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1、注塑机工作原理及构造第一章注塑机工作原理及构造第一节注塑机工作原理一、注塑机工作原理注塑成型机简称注塑机，其机械部分主要由注塑部件和合模部件组成。注塑部件主要由料筒和螺杆及注射油缸组成示意如图1-19所示。注塑成型是用塑性的热物理性质，把物料从料斗参加料筒内，料筒外由加热圈加热，使物料熔融。在料筒内装有在外动力油马达作用下驱动旋转的螺杆。物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。物料在外加热和螺杆剪切的双重作用下逐步的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同时，螺杆在物料的反作用力作用下向后退，使螺杆头部构成储料空间，完成塑化经过。
2、然后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中。型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制件从模具顶出落下。塑料从固体料经料斗参加到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等经过，全是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20所示。1模具2喷嘴3料筒4螺杆5加热圈6料斗7油马达8注射油缸9储料室10制件11顶杆图1-19注塑成型原理图注射座动作选择第二节注塑机组成注塑机根据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑部件、合模部件、机身、液压系统、加
3、热系统、冷却系统、电气控制系统、加料装置等组成，如图1-21所示。第二节注塑机结构注塑机总体构造公司目前主力机型为HTFX系列，该机型主要可分为注射部分01注塑机注塑部件塑化装置注射座注射油缸螺杆驱动装置注射座油缸螺杆料筒螺杆头喷嘴合模部件合模装置调模装置制品顶出装置机身液压系统泵、油马达、阀蓄能器、冷却器、过滤装置管路、压力表冷却系统入料口冷却、模具冷却润滑系统润滑装置、分配器电器控制系统动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制安全保护；故障监测、报警；显示系统机械手加料装置图1-21注塑机组成示图部分、合模部分02部分、安全防护门03部分、液压传动部分04部分、润滑部分05部分、电器控制部分
4、06部分和机身部分07部分，括号内为公司内部简称。注射部分该部分功能要求在规定时间内将规定数量的塑料均匀地熔融塑化到成型温度，以一定压力和速度将熔料注射到模具成型腔内，并对其压力保持。按注射、储料构造能够分为柱塞式、螺杆式和复合式双料筒，螺杆储料，柱塞注射，其中螺杆式传输效率高、构造简单，是最为广泛应用的一种，公司采用既是该种构造，如图。图该部分可分为塑化组件、注射油缸组件、预塑组件、料斗组件、注射座及射座油缸组件。塑化组件构造如图所示，主要有喷嘴01-01、前机筒01-02、螺杆头01-03、止逆环01-04、推力环01-05、料筒01-06、螺杆01-07和混炼环01-09。通过对料筒加热
5、，螺杆旋转，将原料从下料口输送到料筒前端并熔融，接着将螺杆向前推进，使熔融态的塑料经喷嘴射入模具成型腔内。螺杆直径DS：从保证注塑机的主参数注射量V来确定螺杆直径DS，进而再校核其塑化能力单位时间塑化塑料的能力；注射量V是螺杆的截面积与注射行程之积，注射行程一般4DS5DS，现取4DS计算。V=/4Ds24DS=Ds3DS=V?3式中为注射系数，根据塑料类型和螺杆构造来确定，一般取值范围，通常取。螺杆有效螺纹总长L长径比L/DS和分段长：螺杆预塑时要发生轴向位移，所以开场进入和最后进入塑料经过螺纹长度不同，为保证得到等温均质的熔体，对于通用型螺杆，螺纹段总长一般选取1822DS，以前考虑成本问
6、题，推荐取小值，但近来更多考虑整体效果，长径比有加大趋势，例如公司大型机上有些到达25，一般习惯选20DS左右，计量段L3取2030%L，压缩段L2=2030%L，加料段L1=5060%L。螺槽深度h3和螺杆压缩比i：计量段螺槽深度是由加工塑料性能及塑化时压力等因素所定，是螺杆的重要参数之一，螺槽浅，剪切热大，工作稳定性较好，但在其他条件不变情况下，塑化能力较低，通用型螺杆h3一般取小直径螺杆取大值。较大螺杆的螺槽深度一般不宜超过6mm。螺杆压缩比约为加料段深h1与计量段h3之比压缩比i，小压缩比有利于提高塑化能力，而剪切塑化效果较差，在工艺上对背压调节反映较为敏感，通用型螺杆压缩比一般为2，
7、通常取，即加料段深为h1=。由于加料段为螺杆底径最小，进而必须对其校合剪切应力，能加工PP、PE、PS、ABS等多种塑料。由于螺杆处于比拟恶劣的条件下工作，它不仅要承受注射时的高压，同时还要经受熔料的磨蚀作用和预塑时的频繁负载启动，注射螺杆的磨损是相当严重的，对于小直径螺杆也常会发生疲惫断裂毁坏，所以螺杆材料要选用耐磨蚀，高强度，传统选用优质合金钢并经整体热处理，外表硬化、防腐处理，或采用双金属材料，螺杆加工外表要求良好的光洁度；螺杆头部还有螺杆头、推力环、止逆环、混炼环等零件，根据其工作状况，同样选用优质合金钢并经整体热处理，外表硬化、防腐处理。注射油缸组件构造如图所示，主要零件有射台前板，
8、1注射缸后盖，3注射活塞，4注射活塞杆，5注射油缸筒，6导向套，8注射缸前盖，9端盖，11射胶杆紧母，14压盖，17、18、19、22、23、24、25为油缸密封件O型圈、Y型圈、防尘圈、活塞环等。公司采用双缸平衡注射，既有二个注射油缸推动螺杆实现注射，该构造注射压力高，构造紧凑，注射平稳。当注射活塞右方油缸筒内通压力油时，带动预塑座射台后板，将螺杆向左方前进，图示位置为注射到极限位置。当活塞左方油缸筒内通压力油时，带动预塑座向右退，既为射退动作倒索功能。当预塑时，随着原料的向前输送，螺杆带动预塑座向右后退，通过控制活塞右方油缸筒内的油液压力来实现预塑背压。另外，公司有些机型在活塞左方也设计活塞杆，一般直径较注射活塞杆大，既所谓的注射双出杆，此方法能有效提高注射速度和油缸盖，5射台后板，6液压马达连接法兰，7液压马达，9导杆支座，10定位轴，11射台导杆，12导向套，13导杆支座，14定位挡块，19射台调节螺丝等。该构造简单可靠，能保证射台前板与射台后板良好的同心度，并带有水平、垂直位置调节的微调装置，以便喷嘴与模具良好对中。大机采用拖板式构造，承载能力大，如图所示。并配有射座旋转装置，可使料筒水平向转过一定角度后，避开始板，直接拆装螺杆组件。