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塑料射出成型机基础一、塑料射出成型机概述：1、塑料制品生产过程与塑料成型机械；2、塑料射出成型机的类型及组成。二、塑料射出成型机的主要技术规范三、塑料射出成型机各组成部分介绍：1、合模部分；2、注射部分；3、液压传动系统；4、电气控制系统；5、润滑系统；6、安全防护装置。四、塑料射出成型机的维护与保养A塑料射出成型机概述(1)一、塑料制品生产过程与塑料成型机械：1、塑料制品生产过程------从原料粒到合格的塑料成品，其完整的加工过程为：预处理(干燥等)------模塑成型-----后处理(修整、去应力等)-----机械加工-----修饰-----装配*上述各工序中，除了“模塑成型”是必不可少的外，其它步骤的有无则视原料的不同和对塑制品的使用要求的不同而定。*塑料成型技术涉及到四个方面的问题：成型物料；成型模具；成型机械和成型工艺。2、塑料成型机械-------最常用的包括：a、注塑机(使用注塑模)；b、油压机(使用压塑模、挤塑模)；c、吹塑机(使用吹塑模)；d、吸塑机(使用吸塑模)；e、挤出机(使用机头模)；A塑料射出成型机概述(2)3、塑料射出成型机(注塑机)*塑料注射成型：是一次生产单个制品或在一个模具内同时制得多个制品的方法.。(塑料注射成型在注塑机上进行。)*塑料射出成型机的工作原理：利用塑料的可塑性与流动性，先将原料粒加热到熔融状态，再以一定的速度和压力注入紧锁的模具型腔内，经保压、冷却后即可取出与模具型腔“一模一样”的塑料制品。*注塑机的分类------其分类方法很多,按注塑机的外形特征可分为：a、卧式注塑机-----锁模部分与注射部分处在同一水平中心线上，且模具沿水平方向运行；b、立式注塑机-----锁模部分与注射部分处在同一垂直中心线上，且模具沿垂直方向运行；c、角式注塑机-----锁模部分处在垂直中心线上，注射部分在水平中心线上，模具沿垂直方向运行；d、转盘注塑机-----外形特征与卧式注塑机相同，只不过注射部分多了一套塑化装置，而锁模部分的活动模板可以旋转，以便于多模成型或多色成型。(这几种形式的注塑机优缺点明显：(1)卧式机机身低，便于操作和维修，制件顶出后可自动下落，容易实现全自动生产；缺点为模具安装和放置嵌件困难，占地面积大，常用于大中型注塑机。(2)立式机占地面积小，容易安装模具和放置嵌件，料粒能均匀地进入料筒塑化；缺点是重心不稳，平衡性差，料斗上料困难，制品顶出后不能自动落下，不易实现自动化生产，常用于注射量在60g以下的机型。)A塑料射出成型机概述(3)A塑料射出成型机概述(4)*注塑机的结构组成-------通用注塑机主要包括注射部分、合模部分和控制系统三大部分。可细分为：a、注射部分-----将塑料均匀地塑化，并以足够的压力和速度将一定量的熔融塑料注射到模具型腔中；b、合模部分-----实现模具的启闭，提供足够的锁模力，并顶出制品；c、液压系统-----提供注射部分和合模部分运行时所需的压力、速度和方向；d、电气系统-----保证机器按工艺过程预定的压力、速度、温度和时间的要求及动作程序准确有效地工作；e、润滑系统-----为各运动部件提供润滑油；f、安全装置-----为操作者及机器、模具和电器提供安全保障；g、机架-----有效连接机床各部位；(通过注塑机的各组成部分的运转可以实现有效的工作循环：合模----注射---保压---预塑(冷却)---开模---顶出----下一循环。)B注塑机的主要技术参数(1)塑料注射成型工艺参数(三要素：温度、压力、时间)的设定，除了需满足成型要求外，还需考虑机床的承受能力。衡量注塑机性能的主要技术指标包括：(1)最大注射量；(2)最大注射压力；(3)最大注射速率；(4)最大塑化能力；(5)最大锁模力；(6)最大开模行程；(7)最大顶出力；(8)最大顶出行程；(9)允许最大模具周边尺寸(拉杆内间距)；(10)允许最大及最小模具闭合高度。(另有电机功率、电热功率、定位孔径、模具安装螺孔(或T型槽)的排列、顶出杆的排列、油箱容积等一般性指标；)(另有空气吹出、液压中子、铰牙等辅助功能指标。)*****设置压力、速度等工艺参数的原则是：在能满足塑料模塑成型工艺要求的前提下，应尽可能使用较低的压力和速度；避免粗暴使用设备。*****应避免大机小用(会造成资源浪费，并可能造成活动模板断裂等故障)，避免小机大用(超常规运行会大大降低机械寿命。)B注塑机的主要技术参数(2)1、最大注射量-----在对空注射条件下，螺杆作一次最大注射行程时，注射装置所能达到的最大注射量。它有两种表示方法：a、重量法------以PS为标准，用注射出熔料的重量表示(单位：g)；b、容积法------用注射出熔料的容积表示(单位：Cm3)。******公称注射量即实际注射量，通常它取理论注射量(依据于料筒与螺杆间的容积计算而得)的80%。2、最大注射压力----在注射过程中，螺杆施于料筒中物料的单位压力(单位：Mpa)。******注射压力用来克服熔融物料在注射过程中所遇到的阻力，并使制品具有一定的密度；******注射压力的选取很重要：过高时，制品会出现飞边、会造成涨模、难脱模、影响产品光洁度、增加内应力，同时还会损坏注射装置及传动装置；而过低时，则会产生充模不满。B注塑机的主要技术参数(3)3、最大注射速率-----机器在注射过程中，单位时间内注入模腔的熔料的最大容积(单位：Cm3/s)。*****注射速率的选取应适宜：过低时，制品易形成冷接痕，且难以充满复杂模腔；过高时，则易使塑料发生分解和变色，并可能于排气口处灼伤塑件。4、最大塑化能力-----以PS为标准，单位时间内所能塑化的物料量(单位：g/s)。是衡量注塑机性能的另一个重要指标。5、最大锁模力-----注塑机的合模机构对模具所能施加的最大夹紧力。在此力的作用下，模具不应在注射时被熔融塑料所顶开。*****锁模力的选择视注射压力而定：过高时会加剧锁模机构的磨损；过低则会因锁模不紧而溢料。B注塑机的主要技术参数(4)6、最大开模行程-----动模板所能运行的最大距离。决定塑件的取出空间。(开模行程一般取塑件最大高度的2倍。)7、最大顶出力-----机械顶出装置克服塑件对模芯的包容力为顶出力。8、最大顶出行程-----机床顶出装置推动模具脱模机构所能达到的最大距离。9、允许最大模具周边尺寸(拉杆内间距)-----包括水平拉杆内间距和垂直拉杆内间距。决定所能使用模具的周边尺寸。10、允许模具最大及最小闭合高度-----决定了模具的最大及最小闭合高度。*****当模具的闭合高度小于机床所允许的最小值时，可以通过增加垫板的方法来实现模具的安装。C注塑机各组成部分介绍(1)注塑机通常包括七大部分：(1)注射部分；(2)合模部分；(3)液压系统；(4)电气系统；(5)润滑系统；(6)安全防护装置；(7)机架。一、注射部分：以设定的压力和速度将额定的经塑化的熔融物料注射入模具型腔中，并迅速塑化储料以备下一次注射。它通常有5部分组成：(1)塑化装置；(2)注射装置；(3)螺杆驱动装置；(4)计量装置；(5)注射座移动装置。1、塑化装置-----有柱塞式和螺杆式两种形式，较常使用的为后者。螺杆式塑化装置的主要零部件包括；(1)料斗；(2)螺杆：(3)螺杆头；(4)料筒；(5)喷嘴。*料斗----下部呈倒锥状的储料容器；*螺杆----表面镀硬铬、带螺棱的细长丝杆。*****螺杆的分段：在其长度方向可分为加料段、压缩段和计量段三部分；C注塑机各组成部分介绍(2)*****螺杆的类型：按螺杆各段占总长度的比例不同，可分为渐变型、突变型和通用型三种；*****螺杆的参数：包括直径、螺距、螺棱宽、螺旋角、长径比、螺槽深度、压缩比、与料筒的径向间隙等。(一台注塑机通常配备A、B、C三种直径的螺杆，其直径(D)、注射量(Q)、注射压力(P)之间的比较关系为：(1)DaDbDc;(2)QaQbQC;(3)PaPbPc。)*螺杆头----由螺杆头主体、止逆环、推力环三部分组成(部分机型在螺杆头后段还加有混炼环)。*料筒-----采用38CrMoAl制成，经氮化处理后有较高的表面硬度。*****料筒内壁与螺杆螺棱顶的配合间隙是一个主要参数，过大会使塑化能力下降，注射时增加回流；过小则制造困难，并增加螺杆功率的消耗；C注塑机各组成部分介绍(3)******料筒的加热通常使用电阻式加热圈，用热电偶及固态继电器等对料筒温度进行分段控制；*喷嘴-----是连接料筒与模具浇注系统的部件。形式有：a、开式喷嘴；b、阀式喷嘴；c、特殊用途喷嘴。2、注射装置：采用双缸平衡式设计，由液压系统实现压力、速度和方向的调节。3、螺杆驱动装置：提供螺杆预塑时所需要的扭矩与角速度，有两种形式：a、用低速大扭矩油马达经联轴节与螺杆连接，驱动螺杆；b、用高速电机经变速齿轮与螺杆连接，驱动螺杆。4、计量装置：用以满足注射成型工艺对注射量(含模腔总容量和多级注射时各级的注射量)的要求。C注塑机各组成部分介绍(4)*通过控制螺杆的行程来达到控制注射量的目的；*螺杆行程的常用控制元件有：a、行程开关；b、微动开关；c、接近开关；d、电位尺；e、旋转编码器。5、注射座移动装置：根据需要，用注射座移动油缸可以驱动整个注射部分做往复运动，使喷嘴与模具接触或分离。*射移油缸有单缸式和双缸式两种；*无论是单缸式还是双缸式，又有缸体固定和活塞杆固定两种。####由于液压传动客观存在的不足之处，现已有全电机式注塑机出现：改注射油缸、射移油缸为电机驱动丝杠进行注射和整移，改油马达预塑为电机经减速装置驱动螺杆转动。(同样在合模部分也使用电机调模、使用电机锁模、使用电机实现制件的顶出。)C注塑机各组成部分介绍(5)二、合模部分：提供模具安装、运行所需的空间，提供足够的模具夹紧力，并提供制件顶出、液压抽芯和铰牙等功能。合模部分由锁模机构、调模机构、顶出机构、固定模板、活动模板和拉杆等组成。1、锁模机构------按实现锁模力的方式可分为：全液压式和液压--机械组合式两种。*全液压式：较多使用的有套缸(增压、差动)直压式和四缸平衡式。*液压--机械组合式：利用油缸活塞杆的往复运动，推拉曲肘机构使其伸直和并拢，从而实现模具的闭锁与开启。其又可分为单曲肘式和双曲肘式两种。*****液压--曲肘式锁模机构通常采用双排、五支点内卷式设计，除油缸外，主要的机械部件有：推力架及其拉杆；前后支架、前后连杆、小连杆、大小锁轴及大小钢套等。C注塑机各组成部分介绍(6)*****全液压式锁模机构与液压-机械组合式锁模机构各有各的特点：A、全液压合模机构优点为；其模板开距大，能方便地实现模档、锁模力和锁模速度的调节，零部件自润滑好，磨损小；缺点是：由于液压元件多，外泄内漏会造成压力损失，以致锁模力的稳定性差，同时管路、阀等的维修工作量大增。B、液压--机械组合式锁模机构优点为：具有增力作用和自锁作用，压力稳定性好；缺点是：需设置专门的调模机构来调节模档，锁模压力及速度调节困难，最主要的是曲肘各组件磨损严重，维修频率高、维修成本大。2、模厚调整机构：由于不同的模具有不一样的闭合高度，因此在使用时就必须对机械的模档进行调整。C注塑机各组成部分介绍(7)*对于全液压式锁模机构而言，只需通过调整锁模缸柱塞的行程即可达到调节模档的目的；*对于液压--机械组合式锁模机构，则需增加一套专门的模具调整机构；*****调模机构通过使整个锁模机构前移或后退，从而达到减小或增大活动模板与固定模板之间的距离的目的。*****调模机构的主要部件包括：调模油马达、调模齿圈、调模丝母等(另有调模板、拉杆等关联部件)。3、顶出机构：结合模具的顶出机构完成塑件脱模动作。可分为：a、机械顶出；b、液压顶出；c、气辅吹出。*机械顶出-----利用油缸活塞杆的直线运动来推动模具机械脱模机构完成塑件脱模；C注塑机各组成部分介绍(8)*液压顶出-----利用机器上专设的油路驱动模具上的油缸活塞杆运行，从而使塑件脱模；(注塑机只是设有供液压顶出的油路和控制电路，用以驱