塑料注射成型机专家讲座

原理：将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成塑料制件。特点：能一次成型出外形复杂、尺寸准确或带有嵌件塑料制件。生产率高及易于实现自动化。应用：国防工业、机械、电子、航空、交通运输、建筑、农业、文教、卫生及人民生活等各个领域。塑料注射成型机专家讲座第1页5.1.1注射成型机组成图5-1往复螺杆式注射成型机组成1、合模装置2、注射装置3、液压传动系统4、电器控制系统塑料注射成型机专家讲座第2页注射装置：主要作用：使塑料均匀塑化熔融，以足够压力和速度将一定量熔料注射到模腔内。结构组成：塑化部件（机筒、螺杆、喷嘴……）、料斗、计量装置、螺杆传动装置、注射和移动油缸……塑料注射成型机专家讲座第3页合模装置（锁模装置）：主要作用：确保成型模具可靠闭合和实现模具启闭动作，即制成品。结构组成：模板、拉杆、合模机构、制品顶出装置、安全门系统……;塑料注射成型机专家讲座第4页液压传动和电气控制系统：主要作用：确保注射机按工艺过程预定要求（压力、速度、温度、时间）和动作程序，准确无误地进行工作。结构组成：液压部分——液压泵、液压马达、方向阀、流量阀、压力阀、控制阀……电气部分——动力、动作程序和加热等控制部件……塑料注射成型机专家讲座第5页5.1.2注射成型机分类一、按注射机外形特征分类注射成型机立式注射成形机卧式注射成形机角式注射成形机多模注射成形机塑料注射成型机专家讲座第6页1、立式注射成型机特点：注射装置与合模装置轴线呈一线，与水平方向垂直排列。优点：占地面积小，模具拆装方便；成型制件嵌件易于安放。缺点：制件顶出后常需要用手或其它方法取出，不易实现全自动化操作；因机身较高，机器稳定性差，加料及机器维修不便。应用：主要用于注射量在60以下小型注射成型机上。塑料注射成型机专家讲座第7页2、卧式注射成型机特点：注射装置和合模装置轴线呈一线水平排列。优点：机身低，利于操纵和维修；机器因重心较低，故较稳定；成型后制件可利用其自重自动落下，轻易实现全自动操作。应用：卧式注射成型机应用广泛，对大、中、小型都适用，是当前国内外注射成型机中最基本形式。塑料注射成型机专家讲座第8页3、角式注射成型机特点：注射装置与合模装置轴线相互垂直排列。应用：优缺点介于立、卧两种注射成型机之间，使用也比较普遍，在大、中、小型注射成型机中都有应用。它尤其适合于成型中心不允许留有浇口痕迹制件。4、多模注射成型机多模注射成型机是一个多工位操作特殊注射成型机，可依据注射量和机器用途将注射与合模装置进行各种形式排列。塑料注射成型机专家讲座第9页图5-3立式注射机工作原理图5-4卧式注射机工作原理图5-5角式注射机工作原理塑料注射成型机专家讲座第10页图5-7角式注射机图5-6立式注射机塑料注射成型机专家讲座第11页图5-8卧式注射机塑料注射成型机专家讲座第12页注射机加工能力主要用注射量和合模力参数表示，国际上通用表示方法是用注射量和合模力同时表示。按其加工能力可分为超小型、小型、中型、大型、超大型(巨型)注射机。二、按注射机加工能力分类类别合模力/kN注射量/cm3超小型小型中型大型巨型＜200～400400～30003000～60008000～0＞0＜3060～500500～＞表5-1注射机加工能力塑料注射成型机专家讲座第13页三、按注射机用途分类主要有：热塑性塑料通用型热固性塑料型发泡型排气型高速型多色精密鞋用及螺纹制件等塑料注射成型机专家讲座第14页四、按注射机结构分类主要有：柱塞式注射机——结构简单，但塑化不均匀，注射压力损失大，注射量小。螺杆式注射机——塑料在料筒内得到很好塑化，塑件质量较高：注射量大。缺点是价格比柱塞式注射机高。塑料注射成型机专家讲座第15页图5-9螺杆式注射机工作原理塑料注射成型机专家讲座第16页图5-10柱塞式注射机工作原理塑料注射成型机专家讲座第17页5.1.3注射成型机型号规格表示法国际上表示方法：注射量合模力注射量与合模力同时表示我国允许采取注射量、注射量与合模力两种方法。塑料注射成型机专家讲座第18页一、注射量表示法原理：注射量表示法是用注射机注射容量()表示注射机规格，即注射机以标准螺杆(惯用普通型螺杆)注射时80%理论注射量表示。特点：比较直观，要求了注射机成型制件体积范围。不能直接判断两台机器规格大小。举例：XS-ZY-125125——注射机注射容量为125，XS-ZY——X表示成型、S为塑料、Z为注射、Y为预塑式。塑料注射成型机专家讲座第19页二、合模力表示法原理：合模力表示法是用注射机最大合模力来表示注射机规格。特点：此表示法直观、简单，可直接反应出注射机成型制件面积大小。合模力表示法并不直接反应注射制件体积大小，所以此法不能表示出注射机在加工制件时全部能力及规格大小，使用起来还是不够方便。塑料注射成型机专家讲座第20页三、合模力与注射量表示法原理：用注射机合模力作为分母，注射量作为分子表示注射机规格(注射量/合模力)。对于注射量，为了对不一样注射机都有一个共同比较基准，特要求注射压力在100MPa时理论注射量为计算注射量。特点：比较全方面地反应了注射机主要性能，是国际上通行规格表示法。举例：SZ-63/5063——注射容量为6350——合模力为50×10kNSZ——S表示塑料机械，Z表示注射机。塑料注射成型机专家讲座第21页

5.2注射成型机工作过程掌握注射成型机注射成型过程塑料注射成型机专家讲座第22页塑料注射成型：利用塑料三种物理状态（玻璃、高弹和粘流），在一定工艺条件下，借助于注射机和模具，成型出所需要制件。图5-11注射成型机工作流程1、模具2、喷嘴3、加热圈4、料斗5、螺杆传动装置6、注射液压缸7、行程开关8、螺杆9、料筒塑料注射成型机专家讲座第23页图5-12注射成型模拟动画塑料注射成型机专家讲座第24页图5-13注射成型机工作时序塑料注射成型机专家讲座第25页图5-15注射成型机工作循环图5-14注射工艺流程塑料注射成型机专家讲座第26页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模具低压快速闭合，再高压低速锁模。确认模具合紧后，注射装置前移，确保喷嘴与模具主流道入口以一定压力贴合，为注射阶段做好准备。螺杆以高压高速将头部熔料注入模腔，螺杆保持一定压力于熔料上以进行补缩。制件冷却后，旋转螺杆在熔料反压力作用下后退。螺杆退至计量预定位置时，压下限位开关，预塑停顿。防止使喷嘴与冷模长时间接触产生喷嘴内料温过低，影响下次注射和制件质量，同时便于清料。模具内制件冷却定型后，合模机构就开启模具。在注射机顶出系统和模具推出机构联合作用下，将制件自动推出。塑料注射成型机专家讲座第27页

5.3注射成型机技术参数掌握注射成型机技术参数含义和计算塑料注射成型机专家讲座第28页5.3.1注射量概念：对空注射条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置所能到达最大注射量，也称公称注射量。表示方法：以聚苯乙烯为标准，用注射出熔料质量(单位为g)表示，又称为注射质量；用注射出熔料容积(单位为立方厘米)表示，又称为注射容积。我国注射机系列采取后一个表示方法。塑料注射成型机专家讲座第29页依据对注射机注射量定义，公称注射量应为：Vc——公称注射量(cm3)；Ds——螺杆或柱塞直径(cm)；S——螺杆或柱塞最大行程(cm)。一、注射容积塑料注射成型机专家讲座第30页理论上直径为Ds螺杆移动S距离，应该射出Vc注射量，不过在注射时有少部分熔料在压力作用下回流，以及为了确保塑化质量和在注射完成后保压补缩需要，故实际注射量要小于理论注射量。为描述二者差异，引入射出系数α。V——实际注射量(cm3)；α——射出系数。在实际使用中，射出系数并非是一个恒定数值，而是通常在0.7～0.9之间改变。选择设备时，实际注射量应为注射机理论注射量25%～70%为宜。塑料注射成型机专家讲座第31页二、注射质量注射机注射质量应为：W——注射质量(g);Vc——公称注射量(cm3)；α1——密度修正系数，视物料种类和工艺条件而定;α2——螺杆泄漏修正系数，对于止逆头螺杆约为0.95;α——射出系数。塑料注射成型机专家讲座第32页5.3.2注射压力概念：注射时为了克服熔料流经喷嘴、流道和型腔时流动阻力，螺杆(或柱塞)对熔料所施加压力。特点：注射压力直接影响制品质量。注射压力过高，制件可能产生毛边，脱模困难，影响制件表面粗糙度，使制件产生较大内应力，甚至成为废品，同时还会影响注射机使用寿命。注射压力过低，则易产生物料充不满型腔，甚至不能成型等现象。塑料注射成型机专家讲座第33页注射压力大小与流动阻力、制件形状、塑料性能、塑化方式、塑化温度、模具温度及对制件精度要求等原因相关。归纳起来，影响所需注射压力原因主要有以下三个方面：影响塑料流动性能原因（树脂熔融指数、塑化与模具温度与注射速度等）。模具流道与制品形状和尺寸，即影响流动阻力原因。对制品尺寸精度要求。塑料注射成型机专家讲座第34页注射压力理论计算式为：P1——注射压力D0——注射活塞内径Ds——注射螺杆直径P0——注射缸油压。当前国产注射机压力普通为105～150MPa。选择设备时，要考虑所需注射压力是否在注射机理论注射压力范围以内。塑料注射成型机专家讲座第35页依据塑料性能，当前对注射压力使用情况可大致分为以下几类：①注射压力小于70MPa，用于加工流动性好塑料，且制件形状简单，壁厚较大。②注射压力为70～100MPa，用于加工塑料粘度较低，形状、精度要求普通制件。③注射压力为100～140MPa，用于加工中、高粘度塑料，且制件形状、精度要求普通。④注射压力为140～180MPa，用于加工较高粘度塑料，且制件壁薄或不均匀、流程长、精度要求较高。对于一些精密塑料制件注射成型，注射压力可用到230～250MPa。塑料注射成型机专家讲座第36页表5-2部分塑料在加工时所需注射压力塑料注射成型机专家讲座第37页5.3.3注射速度、注射速率与注射时间注射速率是指将公称注射量熔料在注射时间内注射出去，单位时间内所能到达体积流率；注射速度是指螺杆或柱塞移动速度；注射时间是指螺杆(或柱塞)射出一次注射量所需要时间。塑料注射成型机专家讲座第38页注射速度v与注射时间关系为:v——注射速度(m/s)；s——注射行程(m)；t——注射时间(s)。注射速率q与注射时间关系为:q——注射速率(cm3/s)；Vc——公称注射量(cm)塑料注射成型机专家讲座第39页普通说来，注射速率应依据工艺要求、塑料性能、制件形状及壁厚、浇口设计以及模具冷却情况来选定。注射速率过低(即注射时间过长)，制件易形成冷接缝，不易充满复杂模腔。合理地提升注射速率，能缩短生产周期，降低制件尺寸公差，能在较低模温下顺利地取得优良制件。假如注射速率过高，塑料高速流经喷嘴时，易产生大量摩擦热，使物料发生热解和变色，模腔中空气因为被急剧压缩而产生热量，在排气口上有可能出现制件烧伤现象。塑料注射成型机专家讲座第40页当前，注射机所采取注射速度范围，普通在8～12cm/s，高速时大约为15～20cm/s。注射量/g5010025050010004000600010000注射时间/s0.811.251.51.752.253.03.755.0表5-3注射机（通用型）注射量与注射时间关系塑料注射成型机专家讲座第41页5.3.4塑化能力概念：塑化能力是指单位时间内所能塑化物料量。要求：注射机塑化装置应该在要求时间内，确保能够提供足够量、塑化均匀熔料。塑化能力应与注射机整个成型周期配合协调，若塑化能力高而机器空循环时间太长，则不能发挥塑化装置能力，反之，则会加长成型周期。塑料注射成型机专家讲座第42页图5-17注射螺杆结构尺寸螺杆塑化能力G表示为:h3——均化段螺纹深度(cm)；n——螺杆转速(cm)；θ——螺杆轴向夹角(度)；η——修正系数，普通取0.85~0.9；ρ——塑化温度下塑料密度(g/cm3)。塑料注射成型机专家讲座第43页5.3.5锁模力注射时熔料进入模腔时仍有较大压力，它促使模具从分型面处涨开。为了平衡熔料压力，夹紧模具，确保制件精度，注射机合模机构必须有足够锁模力。锁模力与注射量一样，也在一定程度上反应出注射机所能塑制制件大小，是一个主要参数。塑料注射成型机专家讲座第44页锁模力F可由下式计算：F——锁模力(N)pm——模腔平均压力(Pa)；A——最大成型面积(m)；C——安全系数，普通为1.1～1.2。塑料注射成型机专家讲座第45页最大成型面积A可用以下经验公式计算:V——注射量(cm3)；K——经验系数，约为12～15，注射量大取大值。模腔压力约为注射压力25%～50%。对于普通熔料粘度制件，模腔压力为20～30MPa；对于熔料粘度较高、制件精度要求高情况，模腔压力为30～40MPa。塑料注射成型机专家讲座第46页5.3.6合模装置基本尺寸作用：合模装置基本尺寸参数要求了所用模具尺寸范围、定位要求、相对运动程度及其安装条件。主要包含：模板尺寸、拉杆空间、模板最大开距、动模板行程、模具最大厚度和最小厚度等。塑料注射成型机专家讲座第47页模板尺寸为拉杆间距L×H，两个尺寸参数表示了模具安装面积大小，模具模板尺寸必须在模板尺寸及拉杆间距尺寸要求范围之内，模板面积大约为注射机最大成型面积4～10倍。一、模板尺寸图5-18模具与模板及拉杆间距尺寸关系塑料注射成型机专家讲座第48页二、模板最大开距模板最大开距是动模开启时，动模板与定模板之间最大距离（包含调模行程在内）。为了使成型制件便于取出，普通最大开距Lk为成型制件最大高度3～4倍。图5-19模板间尺寸Lk——模板最大开距(mm)；S——动模板行程(mm)；Hmax——模具最大厚度塑料注射成型机专家讲座第49页模板最大开距可用以下公式计算:Lk——模板最大开距(mm)；S——动模板行程(mm)；Hmax——模具最大厚度塑料注射成型机专家讲座第50页三、动模板行程动模板行程是指动模能够移动最大值。对曲肘式合模机构，其动模板行程是一定；而直压式合模机构动模板行程是可变，它与所安装模具厚度相关，当所安装模具厚度为最小值时，动模板行程为最大值。反之为最小值。为便于取出制件，普通动模板行程要大于制件高度2倍。塑料注射成型机专家讲座第51页图5-20模板间最大开距及动模板行程塑料注射成型机专家讲座第52页四、模具最大厚度Hmax和最小厚度Hmin模具最大厚度和最小厚度是指动模板闭合后到达要求锁模力时，动模板与定模板之间所到达最大和最小距离，这两值之差就是调模机构调模行程。这两个基本尺寸对模具安装尺寸设计十分主要：若模具实际厚度小于注射机模具最小厚度，则必须设置模厚调整块,使模具厚度尺寸大于Hmin，不然就不能实现正常合模。若实际模具厚度大于模具最大厚度，则模具也不能正常合模，达不到要求锁模力。这一点对曲肘式合模机构尤为突出。普通模具厚度设定在Hmax和Hmin之间。塑料注射成型机专家讲座第53页图5-21模具厚度与开模行程——机械式合模塑料注射成型机专家讲座第54页图5-22模具厚度与开模行程——液压式合模塑料注射成型机专家讲座第55页图5-23模具厚度与开模行程——机械－液压式合模塑料注射成型机专家讲座第56页5.3.7开合模速度为使模具闭合时平稳以及开模、顶出制件时不使塑料制件损坏，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速运行，这么会降低生产率。在每一个成型周期中，模板运行速度是改变，普通注射机动模板运行速度是按慢—快—慢节奏设计。开合模速度有提升趋势。塑料注射成型机专家讲座第57页

5.4注射成型机结构掌握注射装置、合模装置、液压系统结构。掌握注射成型机各部分主要零部件和工作原理。塑料注射成型机专家讲座第58页注射成型机主要组成部分：注射装置合模装置液压传动系统电器控制系统塑料注射成型机专家讲座第59页图5-24卧式柱塞式注射机结构示意图1、机身2、电动机及液压泵3、注射液压缸4、加料调整装置5、注射柱塞6、加料杆7、料斗8、料筒9、分流梭10、定模固定板(安装板)11、模具12、拉杆13、动模固定板14、合模机构15、合模液压缸16、喷嘴17、加热器18、油箱塑料注射成型机专家讲座第60页图5-25卧式螺杆式注射机结构示意图1、机身2、电动机及液压泵3、注射液压缸4、齿轮箱5、齿轮传动电动机6、料斗7、螺杆8、加热器9、料筒10、喷嘴11、定模固定板12、模具13、拉杆14、动模固定板15、合模机构16、合模液压缸17、螺杆传动齿轮18、螺杆花键19、油箱塑料注射成型机专家讲座第61页5.4.1注射装置注射装置是注射机中直接对塑料加热和加压部分，塑料塑化和注射都在这里进行。所以，注射装置是注射机一个非常主要组成部分。塑料注射成型机专家讲座第62页工作要求：注射装置应能均匀加热和塑化一定数量塑料；注射装置应能以一定压力和速度将熔料注入模腔；注射装置应能保持一定压力，方便向模内补充一部分熔料，赔偿制件冷却收缩，预防模内熔料反流。塑料注射成型机专家讲座第63页当前，从注射成型机上采取注射装置，从工作原理上分主要有：柱塞式注射装置螺杆式（预塑式）注射装置现在实际生产中，大多数使用注射成型机是预塑式尤其是往复螺杆式。塑料注射成型机专家讲座第64页一、柱塞式注射装置组成和工作原理1—喷嘴;2—分流梭;3—加热圈;4—料筒;5—加料装置;6—料斗;7—计量室;8—注射柱塞;9—传动臂;10—注射活塞;11—注射座移动油缸图5-26柱塞式注射装置示意图塑料注射成型机专家讲座第65页结构组成：柱塞式注射装置分为：定量加料装置塑化部件注射液压缸注射座移动液压缸塑料注射成型机专家讲座第66页工作原理：粒料从料斗落入加料装置计量室中。注射液压缸中活塞前进，推进注射柱塞前移，与之相连传动臂带动计量室同时前移将粒料推入料筒加料口。柱塞后退时，加料口粒料进入料筒，同时料斗中第二份粒料又落入加料口。注射动作重复进行，粒料在料筒中不停前移，在前移过程中，依靠料筒加热器加热塑化，使粒料逐步变为粘流态，经过分流梭与料筒内壁间窄缝，使熔料温度均匀，流动性深入提升。最终，在柱塞推进下，熔料经过喷嘴注射到模腔中成型。塑料注射成型机专家讲座第67页特点：结构简单塑化不良，温度不均匀注射压力损失大，注射量小普通用于小型注射机上塑料注射成型机专家讲座第68页二、预塑式注射装置组成和工作原理1、螺杆预塑式注射装置结构组成：由螺杆预塑料筒和注射料筒组成，两个料筒连接处有单向阀。工作原理：粒料经过螺杆预塑料筒而塑化，熔料经过单向阀进入注射料筒。当注射料筒中熔料量到达预定量时，螺杆塑化停顿，注射柱塞前进并将熔料注入模腔。预塑化料筒中螺杆在转动过程中输送塑料，并对塑料产生剪切摩擦加热和搅拌混合作用。塑料注射成型机专家讲座第69页图5-28螺杆预塑式注射装置1、预塑料筒2、单向阀3、注射料筒4、注射柱塞塑料注射成型机专家讲座第70页螺杆预塑式注射装置特点：塑化质量和塑化效率比柱塞式注射装置有显著提升。注射时压力损失大大减小。注射速率比较稳定。在连续注射或大型注射装置上应用较多。结构比较复杂庞大，两个料筒单向阀处轻易引发塑料停滞和分解。为了防止熔料泄漏，注射料筒和柱塞间配合要求较高，制造和使用困难。塑料注射成型机专家讲座第71页2、往复螺杆式注射装置结构组成：塑化部件料斗螺杆传动装置注射座注座移动液压缸注射液压缸图5-29螺杆式注射机塑料注射成型机专家讲座第72页图5-30往复螺杆式注射装置1—料筒;2—螺杆;3—料斗;4—螺杆传动装置;5—注射油缸;6—计量装置;7—注射座;8—转轴;9—注射座移动油缸;10—加热圈;11—喷嘴塑料注射成型机专家讲座第73页工作原理：（1）加料注射成型是一间歇过程，保持定量加料，以确保操作稳定，塑料塑化均匀，取得良好制品。

加料过多：受热时间过长，轻易引发物料热分解，注射机功率消耗增加。

加料过少：料筒内缺乏传压物质，模腔中塑料熔体压力降低，难于补塑，易引发制品收缩、凹陷、空洞等缺点。

塑料注射成型机专家讲座第74页（2）塑化

加入塑料在料筒中进行加热，由固体粒子变成熔体，经过混合和塑化后，塑化好熔体被柱塞或螺杆推挤至料筒前端。

（3）充模

物料经过喷嘴、模具浇注系统进入并充满型腔过程。（4）补塑

在模具中熔体冷却收缩时，继续保持施压状态柱塞或螺杆，迫使浇口和喷嘴附近熔体不停补充入模具中。塑料注射成型机专家讲座第75页（5）保压

使模腔中塑料能形成形状完整而致密制品。

（6）退回柱塞或螺杆，加入新料

（7）冷却

卸除料筒中塑料压力，通冷却水、油等冷却介质，对模具深入冷却。（8）脱模

冷却到所需温度，可用人工或机械方式脱模。

塑料注射成型机专家讲座第76页往复螺杆式注射装置特点：注射装置工作中，螺杆往复运动：在加料塑化时，螺杆转动而且后退；在注射时，螺杆前进。塑化质量好、速度快。注射压力损失小。预塑量计量准确。螺杆拆装和清理轻易。广泛适合用于各类大、中、小型注射机。塑料注射成型机专家讲座第77页三、注射装置主要零部件1、柱塞式塑化部件功效：既要完成对塑料塑化，又要完成对塑料注射。图5-32柱塞式注射机料筒1、喷嘴2、分流梭3、加热室4、料筒5、加料口6、柱塞①料筒塑料注射成型机专家讲座第78页结构组成：加料室：柱塞在推料时所占据料筒运行空间。加料室应该含有足够落料空间，使散状塑料方便地加入。为保持良好加料条件，加料口附近要设冷却装置。塑化室：料筒前半部除分流梭以外内部空间，是对塑料加热并实现其物态改变主要部分。因为塑料受热塑化所需要时间比注射成型循环周期长几倍，所以塑化室容积应比注射量大几倍。塑料注射成型机专家讲座第79页②柱塞作用：传递注射液压缸压力，将定量熔料高速注入模腔。结构：柱塞是一表面硬度较高、表面粗糙度数值较小圆柱体，其前端加工成内圆弧或大锥角凹面，以降低熔料被挤入柱塞与料筒间隙形成反流。其内部可开设冷却孔。工作特点：柱塞行程和直径是依据注射量确定，柱塞行程与直径比约为3.5～6，柱塞与加料室配合要确保柱塞自由往复运动，且又不致漏料。普通选取H8/f9～H9/f9配合。塑料注射成型机专家讲座第80页③分流梭设置在塑化室中央，与加热料筒内壁形成均匀分布薄浅流道。料筒部分热量经过数根翅翼(亦称肋)使分流梭受热。当塑料进入加热室时，就形成了一个较薄塑料层，同时受到加热料筒和分流梭两方面受热，从而提升了塑化能力，改进了塑化质量。图5-33分流梭塑料注射成型机专家讲座第81页2、螺杆式塑化部件结构：由螺杆、料筒、喷嘴等组成。功效：塑料在转动螺杆连续推进过程中，实现物理状态改变，最终呈熔融状态而被注入模腔，完成均匀塑化、定量注射。图5-34螺杆式塑化部件1、喷嘴2、料筒3、螺杆塑料注射成型机专家讲座第82页与挤出螺杆相比，注射螺杆不一样：结构上：（a）注射螺杆长径比（L/Ds）和压缩比（i）比较小；（b）注射螺杆均化段槽深h3较深；（c）注射螺杆加料段较长，而均化段较短；（d）注射螺杆头部结构，含有特殊形式。工作原理上：挤出螺杆是连续转动，螺杆较长，固体床破碎很迟，从而维持了相对稳定熔融状态；注射螺杆是时转时停，边转边后退，使螺杆有效长度逐步缩短，不能像熔融理论所揭示那样维持稳定熔融过程。①螺杆塑料注射成型机专家讲座第83页图5-35注射螺杆型式a、渐变型b、突变型c、通用型螺杆结构形式：渐变型、突变型、通用型。塑料注射成型机专家讲座第84页＊渐变式螺杆：长压缩（熔融段）螺杆。特征：塑化时能量转化比较缓解。适用加工范围：PVC、高粘度、非结晶型塑料。＊突变型式螺杆：短压缩段螺杆。特征：塑化时能量转化较猛烈。适用加工范围：聚酰胺、聚烯烃类结晶型塑料。＊通用型式螺杆：压缩段介于渐变与突变之间，约4－5Ds。适用加工范围：渐变与突变螺杆。塑料注射成型机专家讲座第85页不一样螺杆头型式以下列图：a——螺杆头部前端为圆锥形，圆锥角为30°～40°。可预防熔料停滞和分解，用于加工高粘度非结晶塑料。b——通用类螺杆所用螺杆头。c——在颈部加一止回环，预防高压注射时造成回流。用于加工结晶塑料。图5-36螺杆头结构型式1、止回环2、垫圈塑料注射成型机专家讲座第86页②料筒作用：和螺杆一起完成塑料塑化和注射。结构形式：大多采取整体式。加料口处设置冷却装置，预防粒料熔融。工作要求：耐温、耐压、耐磨及耐腐蚀。加料口形状应尽可能增强对塑料输送能力。制造材料：常采取含铬、钼、铝特殊合金钢制造。图5-37加料口断面形状塑料注射成型机专家讲座第87页③喷嘴主要功效：预塑时，建立背压，排除气体，预防熔料流涎，提升塑化质量；注射时，使喷嘴与模具主流道良好接触，确保熔料在高压下不外溢；建立熔体压力，提升剪切应力，并将压力能转换为动能，提升注射速率和升温，加强混炼效果和均化作用；保压时，便于向模腔补料；冷却定型时，增加回流阻力，预防模腔中熔料回流；调温、保温和断料功效。塑料注射成型机专家讲座第88页A、直通式喷嘴——熔料从料筒内到喷孔通道一直敞开。通用式喷嘴：结构简单，制造轻易，压力损失较小。易流涎，熔料易冷却。用于熔料粘度高塑料。延伸式喷嘴：是通用式喷嘴改型，结构简单，制造轻易。熔料不会冷却，补缩作用大，适合用于厚壁制件生产。远射程喷嘴：除设有加热圈外，还扩大了喷嘴储料室，以预防熔料冷却。喷嘴口径较小，射程较远，适用形状复杂薄壁制件生产。塑料注射成型机专家讲座第89页B、自锁式喷嘴——喷孔除了在注射和保压两个阶段打开外，其余时间一直是关闭。工作原理：依靠弹簧压合射嘴体内阀芯实现自锁。注射时，阀芯受熔料高压而被顶开，熔料遂向模具射出。熔胶时，阀芯在弹簧作用下复位而自锁。优点：能有效地杜绝注射低粘度塑料时“流涎”现象，使用方便，自锁效果显著。缺点：结构比较复杂，注射压力损失大，射程较短，补缩作用小，对弹簧要求高。塑料注射成型机专家讲座第90页图5-38直通式喷嘴图5-39外弹簧针阀式喷嘴1、喷嘴头2、针形阀心3、阀体4、垫圈5、导杆6、弹簧7、后体塑料注射成型机专家讲座第91页3、螺杆传动装置①有级调速由电动机和齿轮变速箱组成，可经过变速箱换档或调换齿轮来改变螺杆转速。螺杆转速和扭矩成反比，当输入功率一定时，降低螺杆转速可增大螺杆扭矩。图5-40电动机-齿轮变速箱传动1、螺杆2、齿轮箱3、电动机4、液压缸塑料注射成型机专家讲座第92页②无级调速A、低速大扭矩液压马达直接驱动螺杆图5-41低速大扭矩液压马达直接驱动螺杆1、螺杆2、液压缸3、液压马达4、花键轴塑料注射成型机专家讲座第93页B、高速液压马达经齿轮减速箱驱动螺杆图5-42高速液压马达经齿轮减速箱驱动螺杆1、螺杆2、齿轮3、液压马达4、液压缸塑料注射成型机专家讲座第94页4、注射座结构：A、螺杆传动装置(减速箱)、液压缸、料筒均安装在注射座上；B、螺杆传动装置减速箱作为安装基体，液压缸和料筒分别经过支承座与减速箱体连接。作用：连接与固定塑化部件、注射液压缸、移动液压缸等主要结构零件或组件，是注射装置安装基准。塑料注射成型机专家讲座第95页5.4.2合模装置作用：一、实现模具可靠开合动作和行程；二、在注射和保压时，提供足够锁模力；三、开模时提供顶出制件行程及对应顶出力。塑料注射成型机专家讲座第96页结构组成：前后固定模板、活动模板、拉杆、液压缸、连杆、模具调整机构、顶出机构及安全保护机构。分类：合模装置液压式机械式液压-机械式塑料注射成型机专家讲座第97页一、合模机构形式1、液压式合模装置工作原理：依靠液体压力直接锁紧模具，当液体压力解除后，锁模力也随之消失。液压式合模装置传动方式：单缸直压式充液式增压式稳压式(二次动作液压式)塑料注射成型机专家讲座第98页①单缸直压式合模装置工作原理：压力油进入液压缸左腔时，推进活塞向右移动，模具闭合。待油压升至预定值后，模具锁紧。当油液换向进入液压缸右腔时，使模具打开。图5-43单缸直压式合模装置结构1、合模液压缸2、后固定模板3、移动模板4、拉杆5、模具6、前固定模板7、拉杆螺母塑料注射成型机专家讲座第99页单缸直压式合模装置锁模力F和闭模速度v分别用以下公式计算：D——液压缸内径；P——油压；Q——液压泵流量。特点：

结构简单，但难以满足力与行程速度双主要求。主要用于液压机。塑料注射成型机专家讲座第100页图5-44单缸直压式合模装置塑料注射成型机专家讲座第101页②充液式合模装置工作原理：经过变更油缸直径来实现高速、低压移模和高压、低速合紧要求。特点及应用：采取两个不一样缸径液压缸分别满足行程速度和力不一样要求；但结构较粗笨，刚性差，功耗大；油液易发烧和变质。中、大型机中较常采取。图5-45充液式合模装置结构1、4合模液压缸〓2动模板〓3充液阀塑料注射成型机专家讲座第102页图5-46充液式合模装置塑料注射成型机专家讲座第103页③增压式合模装置工作原理：用增加液压缸内油压来满足锁模力。特点及应用：不增大缸径，依靠提升油液压力方法满足锁模力要求，但受密封技术限制。主要用于中小型注射机。图5-47增压式合模装置结构1、增压液压缸2、合模液压缸塑料注射成型机专家讲座第104页图5-48增压式合模装置塑料注射成型机专家讲座第105页④充液增压式合模装置特点与应用：结合结构紧凑效率高主要用于大型机工作原理：模具闭合后，压力油进入增压油缸，使合模油缸内油增压，因为合模油缸面积大及高压油作用，确保了最终合模力要求。图5-49充液增压式合模装置结构1、增压液压缸2、充液阀3、合模液压缸4、顶出装置5、动模板6、移模液压缸塑料注射成型机专家讲座第106页⑤稳压式合模装置工作原理：合模液压缸直径较大，产生了很大锁模力，经过锁模活塞、闸板和移模液压缸传到动模板上，使模具可靠锁紧。特点及应用：小直径快速移模液压缸和大直径短行程稳压合模液压缸组合，减小注射机尺寸，缩短升压时间。用于3000~5000kN以上大型注射机合模装置。图5-50稳压式合模装置结构1、移模活塞2、合模活塞3、闸板4、动模板塑料注射成型机专家讲座第107页图5-51液压－闸板式稳压合模装置塑料注射成型机专家讲座第108页2、液压—机械式合模装置①液压—单曲肘合模装置特点及应用：机身长度短。模板易受力不均。两模板距离调整较轻易。含有机械增力作用（约10多倍）。主要用于锁模力在1000kN以下小型注射机。塑料注射成型机专家讲座第109页图5-52液压-单曲肘合模装置结构1、合模液压缸2、后模板3、调整螺钉4、单曲肘连杆机构5、顶出杆6、支架7、调距螺母8、移动模板9、拉杆10、前模板塑料注射成型机专家讲座第110页图5-53液压单曲肘合模装置塑料注射成型机专家讲座第111页②液压—双曲肘合模装置特点及应用：模板受力条件好，模板尺寸可加大，但行程范围不大。外翻式双曲肘机构有利于扩大开模行程。含有增力作用，增力倍数大小同肘杆机构形式、各肘杆尺寸以及相互位置相关。含有自锁作用。模板运动速度从合模开始到结束是改变。必须设置专门调模机构调整模板间距、锁模力和合模速度，不如液压合模装置适应性大和使用方便。曲肘机构轻易磨损，加工精度要求也高。在中、小型注射机中都有采取。塑料注射成型机专家讲座第112页液压-双曲肘合模装置示意图1—合模油缸;2—后模板;3—曲肘;4—调距螺母;5—移动模板;6—前模板塑料注射成型机专家讲座第113页

双肘撑式板合模装置示意图1合模油缸;2活塞杆;3肘杆座;4肘杆;5撑板;6压紧块;7调整螺母；8调整螺杆9前固定板;10顶出杆;11顶出液压缸;12前动模板;13后动模板;14后固定板塑料注射成型机专家讲座第114页图5-54液压双曲肘式合模装置（1）塑料注射成型机专家讲座第115页图5-55液压双曲肘式合模装置（2）塑料注射成型机专家讲座第116页图5-56液压外翻式双曲肘式合模装置塑料注射成型机专家讲座第117页图5-57液压撑板式合模装置塑料注射成型机专家讲座第118页3、机械式合模装置工作原理：利用电动机、减速器、曲柄及连杆等机构实现开合模动作和提供锁模力。特点：体积小、质量轻。结构简单、制造轻易。机构受力及运动特征差。在运动中产生冲击和振动较大，可调整模具厚度范围小。应用较少。塑料注射成型机专家讲座第119页图5-58机械式合模装置塑料注射成型机专家讲座第120页二、调模装置1、液压式合模系统调模装置工作原理：调模是利用合模液压缸来实现，调模行程包含在动模板行程内，为动模板行程一部分。该类合模装置普通只要求动、定模板间最大开距，而不明确给出调模行程。

为预防合模液压缸超越工作行程，必须限制模具最小厚度，禁止注射机在无模情况下进行合模操作。塑料注射成型机专家讲座第121页2、液压-机械式合模系统调模装置工作原理：调整锁模系统变形量，即可调整锁模力。惯用调模装置：①螺纹肘杆调距②移动合模液压缸位置调距③拉杆螺母调距④动模板间连接大螺母调距塑料注射成型机专家讲座第122页三、顶出装置机械顶出——顶杆长度可调，顶杆数目、位置随合模装置特点、制件大小而定。结构简单，但顶出在开模结束时进行，模具内顶板复位要在闭模开始后进行。液压顶出——顶出力、速度、位置、行程和顶出次数可调并可自行复位，能在开模过程中及开模后顶出制件。有利于缩短注射机循环周期和实现自动化生产，应用广泛。气动顶出——以压缩空气为动力，经过模具上设置气道和微小顶出气孔，直接把制件顶出。方法简单，在制件表面不留痕迹，有利于盒、壳等制件顶出。但需增设气源和气路等辅助设备，使用范围有限，当前采取得较少。塑料注射成型机专家讲座第123页5.4.3液压传动系统作用：一、为实现注射机按工艺过程所要求各种动作提供动力；二、在注射和保压时，提供足够锁模力满足注射机各部分所需力、位移和速度要求。塑料注射成型机专家讲座第124页特点：注射机液压系统严格地按照液控程序进行工作；注射机液压系统在每一个注塑周期中系统压力和流量是按照工艺要求来进行改变；注射机液压系统能耗较大，功率使用平都有效率只有35%。塑料注射成型机专家讲座第125页分类：普通阀油路：又称常规阀油路，指在油路系统中采取常规液压元件，如普通容积式柱塞泵、叶片泵和变量泵，普通压力阀、流量阀和换向阀及行程阀等。百分比阀油路：在油路系统中有控制流量和压力百分比元件，即电磁百分比流量阀或电磁百分比流量换向阀、电磁百分比压力阀。插装阀油路：可实现各种液阻状态，对负载适应力强，易实现百分比控制技术、数控技术及软件控制；可实现进、回油单独控制，并依据实际输入输出流量选择元件；控制压力和流量不受结构限制，响应快，静动态特征好，易实现集成结构。普通适合大中型注射机。塑料注射成型机专家讲座第126页系统组成：泵组系统：由电机、泵组、滤油器组成，是建立压力和流率液压动力源。主油路系统：由压力阀和流量阀组成，是系统压力和流量调整系统。分油路系统：由换向阀、行程阀组成，是对执行机构完成控制指令系统，其中包含闭合模控制、顶出控制、安全控制、注射量控制、注射控制以及预塑等控制系统。执行元件：含模油缸、顶出油缸、注射座油缸、注射油缸、驱动螺杆油马达等。塑料注射成型机专家讲座第127页

5.5塑料注射机使用与维护掌握注射机开机前准备和终了时结束工作掌握注射机操纵、塑化装置使用、合模装置使用、液压、电器装置使用掌握注射机安全办法和注射机维护塑料注射成型机专家讲座第128页开机前准备工作结束时结束工作注射机操纵注射机工艺条件调整注射机安全办法5.5.1注射机使用塑料注射成型机专家讲座第129页一、开机前准备和终了时结束工作1、开机前准备：检验机器各运动部件(拉杆、导轨、导杆、液压缸等)表面是否清洁，以免有异物磨损运动件表面。检验运动部件润滑情况。检验各紧固件是否有松动现象；电路、油路、水管连接是否可靠，各电器元件和仪表是否有显著损坏。检验加热装置是否有松动现象，热电偶与料筒接触是否良好。检验液压系统工作油量是否满足要求。若油量不足，应马上将油加到要求指示位置。打开注射机冷却系统，以免开车后疏忽、遗忘而导至事故。塑料注射成型机专家讲座第130页2、注射机停机：关闭料斗落料口插板。采取“手动”操纵方式，在注座退回后，重复进行预塑和对空注射，使料筒内剩料尽可能排空。采取“调整”操纵方式，使模具闭于自由状态。切断电源，关闭液压泵电动机、总电源和冷却水管。模具应加油以预防锈蚀。料斗盖应盖好，预防灰尘落入斗内。塑料注射成型机专家讲座第131页二、注射机操纵1、注射机加料方式：加料退回退回加料固定加料塑料注射成型机专家讲座第132页固定加料：喷嘴一直同模具接触，即注射座固定不动。适于加工温度范围较宽普通性塑料(如软聚氯乙烯、聚乙烯、聚苯乙烯、ABS等)。可缩短循环周期，提升注射机生产率。加料退回：在每次工作循环中注射部件喷嘴都需作一次撤离模具动作，但喷嘴退回动作必须在每次螺杆预塑后进行。主要用在使用通用式喷嘴或需要用较高背压进行预塑场所。能够降低喷嘴“垂涎”现象。退回加料：每次工作循环中，螺杆预塑在喷嘴退回之后进行。它可使喷嘴同温度较低冷模具接触时间最短，所以适于加工温度范围较窄结晶型塑料。塑料注射成型机专家讲座第133页2、注射机操纵方式：调整——又称点动。注射机全部动作皆需在揿下对应按钮情况下以慢速进行，放开按钮动作即行停顿。适合于装拆模具、螺杆和检修调整注射机时使用。手动——注射机全部动作只需揿动按钮就能按照调定速度和压力将对应动作进行到底。多用在试模和生产开始阶段，或组织自动生产有困难一些制件上。塑料注射成型机专家讲座第134页半自动——安全门关闭后，工艺过程各个动作按预定程序自动进行，直至一个成型周期完成为止。主要用于组织全自动化生产尚不具备条件一些制件加工上，是注射机经常所采取操纵方式。全自动——注射机动作程序全部自动且周而复始地进行。能够减轻工人劳动强度，是实现一人多机或全车间机台集中管理，进行自动化生产必备条件。塑料注射成型机专家讲座第135页三、塑化装置使用1、螺杆起动——注射机料筒从室温加热到所需温度大约需要30min左右，大型机稍长一些。假如料筒内有剩下冷料，则须再保温一段时间(普通为15min左右)才能起动螺杆。2、螺杆空转——预塑加料早期，在螺杆和料筒还未加料时，不宜采取高螺杆转速，普通空转转速在50r/min以下。待物料充满螺槽(熔料由喷嘴口挤出时)，再将螺杆转速升到需要数值。塑料注射成型机专家讲座第136页3、塑化部件装拆：在装拆料筒和螺杆时，先将料筒(注射座)与原来位置偏转一个角度，使料筒避开模板。假如料筒内有剩料，应先加热到塑化温度，方能拆除喷嘴。然后将螺杆从传动装置上卸下，将其从料筒前端顶出。在拆卸螺杆头时，应注意螺杆头连接螺纹旋向，普通为左螺纹。在发生咬紧时，要施加对称力矩以利于转动。在组装时，螺纹连接要涂耐热脂(红丹或二硫化钼)。4、加热装置紧固：在使用过程中电热圈因加热膨胀可能会松动，影响加热效果，所以需经常检验。塑料注射成型机专家讲座第137页四、合模装置使用(1)锁模力调整——调模时要按实际需要最低锁模力，从小到大进行调整，以正常工艺条件下不产生溢料为准。(2)相对运动部件间润滑——对曲肘式合模机构，肘杆间连接处于运动过程中应一直保持良好润滑。在装有模具情况下，在加工停顿或加工结束时，不要使模具长久处于锁紧状态。(3)模板安装面精度——模板安装面应含有较高加工精度，模具安装面也应含有对应加工精度。连接螺钉规格、尺寸须与模板上螺孔规格和尺寸相配，不可用滑牙或尺寸不合螺钉。塑料注射成型机专家讲座第138页五、注射机液压、电器装置使用1、工作压力调整在确保正常动作情况下，无须将压力调得过高。若调得过高，不但消耗功率大，而且会产生其它不良后果。假如保压压力调得过高，不但会引发制件飞边和较大内应力，甚至会造成粘模而使模具打不开。2、系统压力调整注射机液压系统压力在注射机出厂时已调好，在注射机使用过程中，没有特殊需要，普通无须更改。塑料注射成型机专家讲座第139页3、油液和油温控制注射机液压系统惯用N32或N46机油或液压油。在夏季宜采取粘度较高油液，冬季则宜采取粘度较低油液。油液要保持清洁，油量要符合要求。要注意油液在工作过程中温度改变，普通注射机油液工作温度控制在50℃以下。4、电器元件使用电器元件在工作过程中，因为注射机振动和工作环境影响易松动或造成接触不良，所以要经常检验、紧固和修复。塑料注射成型机专家讲座第140页六、注射机安全办法1、人身安全保护：每次操作前检验安全门是否可靠。合模动作必须在安全门关闭之后进行。机器工作过程中不可将手伸入合模机构、喷嘴和模具浇口之间及其它危险区域中。取制品时，必须打开安全门，在手为完全撤离安全范围时，决不可关闭安全门。多人操作时，必须相互配合，预防喷嘴喷料伤人。假如维修人员在合模机构中工作，必须关闭油泵电机。塑料注射成型机专家讲座第141页2、设备安全保护：

注射机安全保护：普通是由注射机本身安全装置确保。模具保护：模具在启闭过程中，不但速度要有改变，而且当模具内有制件或残留物以及嵌件安放位置不正确时，模具不允许闭合。电器及液压保护：经常检验、紧固和修复电器及液压元件。预防液压合模装置超行程保护。螺杆过载保护。塑料注射成型机专家讲座第142页5.5.2注射机维护一、天天日常检验加热圈装置是否工作正常，热电偶是否接触良好。温度控制仪是否在零位。各电器开关，尤其是安全门和紧急停车开关情况。模具安装固定螺钉情况。冷却水循环供给情况。检验仪表，如压力表、功率表、转速表等。油箱内油量、油温。运动部件润滑情况。塑料注射成型机专家讲座第143页二、定时检验1、周保养由机修人员完成日常保养各项工作，并对设备进行局部性检修与调整。2、月保养对设备日检点中存在问题进行保养并作出更细致更彻底之检验。油箱过滤网是否清洁，有没有破损之检验与保养。各相互活动部位有没有磨损。冷水机之水路通畅清洗。检验液压油是否清洁，有没有水份。塑料注射成型机专家讲座第144页3、六个月度保养月保养制度所列各项作更细致实施。检验拧紧各部分螺丝。检验电压，电流表显值。检验动作模板平衡度机铰运行平衡性，四根哥林柱之受力情况及机台导轨情况。4、年度保养六个月度保养制度所列各项深入实施。检验动作油质量、清理油箱。检验射胶螺杆、炮筒、过胶头、总压表是否正常。检验油马达，油泵联轴器上紧，防震设施等。检验各高压油