷卻定型定義——模具中——機(jī)筒中目前三十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)35一 塑料在機(jī)筒內(nèi)塑化1塑化過程主要包括兩個(gè)階段第一階段——短暫的擠出過程第二階段——螺桿前移2影響塑化質(zhì)量的主要因素a樹脂性能b加工條件c螺桿形狀及其要素目前三十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)36二熔料的注射充模與成型熔料充模與成型 ——是指熔料在模具內(nèi)發(fā)生的全部行為注射、保壓、冷卻定型模內(nèi)塑料壓力的變化直接反映了模內(nèi)成型的過程，可以此作為實(shí)現(xiàn)制品質(zhì)量有效控制目前三十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)37模腔壓力波形圖二熔料的注射充模與成型模內(nèi)壓力據(jù)注射成型過程可將壓力變化分為五個(gè)階段充模階段壓實(shí)階段保壓階段倒流階段冷卻階段目前三十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)384.1.5 注射成型機(jī)的工作原理塑料在機(jī)筒內(nèi)塑化熔料的注射充模與成型壓力變化的五個(gè)階段目前三十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)394.1.6 注射機(jī)的規(guī)格1注射容積表示法2合模力表示法XS—Z—603注射容積與合模力共同表示法 SZ-200/10004廠家專用代號(hào)及合模力

HTL90

目前四十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)404.1.6 注射機(jī)的規(guī)格1.國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)：JB/T7267-2004

注射機(jī)的規(guī)格用一次所能注射出的聚苯乙烯的最大質(zhì)量—克來表示例如，注射機(jī)型號(hào)一般用下面的字母和數(shù)字表示：XS—Z—6060—表示一次注射PS的最大注射量是60gZ—注射S—塑料X—成型又如：XS—ZY—125Y—表示螺桿式注射機(jī)Z后沒有字母就表示柱塞式注射機(jī)目前四十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)414.1.7 注射部分主要性能參數(shù)1、注射量2、注射壓力3、注射速度和注射速率4、鎖模力5、塑化能力6、合模裝置基本尺寸7、工作效率參數(shù)目前四十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)421、注射量定義：機(jī)器在對空注射條件下，注射螺桿（柱塞）作一次最大注射行程時(shí)，注射裝置所能達(dá)到的最大注射量注射量由注射機(jī)的螺桿直徑和螺桿移動(dòng)行程決定。1）理論注射量2）公稱注射量3）實(shí)際注射量目前四十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)431）理論注射量VC定義：注射時(shí)螺桿或柱塞所能排出的理論最大容積。即螺桿的截面與行程的積VC：理論注射量，cm3；DS：螺桿直徑，cm；S：螺桿移動(dòng)行程，cm目前四十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)442）公稱注射量定義：機(jī)器在無模（對空注射）操作條件下，從噴嘴所能注出的樹脂最大質(zhì)量

表示方法以PS為標(biāo)準(zhǔn)，用注射出的熔體質(zhì)量表示。單位，g用注射出熔料的容積表示，單位，cm3W---注射質(zhì)量(g)---密度修正系數(shù)---螺桿泄漏修正系數(shù)---注射系數(shù)，0.75～0.85---塑料常溫下的密度（g/cm3)。---修正后的計(jì)算密度PS的密度＝1.05g/cm3國內(nèi)系列規(guī)定有30、60、125、250、350、500、1000、2000、4000、6000、8000、12000、16000、24000、32000目前四十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)453）實(shí)際注射量實(shí)際加工塑料制品的重量W W＝25%~80%W公稱 W

≥10%W公稱由注射量確定螺桿直徑：根據(jù)經(jīng)驗(yàn)螺桿直徑與螺桿行程的比值K一般在2~5。即K=由理論注射量所以目前四十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)462 注射壓力1）定義：注射時(shí)為了克服熔料流經(jīng)噴嘴、流道和模腔等處的流動(dòng)阻力，螺桿（柱塞）對塑料施加的力。2）影響注射壓力的因素：塑料的流動(dòng)性能模具流道與制品形狀尺寸，即流動(dòng)阻力的影響制品尺寸精度的影響流長比：熔料自噴嘴出口處流至制品最遠(yuǎn)距離L與制品壁厚δ之比目前四十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)47目前四十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)48目前四十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)493）根據(jù)流長比對注射壓力的影響注射壓力可分為：1°流動(dòng)性好的塑料，形狀簡單的厚壁制品，注射壓力≤70MPa；2°加工的塑料粘度較低，制品形狀、精度要求一般的制品，注射壓力為70~100MPa；3°加工的塑料具有高、中等粘度，制品形狀一般，但有一定的精度要求，注射壓力為100~140MPa；4°加工塑料具有較高的粘度，薄壁長流程，制品壁厚不均，精度要求嚴(yán)格的制品，注射壓力為140~180MPa；5°對于優(yōu)質(zhì)精密的制品，注射壓力有的達(dá)到230~250MPa。目前五十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)504）注射油缸的內(nèi)徑的計(jì)算由注射壓力確定注射油缸的內(nèi)徑

MS×P=M0×P0其中：MS：機(jī)筒的截面積，cm2；

P：注射壓力，Kg/cm2；

M0：注射油缸的截面積，cm2；P0：工作油壓力，Kg/cm2由于注射壓力、工作油的壓力是選定的。所以：目前五十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)513注射速度、注射速率與注射時(shí)間一、注射速度定義：螺桿或（柱塞）在注射時(shí)的移動(dòng)速度（計(jì)算值），單位cm/s注射速度的取值范圍 8~12cm/s

高速：15~20cm/s二、注射速率定義:單位時(shí)間內(nèi)熔料從噴嘴射出的理論容量。即螺桿的截面積乘以螺桿移動(dòng)的速度，單位cm3/s

Q:注射速率(cm3/s)；:注射速度，(cm/s)。目前五十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)52低速，充模時(shí)間長，制品易產(chǎn)生熔接痕、密度不均、內(nèi)應(yīng)力大等缺陷高速，可減少模腔內(nèi)的熔料溫差，改善壓力傳遞，得到密度均勻、內(nèi)應(yīng)力小的精密制品過高，熔體推進(jìn)速度過高，摩擦熱大，熱敏料分解、變色注射速度對成型制品的影響目前五十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)53模腔壓力：模腔內(nèi)熔料的壓力。定義：在注射時(shí)，要使模具不被模腔壓力所形成的漲模力頂開，就必須對模具施以足夠的夾緊力，該夾緊力就是鎖模力，也稱合模力P≥MZ×pzP:鎖模力，kN或Kg；MZ：制品在模具分型面上的投影面積cm2；Pz：模腔內(nèi)的壓力，MPa或Kg/cm2。4、鎖模力目前五十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)54P=MZ×pcp

pcp=α*P’α----塑料的流動(dòng)系數(shù)P’----由流長比確定的模腔壓力pcp---模腔平均壓力鎖模力的計(jì)算目前五十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)55成型條件模腔平均壓力實(shí)例容易成型的制品25MPaPE、PP、PS等壁厚均勻的日用品容器類制品一般制品30MPa在模具溫度較高的條件下，薄壁容器類制品高粘度、有精度要求的制品35MPaABS等有精度要求的工業(yè)零件，如殼體、齒輪等高粘度、高精度、充模難的制品40MPa高精度的工業(yè)零件模腔平均壓力的確定：P模腔＝40～70％P注射目前五十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)565、塑化能力定義：螺桿與機(jī)筒在最高轉(zhuǎn)速和零背壓的情況下，單位時(shí)間內(nèi)可塑化的質(zhì)量均勻的樹脂的量，單位kg/h，或g/s。其中：Q1：螺桿的塑化能力，g/s；h3：均化段螺紋深度，cm；η：修正系數(shù)；η=0.85~0.9n：螺桿轉(zhuǎn)速，（轉(zhuǎn)/秒）；ρ：常溫下塑料的密度，g/cm3；θ：螺紋升角，（當(dāng)螺距S=Ds時(shí)θ=17.7°）。目前五十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)57螺桿的塑化能力，應(yīng)該在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)，保證提供足夠量的塑化均勻的熔料塑化能力應(yīng)滿足：G>=3.6×W/t其中:t---制件最短冷卻時(shí)間（s）W--機(jī)器注射量（g）G---螺桿塑化能力（Kg/h）目前五十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)58合模裝置的尺寸直接關(guān)系到機(jī)器所能加工制品的范圍，如制品的面積，高度1模板尺寸和拉桿有效間距模板尺寸(H*V)拉桿有效間距(Ho*Vo)一般模板面積大約是拉桿有效面積的2.5倍。6、合模裝置基本尺寸目前五十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)592模板間距與模具厚度

肘桿式：Lmax=Ｓm＋Ｈmax

液壓式：Lmax=Ｓm＋Ｈmin

Sm

(模板行程)≥2hmax+

lg

目前六十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)607、工作效率參數(shù)包括：移模速度，機(jī)器循環(huán)次數(shù)，機(jī)器總功率，1移模速度模板的整個(gè)行程中，要求速度可變，合模時(shí)：快→慢開模時(shí)：慢→快→慢移模速度：20～30m/min, 最高速度70m/min，目前六十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)612 機(jī)器循環(huán)次數(shù)

定義：機(jī)器循環(huán)次數(shù)為機(jī)器每小時(shí)最高循環(huán)系數(shù)。一般用機(jī)器空循環(huán)次數(shù)表示。

Z------機(jī)器空循環(huán)次數(shù)------空循環(huán)時(shí)間(s)空循環(huán)時(shí)間是在沒有塑化，注射保壓，冷卻與取出制品等動(dòng)作的情況下，完成一次循環(huán)所需要的時(shí)間。包括：合模，注射座前進(jìn)和后退，開模以及動(dòng)作間的切換時(shí)間目前六十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)624.2 注射裝置目前六十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)63注射機(jī)4.1 注射成型機(jī)概述4.2 注射裝置4.2.1 注射裝置的作用4.2.2 注射裝置的主要類型4.2.3 注射系統(tǒng)的主要零部件4.3 合模裝置4.3.1 合模裝置的組成和類型4.3.2 合模裝置基本形式4.3.3 合模裝置的主要零部件 柱塞式注射裝置螺桿式注射裝置機(jī)械式液壓式液壓—機(jī)械式螺桿往復(fù)式注射機(jī)的主要零部件——螺桿、螺桿頭、噴嘴、料筒、加料裝置模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)，調(diào)模裝置，其他附屬裝置目前六十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)64注射裝置的作用→塑化、注射、保壓4.2.1 注射裝置的作用目前六十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)654.2.2 注射裝置的主要類型從工作原理上分柱塞式注射裝置單階式雙階式

螺桿式注射裝置螺桿預(yù)塑式往復(fù)螺桿式大多數(shù)使用的是螺桿式特別是往復(fù)螺桿式。目前六十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)664.1.4 注射成型機(jī)的分類2、按照塑化方式分螺桿式注射機(jī)柱塞式注射機(jī)螺桿柱塞式注射機(jī)目前六十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)674.2.2.1柱塞式注射裝置結(jié)構(gòu)及工作原理1 結(jié)構(gòu)目前六十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)682 工作原理

塑料→落入料筒的加料室→進(jìn)入料筒前端的塑化室→變?yōu)檎沉鲬B(tài)→被注射到模腔內(nèi)3 特點(diǎn)：塑化均一性差，溫度不均。提高料筒的塑化能力受到限制。壓力損失大不易提供穩(wěn)定的工藝條件（主要包括：熔料溫度、壓力、注射速度、注射量多少）清洗料筒困難。結(jié)構(gòu)簡單，注射量較小目前六十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)69特點(diǎn)：塑化能力較單階柱塞式好壓力損失較少，注射計(jì)量準(zhǔn)確結(jié)構(gòu)復(fù)雜塑化能力受限主要用于小型機(jī)，高速機(jī)目前七十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)704.2.2.2 螺桿式注射裝置結(jié)構(gòu)及工作原理對塑料的塑化和熔料注射分開進(jìn)行的裝置，統(tǒng)稱為預(yù)塑式注射裝置預(yù)塑式注射裝置的基本形式a雙階柱塞式b螺桿柱塞式c往復(fù)螺桿式目前七十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)71螺桿柱塞式特點(diǎn)：塑化能力好熔體均勻性好熔融塑料溫度，組分均勻注射量的大小不受塑化能力限制適用于：大型注射，高速精密注射，低發(fā)泡注射等目前七十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)72往復(fù)螺桿式注射裝置目前七十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)733工作原理該注射裝置把塑料的塑化和注射分開進(jìn)行。在注射前把已塑化好的一定量的熔料存放在料筒的前端，然后再由螺桿注射到模腔內(nèi)4特點(diǎn)（1）螺桿同時(shí)具有塑化和注射兩個(gè)功能，螺桿設(shè)計(jì)復(fù)雜；（2）塑料依靠螺桿的剪切和外加熱共同作用，塑化均勻，但軸向溫差大；目前七十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)74（3）塑化能力大；（4）塑化速度快，均化好，擴(kuò)大了成型塑料的范圍（熱塑性、熱固性塑料均可）；（5）壓力損失小；（6）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，增加了螺桿的傳動(dòng)系統(tǒng)及相應(yīng)的液壓電氣系統(tǒng)等；（7）螺桿有刮料功能，減少了熔料的停滯與分解，可成型熱敏性塑料；（8）清理料筒方便。4特點(diǎn)（續(xù)）目前七十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)754.2.3 注射系統(tǒng)的主要零部件螺桿往復(fù)式注射機(jī)主要零部件有螺桿、料筒、加料裝置、螺桿頭、噴嘴等目前七十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)76螺桿往復(fù)式塑化部件的一般特點(diǎn)1螺桿具有注射和塑化兩種功能；2螺桿塑化時(shí)，對制品不發(fā)生直接的聯(lián)系，僅作預(yù)塑用；3螺桿在塑化和注射時(shí)，均要發(fā)生軸向位移，同時(shí)螺桿又處于時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化過程的非穩(wěn)定性；4注射螺桿在結(jié)構(gòu)上與擠出螺桿相比具有：注射螺桿的長徑比和壓縮比較?。蛔⑸渎輻U的均化段螺槽較深，長度較短；注射螺桿的加料段較長；注射螺桿的頭部有特殊形式目前七十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)77一螺桿螺桿的分段：加料段L1（又稱固體輸送段），壓縮段L2（又稱熔融段）均化段L3（又稱計(jì)量段）目前七十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)782螺桿的基本參數(shù)a:螺桿的直徑Dsb:螺桿的長度L和長徑比L/Dsc:螺槽深度H(h)和壓縮比id:螺紋升程（又稱導(dǎo)程）le:螺紋升角θ

f:螺紋頭數(shù)Pg:螺距S目前七十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)793螺桿的分類：（1）漸變型螺桿L1:~40%L2:~40%L3:~20%漸變型螺桿：長的壓縮段。特點(diǎn)是塑化時(shí)能量轉(zhuǎn)換較緩和。主要用于加工PVC、PS等具有寬的溫度轉(zhuǎn)化范圍和高粘度的非結(jié)晶性塑料。目前八十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)80（2）突變型螺桿L1:65~70%L2:5~15%L3:20~25%突變性螺桿：短的壓縮比。特點(diǎn)是塑化時(shí)能量轉(zhuǎn)化劇。主要用于加工聚酰胺、聚烯烴類的結(jié)晶塑料。這類螺桿很少使用。目前八十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)81（3）通用型螺桿L1:50~60%L2:20~30%L3:20~30%通用性螺桿：其壓縮段在漸變型螺桿與突變性螺桿之間，約4~5個(gè)螺距?？赏ㄟ^調(diào)整工藝條件（溫度、螺桿轉(zhuǎn)速、背壓等）的辦法，滿足不同塑料制品的加工要求。塑化能力，功率消耗方面不及專用螺桿目前八十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)824 螺桿參數(shù)的確定1）直徑D和行程S

往復(fù)螺桿式的螺桿直徑，應(yīng)從保證注射量和塑化能力這兩個(gè)條件來確定。一般先由注射量確定而后校核其塑化能力。2）螺桿的長徑比（L/Ds）和分段:

注射機(jī)螺桿僅作預(yù)塑用所以(L/Ds)小于擠出機(jī)的(L/Ds),一般取18~22。螺桿類型加料段L1壓縮段L2均化段L3漸變型~40%~40%~20%突變型65~70%1~1.5Ds20~25%通用型50~60%20~30%20~30%目前八十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)833）螺槽深度h3和壓縮比i均化段螺槽深度是螺桿性能的重要參數(shù)之一螺槽深度與塑化之間的關(guān)系：螺槽深度與剪切效果：螺槽淺，剪切熱大，螺桿消耗功率大。淺的螺槽與長均化段的螺桿是穩(wěn)定擠出的重要條件。注射機(jī)的h3越大，塑化能力越大。一般，h3=(0.04~0.07)Ds擠出機(jī)螺槽深度h3=（0.02—0.06）D目前八十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)84壓縮比i對注射機(jī)而言，小的壓縮比有利于提高塑化能力。對結(jié)晶性塑料（PP、PE、聚酰胺及復(fù)合塑料）i=3.0~3.5對高粘度塑料（硬PVC、PS、聚甲醛）i=1.4~2.5通用型i=2.0~2.8目前八十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)85表1通用螺桿

螺桿直徑Ds螺槽深度h1螺槽深度h3槽深比h1/h3機(jī)筒與螺桿間隙其他304.32.12:10.15粗糙度Ra=2~4μmR1=1~4mmR2=5mm（Ds=30~60）R2=10mm(Ds=61~150)螺距S=Ds0.7Ds,L/S=20螺棱寬E=0.1Ds最大行程=4Ds405.42.62.1:10.15607.53.42.2:10.15809.13.82.4:10.2010010.74.32.5:10.20120124.82.5:10.25>120≥14≥5.6≥3:10.25

目前八十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)865螺桿的強(qiáng)度6對螺桿的技術(shù)要求二、料筒三、加料裝置作用、結(jié)構(gòu)、要求與擠出機(jī)的基本相同目前八十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)87四、螺桿頭注射成型存在的問題：粘度較低的熔料，回泄，造成注射效率低；粘度較高的熱敏性物料，滯留分解。分類：尖頭型鈍頭型止逆型異徑型如何防止回流？目前八十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)88特征：螺桿頭的α角較小或帶有螺紋，α：20°~30°用途：主要用于高粘度或熱敏性塑料特征：頭部為‘山’字型曲面。用途：主要用于成型透明度要求高的PC,AS,PMMA等塑料尖頭型鈍頭型螺桿頭的結(jié)構(gòu)目前八十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)89特征：止逆環(huán)與螺桿有相對運(yùn)動(dòng)。用途：中，低粘度的塑料。特征：環(huán)與螺桿間為滾動(dòng)摩擦。使用滾動(dòng)球，可起到升壓快，注射量精確，延長使用壽命等作用用途：中，低粘度的塑料特征：止逆由鋼球?qū)崿F(xiàn)，止逆件無附加剪切效果，啟閉迅速用途：中，低粘度的塑料螺桿頭的結(jié)構(gòu)（續(xù)）滾動(dòng)球型環(huán)型止逆環(huán)目前九十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)90止逆螺桿頭的工作原理工作原理與液壓元件中的單向閥相似。設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意：1、止逆環(huán)與料筒間隙配合，配合間隙取0.05~0.15mm；寬度（軸向長度）取止逆環(huán)直徑的0.6~0.8倍；2、螺桿頭處的流通截面要適當(dāng)螺槽的橫截面:止逆環(huán)密封端處的流通截面=0.2~0.3止逆環(huán)軸向位移量≈均化段螺槽深度3、啟閉靈活，易更換。4、硬度應(yīng)小于機(jī)筒，與其比值為44:52目前九十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)91特征：螺桿頭部帶有混煉銷釘用途：中，低粘度的塑料特征：螺桿頭部有斜槽。用途：中，低粘度的塑料分流型螺桿頭的結(jié)構(gòu)（續(xù)）銷釘型目前九十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)921----前料筒2-----異徑頭異徑型特征：螺桿直徑小于螺桿頭直徑用途：可提高注射量，代替大直徑螺桿的作用。螺桿頭的結(jié)構(gòu)（續(xù)）目前九十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)93五、噴嘴1噴嘴的作用（1）預(yù)塑時(shí)建立背壓，排除氣體，防止流涎；（2）注射時(shí)和模具有良好的接觸；（3）保壓時(shí)便于向模內(nèi)補(bǔ)料；（4)冷卻定型時(shí)增加回流阻力，防止模腔內(nèi)熔料回流；（5）有調(diào)溫、保溫、斷料作用（6）增加塑化，均化作用目前九十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)942 噴嘴的結(jié)構(gòu)形式噴嘴的形式主要由加工塑料的特性和用途來決定對于粘度高，熱穩(wěn)定性差的適宜用流道阻力小剪切作用小的較小口徑的開式噴嘴。對于低粘度結(jié)晶塑料用帶有加熱的鎖閉型噴嘴為好。壁薄復(fù)雜形狀的制品用小直徑遠(yuǎn)射程的噴嘴，反之厚壁制品最好用較大直徑的補(bǔ)縮性好的噴嘴。目前九十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)953 噴嘴的結(jié)構(gòu)分類1開式噴嘴2鎖式噴嘴3特殊用途的噴嘴混合噴嘴無流道噴嘴多頭噴嘴目前九十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)964 噴嘴直徑d:噴嘴直徑，mm；k1：由塑料性能決定的系數(shù)，熱敏性、高粘度塑料0.68~0.80；一般性塑料0.35~0.40；Q:注射速率，cm3/s由公式：由經(jīng)驗(yàn)：對高粘度塑料：噴嘴直徑為螺桿直徑的1/10~1/15；對中、低粘度塑料：噴嘴直徑為螺桿直徑的1/15~1/20。目前九十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)974.2.4 螺桿傳動(dòng)裝置注射機(jī)螺桿傳動(dòng)裝置的特點(diǎn)：1）螺桿預(yù)塑是間歇式的進(jìn)行，要求啟動(dòng)頻繁并帶有負(fù)載2）對制品和塑化狀況無直接聯(lián)系，對速度要求不高。3）傳動(dòng)裝置要與螺桿一起作往復(fù)運(yùn)動(dòng)固要求結(jié)構(gòu)簡單緊湊。目前九十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)98傳動(dòng)形式的分類：1按變速方式分：無級(jí)調(diào)速（液壓馬達(dá)）有級(jí)調(diào)速（電動(dòng)機(jī)齒輪變速）2按布置方式分：平行螺桿軸線（垂直交叉式）螺桿同軸線對稱（一線式）3按工作時(shí)是否隨螺桿發(fā)生軸向位移分：隨動(dòng)式固定式目前九十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)99無級(jí)調(diào)速——液壓馬達(dá)優(yōu)點(diǎn)：1油馬達(dá)可易實(shí)現(xiàn)無級(jí)調(diào)速。2一般為恒力矩傳動(dòng)。3啟動(dòng)力矩小，特性軟，慣性小。4結(jié)構(gòu)緊湊，質(zhì)量輕，體積小。5易實(shí)現(xiàn)螺桿保護(hù)。6可更充分的利用動(dòng)力源。缺點(diǎn)：1液壓傳動(dòng)系統(tǒng)復(fù)雜，維修復(fù)雜2傳動(dòng)效率低，60～70％目前一百頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)100有級(jí)調(diào)速——電動(dòng)機(jī)齒輪變速優(yōu)點(diǎn)：1易于維修，壽命長，結(jié)構(gòu)緊湊2傳動(dòng)效率高，90％3起動(dòng)力矩大，易進(jìn)入工作狀態(tài)4制造成本低缺點(diǎn)：1有極調(diào)速2傳動(dòng)特性硬，易損傷螺桿3噪音大目前一百零一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1014.3 合模裝置目前一百零二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)102注射機(jī)4.1 注射成型機(jī)概述4.2 注射裝置4.2.1 注射裝置的結(jié)構(gòu)4.2.2 注射裝置的主要類型4.2.3 注射系統(tǒng)的主要零部件4.3 合模裝置4.3.1 合模裝置的組成和類型4.3.2 合模裝置基本形式4.3.3 合模裝置的主要零部件 柱塞式注射裝置螺桿式注射裝置機(jī)械式液壓式液壓—機(jī)械式螺桿往復(fù)式注射機(jī)的主要零部件——螺桿、螺桿頭、噴嘴、料筒、加料裝置模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)，調(diào)模裝置，其他附屬裝置目前一百零三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)103目前一百零四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)104目前一百零五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1054.3.1 合模裝置的組成和類型定義：保證成型模具可靠的閉緊和實(shí)現(xiàn)模具啟閉動(dòng)作及頂出制品的部件。對合模裝置的基本要求：1機(jī)構(gòu)要有足夠的合模力和系統(tǒng)剛性2模板要有足夠的安裝模具的面積和啟閉模具行程。3模板在啟閉時(shí)應(yīng)為變速過程，即開模時(shí)為慢----快-----慢閉模時(shí)為快-----慢。目前一百零六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)106合模裝置的基本部件：模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)，調(diào)模裝置其他附屬裝置（包括頂出制品裝置，抽芯裝置，安全保護(hù)裝置）合模裝置的分類：機(jī)械式——全機(jī)械式，伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式液壓式——油缸直接與模板連接的液壓機(jī)械式——油缸經(jīng)肘桿機(jī)構(gòu)與模板連接的4.3.1 合模裝置的組成和類型目前一百零七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)107合模裝置的發(fā)展方向：大合模力高速低能耗安全可靠結(jié)構(gòu)簡單重量輕4.3.1 合模裝置的組成和類型目前一百零八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1084.3.2 合模裝置基本形式4.3.2.1 機(jī)械式1全機(jī)械式——早期使用 調(diào)整復(fù)雜，慣性沖擊大2伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)式——80年代以后 閉環(huán)控制，穩(wěn)定性好多用于小型精密注射機(jī)

目前一百零九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1094.3.2.2 液壓式1液壓式合模裝置基本形式：單缸直壓式增壓式（增壓油缸）充液式（增速油缸）兩次動(dòng)作穩(wěn)壓式4.3.2 合模裝置基本形式目前一百一十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1102液壓式合模裝置基本特征依靠液體壓力經(jīng)油缸活塞直接實(shí)現(xiàn)模具的合緊1）合模力：Pcm----合模力（kN）-----合模油缸直徑(m)Po-----工作油壓力(MPa)Ds目前一百一十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1112）移模速度：Vm----移模速度(m/min)Q-----工作油流量（L/min）F-----合模油缸的截面（cm2）目前一百一十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1123、液壓合模的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：模板間距大，加工制品高度范圍大，對不同厚度的模具適應(yīng)性好動(dòng)模板可在行程范圍內(nèi)任意位置停留，模具調(diào)節(jié)簡便調(diào)節(jié)油壓可調(diào)節(jié)鎖模力，移模速度，操作方便鎖模零件可自潤滑，磨損小缺點(diǎn)：液壓系統(tǒng)復(fù)雜，維修工作量大液壓油易滲漏，鎖模穩(wěn)定性差功耗大，合模不能停機(jī)目前一百一十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)113二液壓－機(jī)械式(肘桿式)模具的開合動(dòng)作是壓力油推動(dòng)油缸活塞使曲肘機(jī)構(gòu)伸直或回曲來實(shí)現(xiàn)的。肘桿式合模裝置基本形式單曲肘合模裝置雙曲肘合模裝置目前一百一十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1141）單曲肘合模裝置組成：模板，拉桿，單曲肘機(jī)構(gòu)，頂出和調(diào)模裝置，移動(dòng)油缸等目前一百一十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)115如上圖單曲肘機(jī)構(gòu)可得：因；所：

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M-----放大倍數(shù)目前一百一十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1161）單曲肘合模裝置特點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡單，外形尺寸小，制造容易。合模力僅同系統(tǒng)變形量有關(guān)，即取決于肘桿變形初始角（α），與合緊后的工作油的壓力大小無關(guān)。增力作用?。?0倍左右）承載能力受結(jié)構(gòu)限制作用大。主要用于1000kN以下小型機(jī)上。目前一百一十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1172）雙曲肘合模裝置(又稱對稱型)組成：模板，拉桿，雙曲肘機(jī)構(gòu)，頂出和調(diào)模裝置，移動(dòng)油缸等特點(diǎn)：增力作用大機(jī)械機(jī)構(gòu)復(fù)雜模板行程較短目前一百一十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1183）液壓-機(jī)械式合模的特點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：功耗小，增力作用自鎖作用動(dòng)模板運(yùn)動(dòng)速度符合生產(chǎn)要求成本低肘桿式的壓縮剛度高于液壓式，故工作時(shí)脹模力小，鎖模可靠。缺點(diǎn)：模板間距，鎖模力，移模速度調(diào)節(jié)困難，須設(shè)專門機(jī)構(gòu)動(dòng)模板行程短，制品高度受限曲柄易磨損目前一百一十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)119三 合模類型的選擇考慮因素：制品的尺寸精度主要取決于合模裝置的剛性。液壓機(jī)械式合模裝置的剛性大于液壓式。液壓式的穩(wěn)定性好。精密注射常用液壓式。合模形式與機(jī)器循環(huán)次數(shù)注射時(shí)間包括：與工藝條件有關(guān)的時(shí)間如注射，保壓，冷卻，預(yù)塑等。與工藝條件無關(guān)的時(shí)間如開閉模，噴嘴前移后退，制品取出等液壓－機(jī)械式的易實(shí)現(xiàn)高速平穩(wěn)變速。液壓式升壓時(shí)間長，動(dòng)作切換次數(shù)多。以縮短冷卻時(shí)間為主以提高開閉模速度為主目前一百二十頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)120合模形式與能耗一般而言合模裝置決定了注射機(jī)的總能耗。液壓式遠(yuǎn)大于液壓機(jī)械式。合模形式與成本中小型的液壓式高于液壓機(jī)械式的。合模形式的調(diào)整與維護(hù)液壓式的通過改變工作油的壓力，可以方便地調(diào)整，并易于讀取。液壓機(jī)械式則需要設(shè)置特殊的調(diào)整裝置和測力裝置目前一百二十一頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)1214.3.3 合模裝置的主要零部件模板拉桿頂出機(jī)構(gòu)調(diào)模裝置合模裝置是由模板，拉桿，合模機(jī)構(gòu)組成的一個(gè)力的封閉系統(tǒng)目前一百二十二頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)122模 板作用：固定模具和運(yùn)動(dòng)導(dǎo)向的定位基準(zhǔn)模板在合模力的作用下主要承受彎曲變形布置形式：二柱式四柱式目前一百二十三頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)123模 板二柱式模具裝卸方便，易開縫溢料主要用于小型非精密的注射機(jī)四柱式承載能力大剛性好定位導(dǎo)向性能好目前一百二十四頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)124模 板模板的尺寸要求定位圈和螺栓孔要標(biāo)準(zhǔn)化模板的拉桿孔應(yīng)平行，并和中心對稱。模板作固定模具用的工作面應(yīng)保持平行 在100mm內(nèi)不平行度誤差不超過0.03mm材料：35＃，45＃目前一百二十五頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)125拉 桿拉桿的形式：A兩端軸肩定位B一端軸肩一端對開套環(huán)定位C兩端套環(huán)定位D左端為調(diào)節(jié)螺母右端為數(shù)個(gè)螺釘通過壓蓋和模板固定目前一百二十六頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)126拉 桿材料：45號(hào)鋼40Cr,38CrMOAl等合金剛硬度不低于HRC45調(diào)質(zhì)處理，表面鍍鉻或氮化表面粗糙度不低于0.8μm直線度誤差不大于0.05/1000，動(dòng)模板孔的配合選擇一般H7/f7~H8/f7。目前一百二十七頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)127調(diào) 模 機(jī) 構(gòu)定義：調(diào)模裝置是用來調(diào)整動(dòng)模板與定模板之間距離的裝置目的：使注射機(jī)能加工不同的制品要求，同時(shí)對合模力加以調(diào)整。結(jié)構(gòu)分類：將動(dòng)模板設(shè)計(jì)成厚度可調(diào)將肘桿設(shè)計(jì)成長度可調(diào)將整個(gè)肘桿機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)成軸向可調(diào)目前一百二十八頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)128動(dòng)模板行程調(diào)節(jié)： 指調(diào)節(jié)動(dòng)模板的開模的最終位置。方法：1 行程開關(guān)調(diào)節(jié)2 采用行程可調(diào)的移模油缸模具調(diào)節(jié)法：調(diào)整模具合緊的最終位置和合模力的大小。方法：自動(dòng)調(diào)模調(diào) 模 機(jī) 構(gòu)目前一百二十九頁\總數(shù)一百四十八頁\編于十九點(diǎn)129頂 出 裝 置要求：頂出位置可選，行程可調(diào)，頂