注塑机结构与工作原理.ppt

注塑机结构及工作原理
前言
注塑机是将塑料的热加工特性和金属的熔融压铸成型原理结合起来的一种专用设备。最初是柱塞式注塑机,到了40年代末才发展出预塑化螺杆式注塑机。此后,发展的重点主要是围绕着预塑化螺杆式注塑机进行,已先后出现双螺杆、排气式等先进形式。1980年法国制造出当时世界上最大的螺杆注塑机,一次注射容量达170kg。从80年代到近几年,注塑机的发展主要集中在几个方面:即精微自动化控制系统及各种辅助设备在自动化模塑中的应用;精密机械及高性能液压系统的配合;各种专用注塑机的开发及电脑辅助设计对复杂形状制件塑料流动分析以决定最优良的注塑条件;各种节能技术在注塑机上的应用。
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一、注塑机的工作原理
注塑成型机简称注塑机。
注塑成型是利用塑料的热物理性质,把物料从料斗加入料筒中,料筒外由加热圈加热,使物料熔融,在料筒内装有在外动力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渐塑化,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头部,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,使螺杆头部形成储料空间,完成塑化过程,然后,螺杆在注射油缸活塞推力的作用下,以高速、高压,将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中,型腔中的熔料经过保压、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品从模具顶出落下。
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注塑机作业循环流程如下:
闭模
注射座前进
注射
保压
冷却
启模
制品顶出
退回塑化
塑化退回
固定塑化
图1 注塑机工作程序框图
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二、注塑机的分类
按合模部件与注射部件配置的型式有卧式、立式、角式三种
(1)卧式注塑机:卧式注塑机是最常用的类型。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中心线同心或一致,并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操作及维修均较方便,模具开档大,占用空间高度小;但占地面积大,大、中、小型机均有广泛应用。
(2)立式注塑机:其特点是合模装置与注射装置的轴线呈一线排列而且与地面垂直。具有占地面积小,模具装拆方便,嵌件安装容易,自料斗落入物料能较均匀地进行塑化,易实现自动化及多台机自动线管理等优点。缺点是顶出制品不易自动脱落,常需人工或其它方法取出,不易实
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现全自动化操作和大型制品注射;机身高,加料、维修不便。
(3)角式注塑机:注射装置和合模装置的轴线互成垂直排列。根据注射总成中心线与安装基面的相对位置有卧立式、立卧式、平卧式之分:①卧立式,注射总成线与基面平行,而合模总成中心线与基面垂直;②立卧式,注射总成中心线与基面垂直,而合模总成中心线与基面平行。角式注射机的优点是兼备有卧式与立式注射机的优点,特别适用于开设侧浇口非对称几何形状制品的模具。
三、注塑机的组成结构分析
注塑机根据注射成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种,主要由注射部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、控制系统、加料装置等组成。如下图:
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注塑机
注射部件装置
塑化部件
螺杆
料筒
螺杆头
喷嘴
注射座
注射油缸
座移油缸
液压马达
合模部件
合模装置
调模装置
顶出装置
机身
液压系统
泵、液压马达、阀
蓄能器冷却器管路等油路控制
加热系统
冷却系统
控制系统
动作程控
料筒温度控制
液压泵电机控制
故障检测报警控制
安全保护
加料装置
图2 注塑机组成示意图
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(一)注塑部件的典型结构
 

目前,常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式,我厂注塑机都是双缸形式的,并且都是通过液压马达直接驱动螺杆注塑。因不同的厂家、不同型号的机台其组成也不完全相同,下面就对我厂用的机台作具体分析。
立式机和卧式机注塑装置的组成图分别如图3和图4。
工作原理是:预塑时,在塑化部件中的螺杆通过液压马达驱动主轴旋转,主轴一端与螺杆键连接,另一端与液压马达键连接,螺杆旋转时,物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,并通过推力轴承使推力座后退,通过螺母拉动活
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塞杆直线后退,完成计量,注射时,注射油缸的杆腔进油通过轴承推动活塞杆完成动作,活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆完成注射动作。
图3 卧式机双缸注射注塑装置示意图
 
(a)是俯视图; (b)为注射座与导杆支座间的平视图
1-油压马达;2,6 -导杆支座;3-导杆;4-注射油缸;5-加料口;
7-推力座;8-注射座;9-塑化部件