塑料注射成型机

第五章塑料注射成型机第五章塑料注射成型机第一节塑料注射成型过程第二节注射装置第三节合模装置第四节注射机的控制系统第五节注射机的技术参数与使用维护第六节新型专用注射机第一节塑料注射成型过程注射成型特点能一次成型出形状复杂、尺寸精确和带有嵌件的塑料制品。生产效率高，易于实现自动化。一、注射机的组成（知识点1）注射机通常由注射装置、合模装置、液压传动系统、电气控制系统等组成。注射装置合模装置液压传动系统电气控制系统注射装置：使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度将一定量的熔料注射到模腔内的系统。合模装置：也称锁模装置。保证成型模具可靠地闭合、开启以及顶出塑料制件的系统。液压与电器控制系统：保证注射机按预定工艺过程的要求（如压力、温度、速度和时间）和动作准确有效工作的系统。二、注射机生产工作过程（知识点2）合模与锁紧注射装置前移注射与保压制件冷却与预塑化注射装置后退开模与顶出制件三、注射机的分类（知识点3）卧式注射成型机：注射装置和合模装置的轴线呈一直线且水平排列优点：1）机身低，有利于操作和维修。2）重心低，稳定。3）成型后的制件可利用其自重自动落下，容易实现全自动化操作。立式注射成型机：注射装置和合模装置的轴线呈一直线且铅垂排列优点：占地面积小，模具拆装方便。缺点：1）制件顶出后常需用手或其他方法取出，不易实现全自动化操作。2）机身高，稳定性差，加料及机器维修不便。角式注射成型机：注射装置和合模装置的轴线相互垂直排列角式注射成型机特别适合于制品中心不允许留有浇口痕迹得制件。四、注射机的型号规格（知识点4）A注射量表示法：反映了注射成型制件的体积范围。B合模力表示法：反映了注射成型制件的最大投影面积。C注射量与合模力表示法：全面的反映了注射机的加工能力。举例：XS－ZY－125：X表示成型、S表示塑料、Z表示注射、Y表示预塑式。注射容量为125cm3。LY180：LY为利源机械有限公司的缩写。注射机的合模力为180×10kN。SZ－63／50：S表示塑料机械，Z表示注射机。注射容量为63cm3，合模力为50×10kN。小结知识点1：注射机的组成知识点2：注射机生产工作过程知识点3：注射机的分类知识点4：注射机的型号规格第二节注射装置注射装置的主要作用：(知识点1)1）应能均匀加热和塑化一定数量的塑料。2）以一定的压力和速度将熔料注入模腔。3）保压一段时间以防止模内熔料的反流，且向模内补充一部分熔料，补偿制件的冷却收缩。注射装置的分类：柱塞式、螺杆预塑式、往复螺杆式一、常用注射装置1.1柱塞式注射装置(知识点2)缺点：1）塑化质量差；2）塑化能力差；3）压力损失大。适用于小型注射机1.2螺杆预塑式注射装置(知识点3)优点：提高了塑化质量和塑化能力，减小了压力损失。缺点：1）结构庞大复杂。2）单向阀处易引起塑料的停滞和分解。3）注射料筒与柱塞间的配合要求高。1.3往复螺杆式注射装置(知识点4）优点：1）塑化质量好，速度快，注射压力损失小。2）预塑计量准确。3）螺杆的拆装和清理容易。适用各类注射机工作原理：塑化-螺杆后退-螺杆停止-注射保压-取件。二、注射装置的主要零部件2.1柱塞式注射装置部件2.2螺杆式注射装置部件2.3螺杆的传动装置2.4注射座2.1柱塞式注射装置部件（料筒、柱塞、分流梭）关于料筒（知识点5）分为加料室和塑化室关于柱塞（知识点6）作用：传递注射液压缸压力，将定量熔料高速注入模腔。形状：表面硬度高、粗糙度小的圆柱体，前端加工成内圆弧或大锥角的凹面，内部可开设冷却孔。要求：减少熔料被挤入料筒与柱塞的间隙形成反流。关于分流梭（知识点7）作用：使流过的熔料分散成薄层而加强传热效果，同时料筒的热通过肋传到分流梭，使物料同时受到料筒和分流梭两方面的加热，提高塑化能力，改善塑化效果。2.2螺杆式注射装置部件（螺杆、料筒、喷嘴）关于螺杆（知识点8）注射机螺杆的结构也有渐变螺杆和突变螺杆两大类。实现变化的方法有等距变深和等深变距两种。通用螺杆：介于渐变螺杆和突变螺杆之间，兼有渐变型和突变型螺杆的特点。适用范围广。螺杆头：适用于高粘度的非结晶塑料适用于低粘度的结晶塑料通用类螺杆所用螺杆头关于料筒（知识点9）作用：和螺杆一起完成塑料的塑化和注射。结构：大多采用整体式。材料：由于要求其耐温、耐压、耐磨及耐腐蚀，因此常采用含铬、钼、铝的特殊合金钢制造。加料口形式：对称和偏置。（如下图）料筒加热：分段加热。料筒冷却：加料口处设冷却装置。关于喷嘴（知识点10）喷嘴的功能：1）预塑时，建立背压，排除气体，防止熔料流涎，提高塑化质量。2）注射时，与主浇套接触，保证高压下不溢料。提高切应力、注射速率，加强混炼效果和均化作用。3）保压时，便于向模腔补料。4）冷却定型时，可增加回流阻力，防止模腔中的熔料回流。5）喷嘴还承担着调温、保温和断料功能。喷嘴的结构：直通式自锁式通用式喷嘴延伸式喷嘴远射程式喷嘴优点：结构简单，容易制造，压力损失较小。缺点：脱开时易产生流涎现象，因喷嘴上无加热装置，易冷却堵塞。主要用于熔料粘度高的塑料。特点：结构简单，制造容易。增加了喷嘴体的长度和口径，并设有加热圈，不易冷却堵塞。补缩作用大，适用于厚壁制件的生产。特点：设加热圈和喷嘴贮料室，防止熔料冷却。喷嘴口径小，射程远，适用形状复杂的薄壁制件生产。特点：避免流涎现象，适用于低粘度塑料。喷嘴的尺寸：注射喷嘴球面半径R和内径φ要小于浇口套球面半径和内径(约小0.5～1mm)，这样既能防止漏流和死角。又易将注射时积存在喷嘴处的冷料同主流道的料柱一同拉出。2.3螺杆的传动装置作用：加料预塑时给螺杆提供所需扭矩和转速的工作部件。要求：启动频繁、负荷大、螺杆的扭矩和转速应有一定的调节范围。类型：有级调速（电动机+变速箱）无级调速（高速液压马达+变速箱；低速大扭矩液压马达直接驱动）2.4注射座（知识点11）螺杆的传动装置(减速箱)、液压缸、料筒均安装在注射座上。作用：可以沿导轨往复移动使喷嘴撤离或贴紧模具，以实现固定加料、加料退回、退回加料等工作方式。以螺杆传动装置的减速箱作为安装基体，液压缸和料筒分别通过法兰盘与减速箱体连接。小结知识点1：注射装置的作用知识点2：柱塞式注射装置知识点3：螺杆预塑式注射装置知识点4：往复螺杆式注射装置知识点5：柱塞式注射装置之料筒知识点6：柱塞式注射装置之柱塞知识点7：柱塞式注射装置之分流梭零部件注射装置知识点8：螺杆式注射装置之螺杆知识点9：螺杆式注射装置之料筒知识点10：喷嘴知识点11：注射座零部件第三节合模装置作用：（知识点1）1）实现模具的可靠开合动作和必要的行程。2）在注射和保压时，提供足够的锁模力。3）开模时，提供顶出制件的顶出力及相应的行程。组成：固定模板、移动模板、拉杆、液压缸、连杆、模具调整机构、顶出机构、安全保护结构。分类：液压式合模装置液压-曲肘式合模装置单缸直压式充液式增压式充液增压式稳压式单肘式双肘式1、液压式合模装置之单缸直压式合模装置（知识点2）特点：无法同时实现增加锁模力和快速运行。1、液压式合模装置之充液式合模装置（知识点3）小直径的移模液压缸保证快的移模速度，大直径合模液压缸保证锁模力。1、液压式合模装置之增压式合模装置（知识点4）小直径移模液压缸保证快的移模速度，高压油增大锁模力。1、液压式合模装置之充液增压式合模装置（知识点5）可以得到大的锁模力。1、液压式合模装置之稳压式合模装置（知识点6）使用了小直径快速移模液压缸和大直径短行程的稳压合模液压缸。2、液压-曲肘式合模装置之单肘式（知识点7）特点：增力作用小，单臂易使模板受力不均，只适用于模板面积小的小型注射机。2、液压-曲肘式合模装置之双肘式（知识点8）特点：增力作用增大，可以适用较大的模板面积，因此中小型注射机都有采用。但是这种装置结构复杂，制造精度要求高，模板行程小。2、液压-曲肘式合模装置之双肘撑板式（知识点9）特点：可以得到较大的模板行程。1）增力作用：单肘式合模装置的增力倍数可达十几倍；双肘式合模装置的增力倍数可达数十倍。2）自锁作用：合模液压缸油压的升高，迫使肘杆机构伸直作一线排列，整个合模系统发生弹性变形，拉杆受拉伸，肘杆受压，产生预应力锁紧模具。此时即便撤去液压缸油压，合模系统仍处于锁紧状态（即自锁）。3）运动特性好：从合模开始，速度由零很快到最高速度，以后又逐渐减慢，锁紧时速度为零，符合合模装置的要求。4）必须设置专门的调模机构：模板间距、锁模力、合模速度的调节困难，因此不如液压式合模装置的适应性强和使用方便，此外，曲肘机构容易磨损，加工精度要求高。液压-曲肘式合模装置特点：（知识点10）液压式和液压-曲肘式合模装置特点比较：项目液压式液压-曲肘式近似为常数，速度较慢移模速度在移模行程中变化，速度较快模板行程较大，易调节小而一定调模无需调模工具需要专门的调模工具合模力调节容易，但不能自锁调节困难，具有自锁性能润滑具有自润滑作用，磨损零件少需设润滑系统，磨损零件多模具安装容易比较困难循环周期长短噪声很小较大动力费用大小3、调模装置液压式合模装置的调模装置液压-曲肘式合模装置的调模装置螺纹肘杆调距移动合模液压缸位置调距拉杆螺母调距动模板间连接大螺母调距螺纹肘杆调距（知识点11）需手动调节，多用于小型注射机移动合模液压缸位置调距（知识点12）一般只用在中小型注射机上拉杆螺母调距（知识点13）模板易歪斜，小型注射机手动调节，大型注射机联动机构调节。动模板间连接大螺母调距（知识点14）特点：调节方便，但多了一块移动模板，增加了移动部分的质量和机身的长度。4、顶出装置作用：顶出模内制件。分类：机械顶出、液压顶出、气动顶出。机械顶出（知识点15）特点：结构简单、顶出力大、工作可靠；对制品的冲击力较大，模具内推板的复位要在闭模时进行。液压顶出（知识点16）特点：顶出力、速度、位置、行程和顶出次数可调。特点：1)顶出动作时间与注射机的开、合模行程没有直接关系，可随时开合；2)顶出力、顶出速度可调；3)顶杆可以多次反复地进行冲击动作，利于塑件脱落；4)可使顶杆先于嵌件复位，避免干涉。气动顶出（知识点18）特点：这种顶出方法比较简单，在制件表面不留痕迹，对大而薄的盒、壳等制件顶出十分有利。但这种方法需要增设气源和气路等辅助设备，应用受到限制，目前采用较少。小结知识点1：合模装置的作用，组成。知识点2：单缸直压式合模装置。知识点3：充液式合模装置。知识点4：增压式合模装置。知识点5：充液增压式合模装置。知识点6：稳压式合模装置。液压式合模装置知识点7：单肘式合模装置。知识点8：双肘式合模装置。液压-曲肘式合模装置知识点9：合模装置各自特点。知识点10：螺纹肘杆调距。知识点11：移动合模液压缸位置调距。知识点12：拉杆螺母调距。知识点13：动模板间连接大螺母调距。调模装置知识点14：机械顶出。知识点15：液压顶出。知识点16：气动顶出。顶出装置第五节注射机的技术参数与使用维护一、注射机的主要技术参数二、注射机的使用三、注射机的维护一、注射机的主要技术参数（知识点1）1.1注射量1.2注射压力1.3注射速度、注射速率与注射时间1.4塑化能力1.5锁模力1.6合模装置的基本尺寸1.7开合模速度1.1注射量概念：对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。公称注射量反映了注射机的加工能力，标志着能成型的最大塑料制件。表示方法：以聚苯乙烯为标准，注射出容量的质量(g)注射出熔料的容积（cm3）影响因素：螺杆的结构和参数、注射压力和注射速度、背压的大小、模具的结构和制件的形状以及塑料的特性等sDVsc24sDVVsc24理论：实际：1.2注射压力概念：为了克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时的流动阻力，螺杆（柱塞）对熔料施加的压力。0201)/(pDDps选择：注射压力过高：制件毛边，脱模困难，影响制件的表面粗糙度，制件有较大内应力，成为废品，同时还会影响注射机的使用寿命。注射压力过低：充不满型腔，无法成型。塑料成型所需注射压力在注射机的理论注射压力范围之内。MPap701用于加工流动性好的塑料，且制件形状