塑料第三章-塑料注射成型机课件

1、第三章塑料注射成型机第一节塑料注射成型机概述第二节注塑机规格型号与基本参数第一节塑料注射成型机概述一、注射成型机的结构组成及分类二、注射成型原理及特点三、注塑机结构四、注射成型机液压控制系统五、注塑机安全装置一、注射成型机的结构组成及分类1.通用型注射成型机的主要组成(见图3-1)2.注射成型机的分类1.通用型注射成型机的主要组成(见图3-1)图3-1注射成型机的结构组成1料斗 2机筒 3分流梭 4柱塞 5液压缸1.通用型注射成型机的主要组成(见图3-1)(1)注射成型系统它使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的速率和压力将一定量的熔料注射入模腔内。它主要由料斗、料筒、喷嘴、螺杆、螺杆传动装置

2、、注射成型座移动液压缸、注射液压缸和计量装置等组成。 (2)合模系统(亦称锁模装置)其主要作用是保证成型模具的可靠闭合，实现模具的开、合动作以及顶出制品。它通常由合模机构、拉杆、模板、安全门、制品顶出装置、调模装置等组成。(3)液压与电气控制系统保证注射成型机按工艺过程预定的要求和动作程序准确有效地工作，液压系统主要由各种阀件、管路、动力液压泵及其他附属装置组成；电气系统主要由各种电器仪表等组成。2.注射成型机的分类(1)按机器加工能力分类按机器加工能力(指机器的注射量和锁模力)分为超小型(锁模力在160kN以下，注射成型量在16cm3以下);小型(锁模力为1602000kN，注射成型量为16

3、630cm3);中型(锁模力为20004000kN，注射成型量为8003150cm3);大型(锁模力为400012500kN，注射成型量为315010000cm3);超大型(锁模力在12500kN以上，注射成型量在10000cm3以上)。(2)按机器的传动方式分类按机器的传动方式分为机械式注射成型机、全液压式注射成型机、液压机械式注射成型机。(3)按塑化和注射成型方式分类按塑化和注射成型方式可分为柱塞式注射成型机和螺杆式注射成型机。2.注射成型机的分类(4)按机器外形特征分类按机器外形特征分为立式、卧式、角式和多模注射成型机。(5)按注塑机的用途分类注塑机按用途分类，可分为通用型注塑机和专用型

4、注塑机。(3)按塑化和注射成型方式分类图3-2柱塞式注塑机结构示意1料斗 2机筒 3分流梭 4柱塞 5液压缸 柱塞式注射成型机是通过柱塞依次将落入料筒中的颗粒状物料推向料筒前端的塑化室,依靠料筒外部加热器提供的热量将物料塑化成黏流状态，而后在柱塞的推挤作用下，注入模具的型腔中，如图3-2所示。(3)按塑化和注射成型方式分类图3-3往复螺杆式注塑机结构中的原料塑化部分1喷嘴 2机筒 3螺杆 4料斗 5齿轮减速箱 6电动机 7注射液压缸往复螺杆式注塑机中原料的塑化，是由注塑机上机筒内的螺杆旋转完成的。由螺杆塑化原料、柱塞完成注射熔料工作的注塑机，其原料塑化和注射部分装置结构如图3-3所示。图3-4

5、螺杆塑化原料、柱塞完成注射工作1螺杆 2机筒 3单向阀 4喷嘴 5柱塞从图3-4中可以看到，螺杆塑化原料、柱塞完成注射工作的注塑机由两部分组成，即原料的塑化部分和注射部分。(3)按塑化和注射成型方式分类(4)按机器外形特征分类1)立式注射成型机。2)卧式注射成型机。3)角式注射成型机。4)多模注射成型机。5)组合式注塑机。1)立式注射成型机。图3-5立式注射成型机1合模装置 2注射装置 3机身注射成型装置与合模装置的轴线呈垂直排列，如图3-5所示。图3-6卧式注射成型机1合模装置 2注射装置 3机身2)卧式注射成型机。其注射成型装置与合模装置的轴线呈水平排列，如图3-6所示。其与立式注射成型机

6、相比具有机身低，便于操作，制品依自重脱落，可实现自动化操作等优点。但也有模具安装麻烦，嵌件易倾伏落下，机器占地面积大等不足。3)角式注射成型机。图3-7直角式注射成型机1合模装置 2注射装置 3机身注射成型装置与合模装置的轴线相互垂直排列，注射时，熔料从模具分型面进入型腔，如图3-7所示。该类注射成型机适用于成型中心不允许留有浇口痕迹的制品。4)多模注射成型机。图3-8多模注射成型机a)合模机构绕水平轴转动式 b)合模机构绕垂直轴转动式 c)注射系统移动(或摆动)式 1注射成型系统 2合模系统 3转盘轴 4滑道这是一种多工位操作的特殊注射成型机，如图3-8所示。该类注射成型机充分发挥了塑化装置

7、的塑化能力，可缩短成型周期，适用于冷却定型时间长、安放嵌件需要较多生产辅助时间、具有两种或两种以上颜色的塑料制品生产。5)组合式注塑机。图3-9组合式注塑机的几种常应用的结构布置1注射装置 2合模装置 3机身组合式注塑机的塑化注射部分与合模部分为适应不同注塑制品的成型生产工艺需要，而组合成各种结构布置形式。图3-9所示就是这种组合式注塑机的几种常应用的结构布置。二、注射成型原理及特点注射成型(又称注射模塑、注塑成型或注塑),是热塑性塑料成型的一种重要方法，到目前为止，除氟塑料外，几乎所有热塑性塑料都可用此种方法成型。注射成型是通过注射机来实现的。注射机的类型很多，分类方法各异，习惯上按塑化和注

8、射方式将其分为两大类，即柱塞式注射机和螺杆式注射机。但无论哪种注射机，其基本作用均为两个:一是加热塑料使其达到熔融状态；二是对熔融塑料施加高压，使其射出并充满型腔。 1.柱塞式注射机的注射成型原理2.螺杆式注射机的注射成型原理3.注射成型制品用设备功能与特点1.柱塞式注射机的注射成型原理(1)塑化不均匀塑化是指塑料在料筒内受热达到流动状态并具有良好可塑性的过程。(2)注射量的提高受到限制注射机的公称注射量决定于料筒的塑化能力以及柱塞的直径和行程，而塑化能力又与塑料受热面积有关，要提高塑化能力，注塞式注射机只能依靠加大料筒直径和长度。(3)注射压力损失大柱塞式注射机的公称注射压力虽然很大，但由于

9、在注射时，柱塞相当一部分的压力消耗在压实固体塑料和克服塑料与料筒内壁之间的摩擦阻力上，因此到达型腔内的实际有效压力仅为原来的30%50%。1.柱塞式注射机的注射成型原理图3-10柱塞式注射机的注射成型原理图1型芯 2推件板 3塑件 4凹模 5喷嘴 6分流梭 7加热板 8料筒 9料斗 10柱塞 柱塞式注射机的注射成型原理如图3-10所示。首先注射机的合模机构带动模具的活动部分(动模)由左向右移动(见图3-10a),最终与模具的固定部分(定模)闭合，然后注射机的柱塞将由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推进，与此同时，料筒中已经熔融成粘流状态的塑料，在柱塞的高压、高速推动下，通过料筒前端的喷嘴和模具

10、的浇注系统以较高的速度射入已经闭合的模具型腔中(见图3-10b)。充满型腔的熔体在受压情况下，经冷却固化而保持型腔所赋予的形状。最后，柱塞复位，料斗中的料又落入料筒，注射机的合模机构带动模具的动模部分向左运动而打开模具，模具的推出机构将塑件推出模具(见图3-10c),至此完成一个成型周期。由于柱塞式注射机自身结构的原因，在注射成型中存在以下问题:(1)塑化不均匀 (2)注射量的提高受到限制 (3)注射压力损失大1.柱塞式注射机的注射成型原理2.螺杆式注射机的注射成型原理图3-11螺杆式注射机的注射成型原理图为克服柱塞式注射机在注射成型中存在的问题，注射成型目前通常采用螺杆式注射机，其注射原理如

11、图3-11所示。 首先也是由注射机的合模机构带动动模由左向右移动与定模闭合，接着液压缸活塞带动螺杆按要求的压力和速度，将积存于螺杆前端的熔融塑料经喷嘴和浇注系统射入模具型腔，在此过程中，螺杆不转动(见图3-11a)。当熔融塑料充满模具型腔后，螺杆对熔体仍保持一定的压力(即保压),以阻止塑料的倒流，并向型腔内补充因制件冷却收缩所需要的塑料(见图3-11b)。经一定时间的保压后，注射活塞上的压力消失，螺杆复叉开始转动。此时，由料斗进入料筒的塑料，随着螺杆的转动沿着螺杆再次向螺杆前端输送。在塑料向前输送过程中，它将接受来自料筒的外加热和螺杆的剪切摩擦热并均匀升温至粘流状态，随着积存于螺杆头部熔料量的

12、增加，此处的熔体压力(背压，其大小可通过背压阀调节)也将不断上升。当压力值达到能够克服螺杆后退的阻力时，在螺杆转动的同时，将逐步后退，螺杆前端的熔料量逐渐增加，当螺杆退到预定位置时，即停止转动和后退，以上过程称为预塑。在预塑过程中或再稍长一段时间内，模具型腔内的塑件也在同时冷却硬化。当塑件完全冷却硬化后，模具打开，在推出机构的作用下，塑件被推出模外(见图3-11c),至此完成一个工作循环。2.螺杆式注射机的注射成型原理2.螺杆式注射机的注射成型原理与注塞式注射成型相比，螺杆式注射成型有以下特点: 1)提高了塑化质量和混合效果，改善了成型工艺，提高了塑件质量。2)提高了注射量，扩大了注射成型的塑

13、料品种及塑件的应用范围，使热敏性塑料、流动性差的塑料以及大、中型塑件，都能通过注射成型来生产。3)生产周期短，生产率高，容易实现自动化大规模生产。4)设备投入大，模具较复杂。3.注射成型制品用设备功能与特点(1)注塑机设备功能(2)注射成型制品特点(1)注塑机设备功能1)根据制品用原料的性能，能够选择更换适合其塑化条件要求的不同结构的螺杆形式。2)按制品用原料的塑化条件，要有稳定的加热升温用热源。3)按制品成型质量需要，应保证有一次供料量的准确性。4)为保证原料的塑化质量，螺杆工作时要有可调、稳定的背压力。5)根据不同原料熔融后成型的需要，注射熔料入成型模具时要有工艺要求的注射压力和熔料流速。

14、6)模具成型时的合模力要大于注入成型模具腔内熔料的膨胀力。7)用适当的成型模具温度控制模具腔内熔料的降温固化成型速度。8)成型模具内的熔料流道通畅，型腔有一定的脱模斜度。(2)注射成型制品特点1)可以一次性成型各种形状比较复杂的塑料制品。2)成型注塑件的结构和相互位置尺寸能够保证，制品的表面质量较好。3)制品的各部位结构形状、尺寸可以不同，能够保证制品的相互位置及结构尺寸精度要求，制品能有良好的装配互换性。4)可以注射成型带有金属嵌件的塑料制品。5)注塑制品件可以标准化、规格化、系列化。6)注塑机生产操作比较简单，成型模具调整、更新比较方便。7)注塑机能采用全自动化生产塑料制品，生产效率高。8

15、)注射成型设备投资比较大，成型用模具制造费用较高，成型制品注塑中的工艺条件需要严格控制。三、注塑机结构注塑机的结构组成形式比较多，但不管是哪种组成形式的注塑机，要想全部完成塑料制品的注射成型工作，它就必须具备有原料的塑化、注射、成型模具合模、保压、降温冷却固化和制件的脱模等功能动作。 1.原料塑化注射装置结构2.注射成型机的塑化装置2.螺杆类型A为突变、B为渐变。3.注塑成型机的合模装置系统4.注塑成型机的合模装置系统的分类三、注塑机结构图3-12卧式注塑机立体外观1原料塑化注射部分 2合模，制品成型部分 3液压传动工作部分 4电加热控制部分 5操作控制台图3-12中所示注塑机是目前国内应用比

16、较普遍的，数量最多的一种普通卧式注塑机的立体外观。从图中可以看到，注塑机主要组成部件有塑化注射部分、合模成型制品部分、液压传动部分、电控加热冷却系统、润滑和安全保护及监控测试等。1.原料塑化注射装置结构注塑机用原料的塑化注射装置结构主要有柱塞式和螺杆往复式两种结构形式。图3-13所示为柱塞式塑化注射装置结构。图3-14所示为螺杆往复式塑化注射装置结构。(1)柱塞式塑化注射装置(2)螺杆往复式塑化注射装置1.原料塑化注射装置结构图3-13柱塞式塑化注射装置结构1料斗 2计量供料 3分流梭 4电加热器 5喷嘴 6料筒 7柱塞8注射座移动液压缸 9注射液压缸 10供料控制液压缸柱塞式塑化注塑装置结构

17、如图3-13所示。它主要由料斗、计量供料及供料控制液压缸、柱塞、料筒、电加热器、分流梭、喷嘴和注射座移动液压缸及注射液压缸等零件组成。图3-14螺杆往复式塑化注射装置结构 1螺杆 2料斗 3料筒 4液压马达 5导柱 6注射成型液压缸螺杆往复式塑化注射装置结构如图3-14所示。它主要由螺杆、料筒、齿轮减速箱、料斗、加热器、喷嘴和螺杆移动注射液压缸及注射座移动用液压缸等零部件组成。1.原料塑化注射装置结构(2)螺杆往复式塑化注射装置螺杆往复式塑化注射装置工作特点如下： 由一根螺杆的转动、后退和前移来完成原料的塑化注射工作。 能适应多种塑料的注射成型工作。 对原料的混合均匀、塑化能力强，质量稳定，能

18、注塑大型制件。 能保证热敏性塑料的注射成型质量，适应工程塑料制品尺寸形状精度的条件要求。 注射压力均匀稳定，速度快，成型周期短，功率消耗较低。 设备零件组合紧凑，布置合理，对设备维护、维修和清理都比较方便。 与柱塞式塑化注射装置相比较，螺杆往复式塑化注射装置结构比较复杂，但其工作效率高，节约能源，生产周期短，成型制品质量要比柱塞式注塑机优越许多。2.注射成型机的塑化装置塑化装置是注射系统的重要组成部分。下面主要介绍螺杆式塑化装置。螺杆式注射机的主要塑化装置包括螺杆、料筒、注射喷嘴等。(1)螺杆 (2)料筒(3)喷嘴(1)螺杆1)螺杆的类型分为结晶型和非结晶型两种。2)结晶型螺杆指螺槽深度由深变

19、浅的过程是在一个较短的距离内完成的，如图3-15所示。注射螺杆的主要特征：注射螺杆与挤出螺杆很相似，但由于它们在生产中的使用要求不同，所以，相互之间有差异，主要差异表现在以下几个方面： 作用原理方面。挤出螺杆是在连续推物料的过程中将物料塑化，并在机头处形成相当高的压力，通过成型机头获得连续挤出的制品。挤出机的生产能力、稳定的挤出量和塑化均匀性是挤出螺杆应该充分考虑的主要问题，这将关系到挤出制品的质量和产量。而注射螺杆按注射工艺过程的要求完成对固体物料的预塑和对熔料的注射这两个任务，并无稳定挤出的特殊要求。注射螺杆的预塑也仅仅是注射成型过程的一个前道工序，与挤出螺杆相比不是主要问题。1)螺杆的类

20、型分为结晶型和非结晶型两种。图3-15注射成型螺杆类型 a)非结晶型螺杆 b)结晶型螺杆非结晶型螺杆是指螺槽深度由加料段较深螺槽向均化段较浅螺槽过渡的过程是在一个较长的轴向距离内完成的，如图3-15a所示。该类螺杆主要用于加工具有较宽的熔融温度范围、高黏度的非结晶性物料，如PVC等。(1)螺杆 物料受热方面。物料在注射机料筒中，除了塑化时受到类似于挤出螺杆的剪切作用而产生的热量外，预塑后的物料因在料筒内有较长的停留时间，受外部加热器的加热时间也较长。另外，在注射成型时，物料以高速流经喷嘴而受到强烈剪切产生剪切热。 塑化压力调节方面。在生产过程中，挤出螺杆很难对塑化压力进行调节，而注射螺杆对物料

21、的塑化压力可以方便地通过背压来进行调节，从而容易对物料的塑化质量进行控制。 螺杆长度变化方面。注射螺杆在预塑时，螺杆边旋转边后退，使得有效工作长度发生变化。而挤出螺杆要求定温、定压、定量、连续挤出，挤出时必须是定位旋转，螺杆有效工作长度不能发生变化。(1)螺杆 塑化能力对生产能力的影响方面。挤出螺杆的塑化能力直接影响生产能力，而注射螺杆的预塑时间比制品在模腔内的冷却时间短，因此，注射螺杆的塑化能力不是影响生产能力的主要因素。 螺杆头结构形式方面。注射螺杆头与挤出螺杆头不同，挤出螺杆头多为圆头或钝头，注射螺杆头多为尖头，且头部具有特殊结构。锥形或头部带有螺纹的螺杆头。该类螺杆头主要用于加工黏度高

22、、热稳定性差的物料，可以防止在注射时因排料不干净而造成的滞料分解现象。图3-16通用螺杆的几何形状及各部尺寸代号 L 螺纹部分长 L1加料段长 L2塑化段长 L3计量段长 P螺 距 D螺杆直径 h1加料段螺纹深 h3计量段螺纹深 e螺纹棱宽 R1、R2螺纹根部圆角半径 螺杆头结构形式方面。通用螺杆的几何形状及各部尺寸代号如图3-16所示。国产注塑机螺杆各部分尺寸见表3-1。 螺杆头结构形式方面。表3-1国产注塑机螺杆各部分尺寸注：1.代号尺寸参照图1-20。 2.螺杆类型A为突变、B为渐变。3)新型注射螺杆。在注射过程中，注射螺杆既要作旋转运动又要做轴向移动，而且是间歇动作的，因而注射螺杆中物

23、料的塑化过程是非稳定的。 4)螺杆质量技术要求 螺杆毛坏用38CrMoAl或40Cr合金钢经锻造成型。 螺杆粗加工后应进行调质处理，硬度为260290HB。 螺杆精加工后的外圆精度应符合GB/T 18011999中h8级精度要求。 螺杆螺纹部分表面粗糙度Ra值为：螺纹两侧面不大于1.6m、螺纹底槽面和外圆不大于0.8m。 螺纹表面氮化处理，氮化层深为0.30.6mm,硬度740840HV。 螺杆脆性不大于2级。(1)螺杆(2)料筒料筒是注射机塑化装置的另一个重要零件，大多采用整体式结构。 1)料筒加料口的断面形状由于注射机多数采用重力加料，加料口的断面形状必须保证重力加料时的输送能力。2)料筒

24、的壁厚要保证在压力下有足够的强度，同时还要具有一定的热惯性，以维持温度的稳定。3)料筒的加热与冷却注射机料筒的加热方式大多采用电阻加热(带状加热器、铸铝加热器、陶瓷加热器)。4)料筒质量技术要求。 料筒要用抗腐蚀、耐磨损合金钢材制造。国内目前多用38CrMoAl、40Cr或45钢制造。 料筒毛坏应经锻造成型。图3-17加料口的断面形状(2)料筒1）加料口的断面形状可以是对称型的，也可以是偏置形的，基本形式如图3-17所示。图3-17a为对称型加料口，加料口偏小，制造容易、输送能力低。图3-17b、图3-17c为非对称型加料口，适合于螺杆高速喂料，有较好的输送能力，但制造较困难。当采用螺旋强制加

25、料装置时，加料口的俯视形状应采用对称圆形为好。表3-2国内生产的注射机料筒壁厚(2)料筒2）国内生产的注射机料筒壁厚见表3-2,仅供参考。(2)料筒3)料筒的加热与冷却注射机料筒的加热方式大多采用电阻加热(带状加热器、铸铝加热器、陶瓷加热器)。这是由于电阻加热器具有体积小、制造和维修方便等特点。4)料筒质量技术要求。 料筒要用抗腐蚀、耐磨损合金钢材制造。国内目前多用38CrMoAl、40Cr或45钢制造。 料筒毛坏应经锻造成型。 料筒粗加工后应调质处理，硬度为260290HB。 料筒机械加工后，壁厚应均匀，内孔加工精度应符合GB/T 11841996标准中7级精度。 内孔表面要氮化处理，氮化层

26、深应在0.400.70mm范围内。表面硬度不小于950HV。 内孔表面精加工后表面粗糙度Ra应不大于1.6m。(3)喷嘴喷嘴起连接注射系统和成型模具的桥梁作用。喷嘴的类型很多，按结构可分为直通式喷嘴、锁闭式喷嘴和特殊用途喷嘴三种。1)直通式喷嘴。直通式喷嘴是指熔料从料筒内到喷嘴口的通道始终是敞开的。根据使用要求的不同有几种结构，如图3-18. 短式直通式喷嘴。这种喷嘴结构简单，制造容易，压力损失小，但当喷嘴离开模具时，低黏度的物料易从喷嘴口流出，产生“流涎”现象(即预塑时熔料自喷嘴口流出)。另外，因喷嘴长度有限，不能安装加热器，熔料容易冷却。因此，这种喷嘴主要用于加工厚壁制品和热稳定性差的高黏

27、度物料。 延长型直通式喷嘴。它是短式喷嘴的改型，其结构简单，制造容易。由于加长了喷嘴体的长度，可安装加热器，熔料不易冷却，补缩作用大，射程较远，但“流涎”现象仍未克服。它主要用于加工厚壁制品和高黏度的物料。图3-18直通式喷嘴a)短式直通式喷嘴 b)延长型直通式喷嘴 c)远射程直通式喷嘴1)直通式喷嘴。(3)喷嘴 远射程直通式喷嘴。它除了设有加热器外，还扩大了喷嘴的储料室以防止熔料冷却。这种喷嘴的口径小，射程远,“流涎”现象有所克服。它主要用于加工形状复杂的薄壁制品。(3)喷嘴2)锁闭式喷嘴。 弹簧针阔式喷嘴。分为外弹簧针阀式和内弹簧针阀式喷嘴，它们是依靠弹簧力通过挡圈和导杆压合针阔芯实现喷嘴

28、锁闭的，是目前应用较广的一种喷嘴。 液控锁闭式喷嘴。它是依靠液压控制的小液压缸通过杠杆联动机构来控制阔芯启闭的。这种喷嘴使用方便，锁闭可靠，压力损失小，计量准确，但增加了液压系统的复杂性。与直通式喷嘴相比，锁闭式喷嘴结构复杂，制造困难，压力损失大，补缩作用小，有时可能会引起熔料的滞流分解，故主要用于加工低秸度的物料。3)特殊用途喷嘴除了上述常用的喷嘴之外，还有适用于特殊场合下使用的喷嘴。4)喷嘴形式的选择应根据加工塑料的性能和成型制品的特点来确定。4)喷嘴形式的选择应根据加工塑料的性能和成型制品的特点来确定。图3-19喷嘴头部与模具接触示意图 a)接触不好b)喷嘴孔直径偏大c)正确接触为使喷嘴

29、与模具很好地接触，模具主浇道衬套的凹面圆弧直径应比喷嘴头球面圆弧直径稍大，也可使二者的直径相等。图3-19为喷嘴头部与模具主浇道接触示意图。3-19c图为正确的接触。3.注塑成型机的合模装置系统图3-20液压-机械合模装置主要零部件位置1合模液压缸 2调模距机构3固定后模板 4活塞杆 5曲肋连杆机构 6顶出液压缸7移动模板 8安全保护机构9拉杆 10固定前模板 11固定拉杆螺母合模装置的开闭模动作是注射机的塑化、注射、保压降温、制品成型和制品脱模等工作程序中的一项重要工序。合模装置中的主要组成零部件如图3-20所示，主要有合模液压缸、调模距机构、固定后模板、活塞杆、曲肋连杆机构、制件顶出液压缸

30、、移动模板、安全保护机构、拉杆、固定前模板和拉杆固定螺母等。3.注塑成型机的合模装置系统(1)合模装置工作条件要求(2)拉杆的作用及质量技术要求拉杆是注塑机合模机构中的重要零件，主要功能是固定安装在拉杆两端的模板相互间的距离，以保证拉杆上的移动模板在液压缸活塞的推动下能自由前后滑动，能承受锁紧模具时的巨大拉伸力和支撑模具、模板重力作用产生的弯曲力。(3)模板的作用及质量技术要求模板与拉杆装配紧固定位后形成一个合模机构的框架。(4)拉杆与模板装配质量技术要求为了保证移动模板在拉杆上前后滑动时速度平稳、能长时间正常工作运行，同时为保证两半模具合模后各点受力均匀。(1)合模装置工作条件要求1)模具的

31、合模力(即合模装置的锁模力)要大于熔料注入模具腔内的胀力，以保证成型模具在承受熔料以一定压力和速度充满模具空腔时，不因受较大的冲击胀力而开缝。2)要根据注塑制品的外形尺寸大小，选取适合其生产需要的模板面积、模板行程和模板移动时的最小与最大距离，以保证成型模具厚度和制件能顺利脱模、取出。3)为了缩短一次注射生产成型制品循环时间，开闭模的速度应尽量加快。4)制品顶出力要均匀、平稳，特别是大型制件的顶出。5)合模机构的开、闭模动作要有安全保护装置，相互运动零件工作面要有良好的润滑，以保证安全生产和延长各工作零件的使用寿命。(2)拉杆的作用及质量技术要求1)拉杆要用优质碳素结构钢(如用45钢)制造，毛

32、坯应经锻造成型。2)拉杆粗加工后要进行调质处理，硬度为220250HB。3)拉杆精加工后工作面表面粗糙度Ra值应不大于0.65m;工作面外圆按f 7级精度加工，与模板配合部位按h6级精度加工。4)为提高工作面耐磨性，应进行表面热处理，硬度为4550HRC。(3)模板的作用及质量技术要求1)模板应选择韧性和刚性都比较好的材料制造，如可用ZG35、ZG40铸钢或球墨铸铁等材料铸造成型。2)毛坯铸造成型后要进行退火失效处理，以消除铸造毛坯内应力。3)机械加工时要分粗、精两次切削加工；一次装夹，完成平面、拉杆装配孔及中心孔各部位机械切削至图尺寸。4)模板工作平面精加工后表面粗糙度Ra应不大于1.25m

33、,平面度偏差值应不超过表3-3中条件要求。4)模板工作平面精加工后表面粗糙度Ra应不大于1.25m,平面度偏差值应不超过表3-3中条件要求。表3-3模板工作面不平度偏差值(单位：mm)(4)拉杆与模板装配质量技术要求图3-21拉杆和模板的组合装配 1模板2拉杆3紧固螺母拉杆与模板装配质量技术要求为了保证移动模板在拉杆上前后滑动时速度平稳、 能长时间正常工作运行，同时为保证两半模具合模后各点受力均匀。拉杆和模板的组合装配常用形式如图3-21所示。对两零件的组合装配质量要求如下：(4)拉杆与模板装配质量技术要求1)拉杆与两端固定模板装配后,4根拉杆的中心线应分别与设备中心线对称，各拉杆的轴心线要相

34、互平行，而且与设备中心线的距离要相等。2)两块固定模板的内侧工作平面、移动模板及前固定模板，应与成型模具结合固定的平面相互平行，同时，这几个平面还要与设备中心线垂直。3)成型模具在模板上安装固定后，前固定模板与移动模板上的两半模具的结合平面要平行；控制调整至在100mm内平行度不大于0.03mm,以保证两半成型模具面的严密接触结合，避免注射时有熔料从此处溢出，使制品产生飞边，影响制品成型质量。4.注塑成型机的合模装置系统的分类(1)机械式合模系统机械式合模系统在早期出现过，它是依靠齿轮传动和机械肘杆机构的作用，实现启闭模具运动的，如图3-22所示。(2)液压式合模系统这种合模系统是依靠液体的压

35、力实现模具的启闭和锁紧作用的。(3)液压-机械组合式合模装置液压-机械式合模装置是利用连杆机构或曲肘撑板机构，在油压作用下，使合模系统内产生内应力实现对模具的锁紧，其特点是自锁、省能、速率快。(4)合模装置的比较液压式与液压-机械式合模装置各具特点，为便于了解两类合模装置的性能特点，对其作一比较，见表3-4。(1)机械式合模系统图3-22机械式合模系统a)手动机械式b)机械式机械式合模系统在早期出现过，它是依靠齿轮传动和机械肘杆机构的作用，实现启闭模具运动的，如图3-22所示。因该合模系统调整复杂，惯性冲击大，目前已被其他合模装置取代。(2)液压式合模系统这种合模系统是依靠液体的压力实现模具的

36、启闭和锁紧作用的。1)直压式合模装置。2)增压式合模装置。3)充液式合模装置。1)直压式合模装置。图3-23直压式合模装置1合模液压缸 2后模板 3拉杆4动模板 5模具 6前模板如图3-23所示，模具的开启和锁紧都是在一个液压缸的作用下完成的，这是最简单的液压合模装置。2)增压式合模装置。图3-24增压式合模装置1增压液压缸2合模液压缸如图3-24所示，压力油先进入合模液压缸，因为液压缸直径较小，其推力虽小，但却能增大移模速率。当模具闭合后，压力油换向进入增压液压缸。由于增压活塞两端的直径不一样(即所谓差动活塞),利用增压活塞两端面积差的作用，提高合模液压缸内的液体压力，以此满足锁模力的要求。

37、3)充液式合模装置。图3-25充液式合模装置1定模板 2拉杆 3动模板 4移模液压缸5合模液压缸 6充液油箱 7液控单向阀(充液阀)充液式合模装置由一个大直径活塞式合模液压缸和一个小直径柱塞式快速移模液压缸组成，如图3-25所示。合模时，压力油首先从C口进入小直径快速移模液压缸内，推动合模液压缸活塞快速闭模，与此同时，合模液压缸左腔产生真空，将充液油箱内大量的液压油经充液阀填充到合模液压缸的左腔内。当模具闭合时，合模液压缸左端A口通入压力油，充液阀关闭，由于合模液压缸面积大，从而能够保证合模力的要求。(3)液压-机械组合式合模装置图3-26液压-单曲肘合模装置1合模液压缸2后固定模板3调节螺钉

38、4单曲肘连杆机构5推出杆6后移动模板7调距螺母8前移动模板9拉杆10前固定模板液压-单曲肘合模装置如图3-26所示。当压力油从液压缸上部进入时，将推动活塞向下运动，从而迫使两根连杆成为一条直线，进而锁紧模具。当压力油从液压缸下部进入时，活塞向前运动，使原来成一条直线的连杆屈曲，并带动注射机移动模板左移而实现开模。液压缸用饺链与机架相联，在开、合模过程中，液压缸可以摆动。(3)液压-机械组合式合模装置液压-机械式合模装置的特点:1)有机械增力作用。2)有自锁作用。3)模板运动速率和合模力是变化的，其变化规律基本符合工艺要求。4)模板间距、锁模力和合模速率必须设置专门调节机构进行调节。5)肘杆、销

39、轴等零部件的制造和安装调整要求较高。(4)合模装置的比较表3-4液压式与液压-机械式合模装置的比较液压式与液压-机械式合模装置各具特点，为便于了解两类合模装置的性能特点，对其作一比较，见表3-4。四、注射成型机液压控制系统1.液压控制系统的特点与组成2.常用液压元件3.液压基本回路4.液压传动系统工作注意事项5.液压传动工作异常现象与排除方法1.液压控制系统的特点与组成(1)液压控制系统的特点注射机的液压控制系统严格地按液压程序进行工作；在每一个注射周期中，系统的压力和流量是按工艺要求进行变化的；注射功率可在超载下使用，而螺杆的塑化功率、启闭模功率都应在接近或等于额定功率条件下使用。(2)液压

40、控制系统的组成一个完整的液压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质5部分组成。(2)液压控制系统的组成图3-27液压传动系统机构组成 1过滤网 2液压泵 3输油管 4溢流阀 5节流阀 6换向阀 7液压缸一个完整的液压系统主要由动力元件、执行元件、控制元件、辅助元件和工作介质5部分组成。动力元件包括液压泵，其作用是将机械能转化为液压能；执行元件包括液压缸、油马达，其作用是将液压能转化为机械能，推动执行机构对外做功；控制元件有溢流阀、节流阀、换向阀、单向阀等，主要控制系统的压力、流量与流向；辅助元件有油箱、滤油器、蓄能器、管道、管接头和压力表等；工作介质多用液压用油，其作用是传

41、递液压能。图3-27所示为液压传动系统机构组成。2.常用液压元件(1)液压泵它是为液压传动提供动力的零件，也称动力元件。(2)油马达其功能正好与液压泵相反，是将液压能转换为机械能输出的装置。(3)液压缸它与油马达一样，也是液压传动中的执行元件。(4)液压控制阀它用于控制液压系统中液压油的压力、流量和流向三个参数，从而实现对液压系统执行元件的驱动力、运动速率和移动方向的控制。根据上述三个参数的控制需要，液压控制阀可分为压力控制阀、流量控制阀和方向控制阀三类。1)压力控制阀。2)流量控制阀。3)方向控制阀。(5)辅助元件(5)辅助元件液压系统的辅助元件包括滤油器、油箱、油冷却器、蓄能器以及压力继电

42、器等。1)滤油器。2)油箱。3)油冷却器。4)蓄能器。3.液压基本回路注射机的液压系统是由若干个液压基本回路组合而成的。这些基本回路主要是用于控制压力、速率和方向。(1)压力控制回路它主要由应用元件和执行元件组成，对系统液压压力进行控制与调节。(2)速率控制回路在液压系统中，通常根据负载运动速率的要求，设置液压油流量的调节回路，称为速率控制回路。(3)方向控制回路它是控制液压缸、油马达等执行元件的动作方向及停止在任意位置的回路。4.液压传动系统工作注意事项1)液压传动系统的工作环境温度不应超过30，工作场地不许有烟火、风沙和灰尘。2)储油箱要有防尘盖和通气孔。3)经常检查冷却水管，不能有泄漏现

43、象，液压油中不许混有水分和任何杂质。4)定期对液压油进行检验，黏度变化值不应超过20%;酸值不大于2mg KOH/g。5)输油管路和系统中零部件应耐腐蚀。6)正常工作情况下，液压油应在11.5年时间内更换一次新油。7)新设备开车生产1个月后，要排除液压传动系统中的液压油，清洗管路，然后再加注新液压油。4.液压传动系统工作注意事项8)液压传动系统中的工作压力不允许随意调节，不要以为液压油的压力越高越好。9)发现液压系统管路有漏油现象时，要及时维修排除故障。10)维修安装液压系统零部件时，拆卸、安装不允许用于锤击打液压工作零件，防止损坏零件工作面，影响控制件的工作质量。5.液压传动工作异常现象与排

44、除方法(1)液压冲击现象(2)液压系统工作噪声大、液流或压力不稳定的原因与故障排除(3)液压油温度高的原因与排除(1)液压冲击现象1)液压冲击现象产生原因。2)液压冲击现象的预防与排除 注意减慢阀门的关闭或换向动作速度。 注意在满足液压系统工作要求的情况下控制液压油流速不能过快。 在液压缸的液流进出口安装控制液压油压力升高的安全阀。 产生液压冲击现象时，应降低液压系统压力、油温，提高液压缸中活塞的背压力，排除液压油管路中气体。如果是换向阀动作速度快，可清洗换向阀附近的节流阀和单向阀，有可能是这种控制阀工作出现异常，造成换向阀的阀芯滑动过快。(2)液压系统工作噪声大、液流或压力不稳定的原因与故障

45、排除1)液压泵工作零件磨损严重，产生较大工作噪声，应对液压泵进行维修。2)油过滤网堵塞，液压泵吸油困难，应清洗过滤网。3)油温过高或偏低都容易造成液压传动工作不正常，适当调整控制油温在1550范围内。4)液压油黏度偏高，流动阻力大，适当调换黏度低些液压油。5)液压系统中各控制元件磨损严重或液压油中有杂质过多,应检查维修或更换液压油。6)液压系统管路中有空气，应排除油中空气。7)油箱中液面过低，回油管口在液面上产生气泡沫，使油中混入空气。(3)液压油温度高的原因与排除1)降低液压油温度用循环冷却水流量小。2)液压泵磨损严重，工作效率低，使液压泵体发热，则油温也随之升高。3)液压系统油压过高，应适

46、当降低油压。4)回油没有完全卸压，产生回油压高现象，应完全卸除回油压力。5)液压系统中的管路和控制阀件口径选配不当，造成油流阻力大，使油温升高。五、注塑机安全装置1.操作工安全生产保护装置2.模具安全工作保护装置3.液压传动系统安全生产保护装置3.液压传动系统安全生产保护装置1)润滑油供应不足。2)液压油工作油量不足。3)液压油的油温过高。4)滤油器堵塞、吸油管中供油不足，空气混入液压油中都会影响液压油正常工作。第二节注塑机规格型号与基本参数一、注塑机标准机型的标注二、注塑机主要技术参数及校核三、注塑机的型号及主要技术性能参数四、塑料注射成型机的安装、调试、操作、维护及安全生产一、注塑机标准机

47、型的标注1)国际常用注塑机机型标注方法。2)国内机械行业注塑机机型标注方法(JB/T 72671994)。3)国家标准(GB/T 127831991)注塑机机型标注方法。4)一些主要注塑机生产厂家标注方法。5)欧洲塑料橡胶机械制造者委员会建议标准标注方法(1983)。表3-5我国国家标准(GB/T 127832000)规定的塑料注塑机型号和名称一、注塑机标准机型的标注我国国家标准(GB/T 127832000)规定的塑料注塑机型号编制标注方法见表3-5。塑料注塑机基本参数(JB/T 72671994)介绍见表3-6。JB/T 72671994标准中规定的合模力值见表3-7。合模装置中JB/T

48、72671994标准规定的一些设备尺寸数值见表3-8。表3-6塑料注塑机基本参数(JB/T 72671994)一、注塑机标准机型的标注表3-7塑料注塑机合模力参数(JB/T 72671994)一、注塑机标准机型的标注表3-8塑料注塑机合模装置中的参数(JB/T 72671994)一、注塑机标准机型的标注二、注塑机主要技术参数及校核1.公称注射量2.注射压力3.注射速率、注射速度和注射时间4.塑化能力5.合模力6.合模装置的基本尺寸7.开、合模速度8.空循环时间9.推出机构的校核10.安装部分相关尺寸的校核11.模具的固定1.公称注射量公称注射量是指将注射机的注射螺杆或柱塞调整到最大注射行程，在

49、对空注射的条件下，一次所能达到的最大注射量。(1)公称注射容量它是指注射机对空注射时，螺杆一次最大行程所注射的塑料体积，以立方厘米(cm3)表示。(2)公称注射质量注射机对空注射时，螺杆作一次最大注射行程所能注射的聚苯乙烯塑料质量，以克(g)表示。(3)注射量的校核选用注射机时，通常是以某塑件实际需要的注射量来初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、开模行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号，为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于或等于某注射机的公称注射量的80%，即 nV塑+V浇0.8V公 nm

50、塑+m浇0.8m公式中 V公注射机公称注射量(cm3)； m公聚苯乙烯为标准的注射机的公称注射量(g) V塑单个塑件的容积(cm3)； V浇浇注系统的容积(cm3)； m塑单个塑件的质量(g)； m浇浇注系统的质量(g)； n型腔数目(个)。那么该规格的注射机是否合适，还要对该机型的其他技术参数进行校核。(3)注射量的校核 注射压力是指将熔料从料筒注射进模具所需的压力。因为熔料在流动过程中在喷嘴、浇注系统和型腔处都会遇到流动阻力，只有螺杆(或柱塞)对熔料施加足够大的压力，才能使熔料克服这些阻力而流动。影响注射压力的因素有塑料的性能、塑化方式、塑化温度、模具温度、制品的形状及精度要求等，因此，注

51、射压力要根据实际情况来选用。 注射压力的校核：该项工作是校核所选注射机的公称压力p公能否满足塑件成型时所需要的注射压力p0。塑件成型时所需要的压力一般由塑料流动性、塑件结构和壁厚以及浇注系统类型等因素决定，其值一般为70150MPa，具体可参考表3-9。 通常要求： p公p02.注射压力3.注射速率、注射速度和注射时间表3-9部分塑料所需的注射压力p0(单位：MPa)表3-10常用注射速率5.合模力图3-28合模力、型腔压力及制当高压的塑料熔体充填型腔时，沿锁模方向产生一个很大的胀型力，如图3-28所示。合模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力。当高压的塑料熔体充填型腔时，沿锁模方向

52、产生一个很大的胀型力，如图3-28所示。为此，注射机的额定合模力必须大于该胀型力，否则容易产生锁模不紧而发生溢料的现象，即 F合 F胀 = p腔 A分式中 F合注射机的额定合模力(N)； F胀型腔的胀型力(N)； p腔模具型腔内塑料熔体平均压力(MPa)，一般为注射压 力的0.30.65倍，通常为2040MPa，也可参考表3-11； A分塑件和浇注系统在分型面上的投影面积之和(mm2)。5.合模力5.合模力表3-11平均模腔压力值模腔的平均压力因受注射压力、塑料粘度、成型工艺条件、制件形状和工艺要求、喷嘴和烧注系统形式以及模具温度等各种因素的影响，其值较难取。表3-9所列为根据不同制品及塑料品

53、种，通常所选用的平均模腔压力值。6.合模装置的基本尺寸(1)模板尺寸与拉杆间距如图3-29所示，模板尺寸为(HV)拉杆间距指水平方向两拉杆之间的距离与垂直方向两拉杆距离的乘积，即拉杆内侧尺寸为(H0V0)，模板尺寸和拉杆间距均是模具安装面积的主要参数。(2)模板间最大开距它是用来表示注射机所能加工制品最大高度的特征参数。(3)动模板行程它是指动模板移动距离的最大值。(4)模具最大厚度与最小高度模具最大厚度Hmax与最小厚度Hmin是指动模板闭合后，达到规定合模力时，动模板与固定模板间的最大(小)距离。(5)调模行程为了成型不同高度的制品，模板间距应能调节。(1)模板尺寸与拉杆间距图3-29模板

54、尺寸与拉杆间距如图3-29所示，模板尺寸为(HV)拉杆间距指水平方向两拉杆之间的距离与垂直方向两拉杆距离的乘积，即拉杆内侧尺寸为(H0V0)，模板尺寸和拉杆间距均是模具安装面积的主要参数。表3-12注射机标准模板上定位孔直径、注射成型喷嘴球半径尺寸(JB/T 72671994）(1)模板尺寸与拉杆间距(单位：mm)我国注射机标准规定了模板上定位孔直径、注射成型喷嘴球半径尺寸，见表3-12,供参考。(2)模板间最大开距图3-30模板间尺寸 1固定模板 2模具 3制品 4移动模板它是用来表示注射机所能加工制品最大高度的特征参数。它是指开模时，固定模板与动模板之间，包括调模行程在内所能达到的最大距离

55、，如图3-30所示。 为使成型后制品能方便地取出，模板间最大开距一般为成型制品最大高度的34倍。 Lmax=(34)hmax式中 Lmax模板间最大开距(mm)； hmax成型制品最大高度(mm)。 液压式合模系统模板间最大开距如下： Lmax=smax+Hmax式中 smax动模板行程(mm)； Hmax模具最大厚度(mm)。液压-机械式合模系统模板间最大开距如下： Lmax=smax+Hmin式中 Hmin模具最小厚度(mm)。(2)模板间最大开距7.开、合模速度 一般注射机动模板运行速度是：合模的起始及终了阶段速度要慢，其目的是为了保护模具、制件推出能够平稳以及加工带有嵌件的制品时嵌件的

56、定位能够稳定与准确。中间的快是要求注射机在开、合模运动的中间，速度要快，以缩短成型周期，提高生产率。8.空循环时间 空循环时间是指在没有塑化、注射保压、冷却、取出制品等动作的情况下，完成一次循环所需要的时间(s)。它由合模、注射座前进和后退、开模以及动作间的切换时间所组成9.推出机构的校核各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不相同，国产注射机的推出装置大致可分为以下4种形式: 1)中心推出杆机械推出，如卧式XS-ZY-60、XS-ZY-250、立式SYS-30，直角式SYS-45及SYS-60等型号注射机。2)两侧双推杆机械推出。3)中心推杆液压推出与两侧双推杆机械推出联合作用注射机，如卧

57、式XS-ZY-250、XS-ZY-500等型号注射机。4)中心推出杆液压推出与其他开模辅助液压缸联合作用注射机。10.安装部分相关尺寸的校核模具与注射机安装部分的相关尺寸，主要有喷嘴尺寸、定位圈尺寸、拉杆间距、最大模具厚度与最小模具厚度等。注射机的型号不同，其相应的尺寸也不同，注射机的一些尺寸决定了模具上相应的尺寸。图3-31是国产XS-ZY-500卧式注射机的锁模机构与装模尺寸。(1)模板规格与拉杆间距的关系模具的安装有两种方式，从注射机上方直接吊装入机内进行安装，或先吊到侧面再由侧面推入机内安装。(2)定位圈与注射机固定板的关系模具定模固定板上的定位圈要求与主流道同心，并与注射机固定模板上

58、的定位孔基本尺寸相等，呈间隙配合。(3)注射机的喷嘴与模具的浇口套(主流道衬套)关系主流道始端的球面半径SR应比注射机喷嘴头球面半径SR0大12mm；主流道小端直径d应比喷嘴直径d0大0.51mm，以防止主流道口部积存凝料而影响脱模。(4)模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系(见图3-33)图3-31国产XS-ZY-500卧式注射机的锁模机构与装模尺寸10.安装部分相关尺寸的校核(1)模板规格与拉杆间距的关系模具的安装有两种方式，从注射机上方直接吊装入机内进行安装，或先吊到侧面再由侧面推入机内安装。图3-32模具与注射机的关系 1注射机推杆 2注射机动模固定板 3压板 4动模 5注射机拉杆 6

59、螺钉 7定模 8注射机定模固定板(4)模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系(见图3-33)图3-33模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系 1调节螺母 2注射机推杆 3动模安装板 4拉杆 5定模安装板 6喷嘴(4)模具总厚度与注射机模板闭合厚度的关系模具闭合后总厚度与注射机允许的模具厚度之关系应满足如下： Hmin Hm Hmax Hmax = Hmin+H(46)式中 Hm模具闭合后总厚度(mm)； Hmax注射机允许的最大模具厚度(mm)； Hmin注射机允许的最小模具厚度(mm)； H注射机在模具厚度方向的调节量(mm)。11.模具的固定图3-34模具安装方式 a)压板固定 b)螺钉固定

60、c)自动固定 当用压板固定时，只要模具定、动模座板以外的注射机安装板附近有螺孔就能固定，操作很灵活方便，如图3-34a所示。当用螺钉直接固定时，如图3-34b所示，模具定、动模座板上必须设安装孔，同时还要与注射机安装板上的安装孔完全吻合，一般用于较大型的模具安装。另外，还有自动固定机构如图3-34c所示。11.模具的固定图3-35普通夹模尺寸模架的定、动模座板的夹模尺寸如图3-35所示。其中W1、W2取2535mm，H1、H2、H3与模具大小有关，一般取1545mm。另外，标准模架的定模座板的厚度H1一般等于动模座板的厚度H2。三、注塑机的型号及主要技术性能参数1.注射成型机的规格表示2.注塑