注射成形与注塑机

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1、冲压与塑压设备冲压与塑压设备注射成形与注塑机注射成形与注塑机第四章第四章 注塑机注塑机第一节第一节 注射成形与注塑机注射成形与注塑机第二节第二节 注塑机的结构组成注塑机的结构组成 第四节第四节 注塑机的选择、使用及维护注塑机的选择、使用及维护 第三节第三节 注塑机的传动与控制系统注塑机的传动与控制系统第五节第五节 其他注塑机简介其他注塑机简介在注塑机上，利用注射成形模具，采用注射成形工艺获取制品的方法，称作注射成形。可以注射成形的材料有塑料、陶瓷、金属粉末与树脂混合的材料等。由于注射成形技术具有诸多优点，能够一次成形形状复杂且质量高的制品，生产效率及自动化程度高、材料的加工适应性强，既可成形热

2、塑性塑料，又可成形热固性塑料，因而在塑料制品加工业中被广泛应用，是塑料制品的主要成形工艺方法之一。注射成形与注塑机概述注射成形与注塑机概述 注射成形要求注塑机必须具备下列基本功能 ： 1.实现塑料原料的塑化、计量，并以一定的压力将熔料注入模具 ； 2.实现成形模具的启闭、锁紧和制品脱模 ； 3.实现成形过程中所需能量的转换与传递 ； 4.实现工作循环及工艺条件的设定与控制。注射成形与注塑机概述注射成形与注塑机概述 据统计，全世界注塑机的产量在近 10年来增加了 10倍，产量占塑料机械产量的 35%40% ，成为塑料机械中增长最快、产量最多的机种。 目前用注塑机加工的塑料量约占塑料产量的 30%

3、 ，这个比例还在扩大。 注塑机正朝着大型、高速、高效、精密、自动化、小型、微型、节能的方向发展。注射成形与注塑机概述注射成形与注塑机概述注塑机全称塑料注射成形机，它由注射装置、合模装置、电气和液压控制系统、润滑系统、水路系统、机身等组成，见图所示。注塑机的基本组成注塑机的基本组成1合模装置 ; 2安全门 ; 3操作面板 ; 4喷嘴防护罩;5注射装置 ; 6料斗; 7警报灯 ; 8落料口 ; 9机身注射装置将固态塑料预塑为均匀的熔料，并以高速将熔料定量地注入模腔。合模装置使模具打开和闭合，并确保在注射时模具不开启。在合模装置内还设有供推出制品用的推出装置。使注塑机按照工序要求准确地动作，并精确地

4、实现工艺条件要求 （时间、温度、压力 ）。 润滑系统为注塑机各运动部件提供润滑。水路系统用于注塑机液压油的油温冷却、料斗区域冷却以及模具冷却。机身它是一个稳固的焊接构件。机身上方左边安置合模机构，右边安置注射装置。机身下方安置电气及液压控制系统。各组成部分的作用各组成部分的作用 模具首先以低压高速进行闭合，当动模接近定模时，合模装置的液压系统将合模动作切换成低压低速 （即试合模 ），在确认模具内无异物存在时，再切换成高压低速从而将模具锁紧。注塑机的工作过程注塑机的工作过程-合模合模 注射座移动油缸工作使注射装置前移，保证喷嘴与模具主流道入口以一定的压力贴合，为注射工序做好准备。注塑机的工作过程

5、注塑机的工作过程-注射装置前移注射装置前移 完成上面两项工作后，便可向注射油缸注入压力油，于是与注射油缸活塞杆相连接的螺杆便以高压高速将料筒内的熔料注入模腔。 熔料充满模腔后，要求螺杆仍对熔料保持一定的压力，以防止模腔内的熔料回流，并向模腔内补充制品收缩所需要的物料，避免制品产生缩孔等缺陷。 保压时，螺杆因补缩会有少量的前移。注塑机的工作过程注塑机的工作过程-注射与保压注射与保压 一旦浇口料固化即卸除保压压力。 此时，合模油缸的高压也可卸除，制品在模内继续冷却定型。 为了缩短成形周期，将预塑程序安排在制品冷却的时间段内进行。 预塑是指注射装置对下一模用的塑料进行塑化。 经过塑化，固态塑料变成有

6、流动性的均匀的熔体，当塑化量达到预定值后，螺杆自动停止塑化。注塑机的工作过程注塑机的工作过程-冷却和预塑 成形时，为了避免喷嘴长时间与冷模具接触而使喷嘴端口处形成冷料，影响下次注射和制品质量，需要将喷嘴撤离模具，即安排注射装置后退程序。 当模具温度较高时，可以取消此程序，使注射装置固定不动。注塑机的工作过程注塑机的工作过程-注射装置后退注射装置后退 模内制品冷却定型后，合模装置即可开模，顶出装置动作使制品顶离模具。 清理模具，为下模成形做好准备。注塑机的工作过程注塑机的工作过程-开模和顶出制品开模和顶出制品注塑机工作过程循环框图注塑机工作过程循环框图 随着注射成形工艺技术的发展与应用范围的不断

7、扩大，注塑机的类型不断增加。 注塑机的分类方法较多，常用的有以下几种 ： 1. 按装置排列的形式分2. 按成形制品精度的高低分3. 按成形工艺的特点分注塑机的分类注塑机的分类 根据注射装置和合模装置的排列形式，注塑机可分为卧式、立式、直角式和多模式四种 。按装置排列的形式分按装置排列的形式分该机注射装置和合模装置的轴线呈一线并水平排列。卧式机是目前应用最广的机型，由于机身较低、安装稳定，一般大中型注塑机均采用这种形式。这类注塑机操作与维修方便，制品被推出模腔后可自动坠落，故易实现全自动操作。其缺点是机床占地面积较大，向模内安放嵌件比较困难，而且模具安装比较麻烦。 卧式注塑机卧式注塑机1合模装置

8、； 2注射装置； 3机身该机注射装置和合模装置的轴线呈一线并按垂直地面方向排列。它的优点是占地面积小，安装、拆卸模具方便，在下模安装嵌件时，嵌件不易倾斜或下落。其缺点是制品由模具中推出后，需人工取出，有碍于自动操作，若要实现全自动化，必须采用机械手进行取件。立式机的机身高使其结构稳定性受到影响，因此这种形式仅适用于小型注塑机。立式注塑机立式注塑机1合模装置； 2注射装置； 3机身角式注塑机系指注射装置与合模装置的轴线呈相互正交垂直者。小型角式注塑机的注射装置与合模装置各为沿空间的垂直方向和水平方向排列；大型角式注塑机的注射装置和合模装置均是按照空间水平方向互相垂直排列 。角式注塑机角式注塑机1

9、合模装置 ； 2注射装置 ； 3机身 角式注塑机的主要特点是对应模具的主流道设在水平分型面上，适于生产制品中心部位不允许有浇口痕迹的制品，两层型腔的模具 （称多层注塑模具 ）有时为了设置流道方便、合理也采用。 角式机的占地面积介于卧式机和立式机之间。 目前国内角式注塑机的生产量小，但它是一种不可缺少的重要形式。 角式注塑机的特点角式注塑机的特点多模注塑机是指含有多个工位操作的特殊注塑机。根据注射量和机器用途，多模注塑机可将注射装置与合模装置进行多种形式的排列。例如，多模转盘注塑机为多个合模装置围绕同一回转轴均匀排列，工作时，一副模具与注射装置的喷嘴接触，注射保压后随转台的转动离开，停在另一工位

10、上冷却定型，前面工位的模具转过一个工位进行开模取出制品，同时，另一副模具转入注射工况，其他工位可进行安放嵌件、喷脱模剂、合模等工序。该结构注塑机的优点是充分发挥了注射装置的塑化能力，提高生产效率，故特别适合于冷却时间长或辅助时间多的制品的大批量生产，如旅游鞋生产、注射中空吹塑制品成形等。多模注塑机多模注塑机 注塑机分为普通 （或通用 ）型、精密型和超精密型。 普通注塑机用于成形一般精度的制品。 而精密和超精密型注塑机不仅可以成形形状更加复杂、壁厚更薄、精度和质量更高的制品，并且能够稳定地控制制品的重复精度。 但是精密注塑机的价格比普通注塑机要昂贵得多。按成形制品精度的高低分按成形制品精度的高低

11、分 公称注射量是指在对空注射的条件下，注射螺杆或柱塞作一次最大注射行程时，注射装置能达到的最大注射量。 它反映了注塑机能够生产塑料制品的最大质量，故常用作表征注塑机规格的主要参数。注射机的技术参数注射机的技术参数-公称注射量公称注射量 注塑机的公称注射量通常用两种参数表示，即”注射质量”和”理论注射容量”，这两者均是以注射聚苯乙烯 （ PS）塑料作为标准。 ”注射质量”是指注塑机的螺杆（或柱塞 ）作一次最大行程所注射出的熔料的质量 （g）。 ”理论注射容量”则为注塑机料筒的截面积与螺杆的最大行程的乘积，单位为 cm 3。注射机的技术参数注射机的技术参数-公称注射量公称注射量 注射时，料筒内的螺

12、杆或柱塞对熔料施加足够大的压力，此压力称为注射压力。 其作用是克服熔料从料筒流经喷嘴、流道和充满型腔时的流动阻力，给予熔料充模的速率以及对模内的熔料进行压实。 注射压力大小对制品的尺寸和重量精度，以及制品的内应力有着重要影响。注射机的技术参数注射机的技术参数-注射压力注射压力 为了满足不同加工需要，许多注塑机配备有 23根不同直径的螺杆及料筒供选用。 由于注射油缸和油压不变，故改变螺杆直径便改变了最大注射压力。 使用较小直径的螺杆，可对应获得较大的最大注射压力。 在螺杆直径一定时，当然还可以通过调节注射系统的油压来改变最大注射压力。 注射机的技术参数注射机的技术参数-注射压力注射压力 锁模力又

13、称合模力，是指熔料注入模腔时，合模装置对模具施加的最大夹紧力。 当高压熔料充满模腔时，会在型腔内产生一个很大的力，力图使模具沿分型面胀开，因此必须依靠锁模力将模具夹紧，使腔内塑料熔料不外溢跑料。注射机的技术参数注射机的技术参数-锁模力锁模力模具不至胀开的锁模力应为 F= 0.1K pc A 式中，F注塑机额定锁模力， kN； pc模具型腔及流道内塑料熔料平均压力，MPa； A制品及浇注系统在模具水平分型面上的总投影面积，cm2 ； K安全系数， 通常取1 .11 .2。锁模力是保证制品质量的重要参数， 在一定程度上反映注塑机生产制品的能力， 因此， 锁模力常用作表示注塑机规格大小的主要参数。注

14、射机的技术参数注射机的技术参数-锁模力锁模力 注射速率指单位时间从喷嘴注射出的熔料量。 注射速率高才能保证熔料快速充满模腔。 描述注射快慢的参数， 除了注射速率外， 还有注射时间和注射速度， 它们的关系为 q = Qt 式中， q注射速率， 为体积流率， cm3s， 其理论值等于料筒内截面积乘以注射时螺杆移动的速度； Q注射量， cm3 ； t注射时间， s； 注射机的技术参数注射机的技术参数-注射速率注射速率 描述注射快慢的参数， 除了注射速率外， 还有注射时间和注射速度 V = St式中，V注射速度， 等于注射时螺杆移动的速度， mm/s； S注射时螺杆所移动的距离， mm。 目前注塑工艺

15、要求注射速率不仅数值要高， 而且要求在注射过程中可进行程序控制， 即实现所谓”分级注射”， 以对熔料充模时的流动状态实现控制。注射机的技术参数注射机的技术参数-注射速率注射速率 塑化能力是指在一小时内， 塑化装置所能塑化的熔料量。注射机的技术参数注射机的技术参数-塑化能力（1） 模板尺寸和拉杆内距 模板尺寸是指模板外围的长度和高度尺寸。 拉杆内距是指两拉杆之间（不包括拉杆本身） 的距离， 用” 水平距离mm 垂直距离mm”表示。 如图所示XS - Z - 60型机的模板尺寸为长330mm、高400mm 左右， 拉杆内距为190mm300mm。 这两个参数限制了模具外形尺寸和装模方向。注射机的技

16、术参数注射机的技术参数-合模装置的基本尺寸注射机的技术参数注射机的技术参数-合模装置的基本尺寸 XS - Z - 60 注塑机合模装置的基本尺寸（2） 最大模厚和最小模厚 是指移动模板关闭模具， 达到规定锁模力时， 动模板与定模板（前固定板） 间的最大和最小距离（图中示出）。 由这两个参数可以了解设备允许容纳模具的厚度范围。（3） 模板最大距离 是指移动模板与固定模板台面之间的最大距离mm。（4） 开模行程 是指移动模板能够移动的最大行程。 模具是依靠移动模板的移动来实现合拢或打开， 确定开模行程的需要量时， 应以保证模具打开后能顺利取出制品为度。注射机的技术参数注射机的技术参数-合模装置的基

17、本尺寸 注塑机的液压顶出装置能够提供的最大顶出行程和最大顶出力。注射机的技术参数注射机的技术参数-顶出行程、顶出力（1） 移模速度 它可反映注塑机的工作效率， 直接影响制品成形周期的长短。 原则上应尽可能提高移模速度。 因此， 模板移动速度是按能够进行快、慢切换设计的。注射机的技术参数注射机的技术参数-技术经济特性的参数（2） 空循环时间 是指在没有塑化、注射、保压、冷却和取出制品等动作的情况下， 完成一次循环需要的时间。 可直接用开合模时间来表示。反映了注塑机的驱动能力。 空循环分为理论空循环和实际空循环，前者是以油泵提供最大流量、油缸作最大行程时，经计算所需的周期时间 ； 后者是指设备在无

18、负荷条件下，以最高速度完成所规定的行程所需要的时间。 后者比前者增加了动作之间的切换时间、行程末端减速时间等。注射机的技术参数注射机的技术参数-合模装置的基本尺寸注塑机的型号规格有三种表示方法 ：锁模力、注射量锁模力、注射量。锁模力表示法是用注塑机的最大锁模力参数来表征该机的型号规格。此表示法直观、简单，可直接反映注射制品的面积大小。注射量锁模力表示法是用理论注射容量与锁模力两个参数共同表示注塑机的型号规格，这种表示方法能够比较全面地反映注塑机加工制品的能力。注射量表示法是用注塑机的理论注射容量参数来表征注塑机的型号规格。这三种表示方法当中， 锁模力法和注射量锁模力法在国际上用的比较普遍。注射

19、量法我国以前采用得较广， 现在国产机用前两种方法的居多。注塑机的型号规格表示法注塑机的型号规格表示法 我国注塑机行业制订的规格系列有SZ 系列和XS 系列。 SZ 系列是以理论注射容量和锁模力共同表示设备规格。如SZ - 2001000 ，” SZ”意为塑料注射成形机， 理论注射容量为200 cm3 ， 合模力为1 000 kN。 XS 系列是比较早时采用的系列， 它以理论注射容量表示设备的规格。如XS - ZY - 125 A， XS - ZY 指预塑式（Y）塑料（S） 注射（Z）成形（ X）机， 125 指理论注射容量为125 cm3 ， A 指设备设计序号为第一次改型。 国产注塑机的规格

20、系列目前国产注塑机的生产厂家很多， 其规格早已突破了原国家标准规定的系列， 往往用厂家名称的缩写字母加上主参数来表示注塑机的规格。例如HT 系列（ 为海天机械有限公司生产的注塑机）、CJ 系列（为震德公司生产的注塑机）、LY 系列（为利源机械有限公司生产的注塑机） 等。目前生产的注塑机普遍配备三根不同直径的螺杆。国际上对此类注塑机比较公认的型号规格表示方法是： 注射容量与注射压力的综合参数锁模力。” 注射容量与注射压力的综合参数”的计算办法：取中间直径螺杆的理论注射容量（cm3） 乘以中间螺杆时的注射压力（Mpa），再除以100 所得的数值。为了与国际商业、技术接轨， 目前我国已有部分企业在其产品的型号规格表示中增加了用此法表示的型号规格。企业的规格系列