注塑機(jī)工作原理

注塑機(jī)構(gòu)造分析及其工作原理注塑機(jī)構(gòu)造分析及其工作原理一、注塑機(jī)的工作原理：注塑成型是運(yùn)用塑料的熱物理性質(zhì)，把物料從料斗加入料筒中，料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融，在料筒內(nèi)裝有在外動(dòng)力馬達(dá)作用下驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿，物料在螺桿的作用下，沿著螺槽向前輸送并壓實(shí)，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐步地塑化，熔融和均化，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，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桿的頭部，與此同時(shí)，螺桿在物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲(chǔ)料空間，完畢塑化過(guò)程，然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高壓，將儲(chǔ)料室內(nèi)的熔融料通過(guò)噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料通過(guò)保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作用下，啟動(dòng)模具，并通過(guò)頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下，其作業(yè)循環(huán)流程如圖1所示。閉模閉模注射座邁進(jìn)注射保壓冷卻啟模制品頂出退回塑化塑化退回固定塑化圖1注塑機(jī)工作流程圖二、注塑機(jī)的分類：按合模部件與注射部件配備的型式有臥式、立式、角式三種。（1）臥式注塑機(jī)：臥式注塑機(jī)是最慣用的類型。其特點(diǎn)是注射總成的中心線與合?？偝傻闹行木€同心或一致，并平行于安裝地面。它的優(yōu)點(diǎn)是重心低、工作平穩(wěn)、模具安裝、操作及維修均較方便，模具開檔大，占用空間高度小，但占地面積大，大、中、小型機(jī)都有廣泛應(yīng)用。（2）立式注塑機(jī)：其特點(diǎn)是合模裝置與注射裝置的軸線呈一線排列并且與地面垂直。含有占地面積小，模具裝拆方便，嵌件安裝容易，自料斗落入物料能較均勻地進(jìn)行塑化，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化及多臺(tái)機(jī)自動(dòng)線管理等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)是頂出制品不易自動(dòng)脫落，常需人工或其它辦法取出，不易實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作。（3）角式注塑機(jī)：注射裝置和合模裝置的軸線互成垂直排列。根據(jù)注射總線與基面垂直，而合模總成中心線與基面平行。角式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是兼?zhèn)溆信P式與立式注射機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，特別合用于開設(shè)側(cè)澆口非對(duì)稱幾何形狀制品的模具。三、注塑機(jī)的構(gòu)成構(gòu)造分析注塑機(jī)根據(jù)注射成型工藝規(guī)定是一種機(jī)電一體化很強(qiáng)的機(jī)種，重要由注射部件、合模部件、機(jī)身、液壓系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、控制系統(tǒng)、加料裝置等構(gòu)成。如圖2所示。（一）、注塑部件1．注射部件的構(gòu)成：現(xiàn)在，常見的注塑裝置有單缸形式和雙缸形式，并且都是通過(guò)液壓馬達(dá)直接驅(qū)動(dòng)螺桿注塑。因不同的廠家、不同型號(hào)的機(jī)臺(tái)其構(gòu)成也不完全相似。其工作原理為：預(yù)塑時(shí)，在塑化部件中的螺桿通過(guò)液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸一端與螺桿鍵連接，另一端與液壓馬達(dá)鍵連接，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料塑化并將塑化好的熔料推到料筒前端的儲(chǔ)料室中，與此同時(shí)，螺桿在物料的反作用下后退，并通過(guò)推力軸承使推力座后退，通過(guò)螺母拉動(dòng)活塞桿直線后退，完畢計(jì)量，注射時(shí)，注射油缸的桿腔進(jìn)油通過(guò)軸承推動(dòng)活塞桿完畢動(dòng)作，活塞的桿腔進(jìn)油推動(dòng)活塞桿及螺桿完畢注射動(dòng)作。注塑機(jī)注塑機(jī)注射部件裝置塑化部件螺桿料筒螺桿頭噴嘴注射座注射油缸座移油缸液壓馬達(dá)合模部件合模裝置調(diào)模裝置頂出裝置機(jī)身液壓系統(tǒng)泵、液壓馬達(dá)、閥蓄能器、冷卻器、管路等油路控制加熱系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)控制系統(tǒng)動(dòng)作程控料筒溫度控制液壓泵電機(jī)控制故障檢測(cè)報(bào)警控制安全保護(hù)加料裝置圖2注塑機(jī)構(gòu)成示意圖2．塑化部件：塑化部件分為柱塞式和螺桿式，塑化部件是完畢均勻塑化，實(shí)現(xiàn)定量注射的核心部件。螺桿式塑化部件如圖3所示,重要由螺桿、料筒、噴嘴等構(gòu)成，塑料在旋轉(zhuǎn)螺桿的持續(xù)推動(dòng)過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)物理狀態(tài)的變化，最后呈熔融狀態(tài)而被注入模腔。圖3螺桿式塑化部件構(gòu)造圖1-噴嘴；2-螺桿頭；3-止逆環(huán)；4-料筒；5-螺桿；6-加熱圈；7-冷卻水圈螺桿式塑化部件的工作原理：預(yù)塑時(shí)，螺桿旋轉(zhuǎn)，將從料口落入螺槽中的物料持續(xù)地向前推動(dòng)，加熱圈通過(guò)料筒壁把熱量傳遞給螺槽中的物料，固體物料在外加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切雙重作用下，并通過(guò)螺桿各功效段的熱歷程，達(dá)成塑化和熔融，熔料推開止逆環(huán)，通過(guò)螺桿頭的周邊通道流入螺桿的前端，并產(chǎn)生背壓，推動(dòng)螺桿后移完畢熔料的計(jì)量，在注射時(shí)，螺桿起柱塞的作用，在油缸作用下，快速前移，將儲(chǔ)料室中的熔體通過(guò)噴嘴注入模具。螺桿式塑化部件普通含有以下特點(diǎn)：①螺桿含有塑化和注射兩種功效；②螺桿在塑化時(shí)，僅作預(yù)塑用；③塑料在塑化過(guò)程中，所通過(guò)的熱歷程要比擠出長(zhǎng)；④螺桿在塑化和注射時(shí)，均要發(fā)生軸向位移，同時(shí)螺桿又處在時(shí)轉(zhuǎn)時(shí)停的間歇式工作狀態(tài)，因此形成了螺桿塑化過(guò)程的非穩(wěn)定性。（1）螺桿螺桿是塑化部件中的核心部件，和塑料直接接觸，塑料通過(guò)螺槽的有效長(zhǎng)度，通過(guò)很長(zhǎng)的熱歷程，要通過(guò)3態(tài)（玻璃態(tài)、黏彈態(tài)、黏流態(tài)）的轉(zhuǎn)變，螺桿各功效段的長(zhǎng)度、幾何形狀、幾何參數(shù)將直接影響塑料的輸送效率和塑化質(zhì)量，將最后影響注射成型周期和制品質(zhì)量。與擠出螺桿相比，注塑螺桿含有下列特點(diǎn)：注射螺桿的長(zhǎng)徑比和壓縮比比較?。蛔⑸渎輻U均化段的螺槽較深；注射螺桿的加料段較長(zhǎng)，而均化段較短；注射螺桿的頭部構(gòu)造，含有特殊形式。注射螺桿工作時(shí)，塑化能力和熔體溫度將隨螺桿的軸向位移而變化。（2）、螺桿的分類注塑螺桿按其對(duì)塑料的適應(yīng)性，可分為通用螺桿和特殊螺桿，通用螺桿又稱常規(guī)螺桿，可加工大部分含有低、中黏度的熱塑性塑料，結(jié)晶型和非結(jié)晶型的民用塑料和工程塑料，是螺桿最基本的形式，與其對(duì)應(yīng)的尚有特殊螺桿，是用來(lái)加工用普通螺桿難以加工的塑料；按螺桿構(gòu)造及其幾何形狀特性，可分為常規(guī)螺桿和新型螺桿，常規(guī)螺桿又稱為三段式螺桿，是螺桿的基本形式，新型螺桿形式則有諸多個(gè)，如分離型螺桿、分流型螺桿、波狀螺桿、無(wú)計(jì)量段螺桿等。常規(guī)螺桿其螺紋有效長(zhǎng)度普通分為加料段（輸送段）、壓縮段（塑化段）、計(jì)量段（均化段），根據(jù)塑料性質(zhì)不同，可分為漸變型、突變型和通用型螺桿。?漸變型螺桿：壓縮段較長(zhǎng)，塑化時(shí)能量轉(zhuǎn)換緩和，多用于PVC等熱穩(wěn)定性差的塑料。?突變型螺桿：壓縮段較短，塑化時(shí)能量轉(zhuǎn)換較激烈，多用于聚烯烴、PA等結(jié)晶型塑料。?通用型螺桿：適應(yīng)性比較強(qiáng)的通用型螺桿，可適應(yīng)多個(gè)塑料的加工，避免更換螺桿頻繁，有助于提高生產(chǎn)效率。常規(guī)螺桿名段的長(zhǎng)度以下：螺桿類型加料段（L1）壓縮段（L2）均化段（L3）漸變型25~30%50%15~20%突變型65~70%15~5%20~25%通用型45~50%20~30%20~30%（3）、螺桿的基本參數(shù)螺桿的基本構(gòu)造如圖4所示，重要由有效螺紋長(zhǎng)度L和尾部的連接部分構(gòu)成。圖4螺桿的基本構(gòu)造ds—螺桿外徑，螺桿直徑直接影響塑化能力的大小，也就直接影響到理論注射容積的大小，因此，理論注射容積大的注塑機(jī)其螺桿直徑也大。L/ds—螺桿長(zhǎng)徑比。L是螺桿螺紋部分的有效長(zhǎng)度，螺桿長(zhǎng)徑比越大，闡明螺紋長(zhǎng)度越長(zhǎng)，直接影響到物料在螺桿中的熱歷程，影響吸取能量的能力，而能量來(lái)源有兩部分：一部分是料筒外部加熱圈傳給的，另一部分是螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的摩擦熱和剪切熱，由外部機(jī)械能轉(zhuǎn)化的，因此，L/ds直接影響到物料的熔化效果和熔體質(zhì)量，但是如果L/ds太大，則傳遞扭矩加大，能量消耗增加。L1—加料段長(zhǎng)度。加料段又稱輸送段或進(jìn)料段，為提高輸送能力，螺槽表面一定要光潔，L1的長(zhǎng)度應(yīng)確保物料有足夠的輸送長(zhǎng)度，由于過(guò)短的L1會(huì)造成物料過(guò)早的熔融，從而難以確保穩(wěn)定壓力的輸送條件，也就難以確保螺桿后來(lái)各段的塑化質(zhì)量和塑化能力。塑料在其本身重力作用下從料斗中滑進(jìn)螺槽，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，在料筒與螺槽構(gòu)成的各推力面摩擦力的作用下，物料被壓縮成密集的固體塞螺母，沿著螺紋方向做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，在此段，塑料為固體狀態(tài)，即玻璃態(tài)。h1—加料段的螺槽深度。h1深，則容納物料多，提高了供料量和塑化能力，但會(huì)影響物料塑化效果及螺桿根部的剪切強(qiáng)度，普通h1≈（0.12～0.16）ds。L3—熔融段長(zhǎng)度。熔融段又稱均化段或計(jì)量段，熔體在L3段的螺槽中得到進(jìn)一步的均化，溫度均勻，組分均勻，形成較好的熔體質(zhì)量，L3長(zhǎng)度有助于熔體在螺槽中的波動(dòng)，有穩(wěn)定壓力的作用，使物料以均勻的料量從螺桿頭部擠出，因此又稱計(jì)量段。L3短時(shí)，有助于提高螺桿的塑化能力，普通L3=（4～5）ds。h3—熔融段螺槽深度，h3小，螺槽淺，提高了塑料熔體的塑化效果，有助于熔體的均化，但h3過(guò)小會(huì)造成剪切速率過(guò)高，以及剪切熱過(guò)大，引發(fā)分子鏈的降解，影響熔體質(zhì)量，；反之，如果h3過(guò)大，由于預(yù)塑時(shí)，螺桿背壓產(chǎn)生的回流作用增強(qiáng)，會(huì)減少塑化能力。L2—塑化段（壓縮段）螺紋長(zhǎng)度。物料在此錐形空間內(nèi)不停地受到壓縮、剪切和混煉作用，物料從L2段入點(diǎn)開始，熔池不停地加大，到出點(diǎn)處熔池已占滿全螺槽，物料完畢從玻璃態(tài)通過(guò)黏彈態(tài)向黏流態(tài)的轉(zhuǎn)變，即此段，塑料是處在顆粒與熔融體的共存狀態(tài)。L2的長(zhǎng)度會(huì)影響物料從玻璃態(tài)到黏流態(tài)的轉(zhuǎn)化歷程，太短會(huì)來(lái)不及轉(zhuǎn)化，固料堵在L2段的末端形成很高的壓力、扭矩或軸向力；太長(zhǎng)則會(huì)增加螺桿的扭矩和不必要的消耗，普通L2=（6～8）ds。對(duì)于結(jié)晶型的塑料，物料熔點(diǎn)明顯，熔融范疇窄，L2可短些，普通為（3～4）ds，對(duì)于熱敏性塑料，此段可長(zhǎng)些。S—螺距，其大小影響螺旋角，從而影響螺槽的輸送效率，普通S≈ds。ε—壓縮比。ε=h1/h3，即加料段螺槽深度h1與熔融段螺槽深度h3之比。ε大，會(huì)增強(qiáng)剪切效果，但會(huì)削弱塑化能力，普通來(lái)講，ε稍小一點(diǎn)為好，以有助于提高塑化能力和增加對(duì)物料的適應(yīng)性，對(duì)于結(jié)晶型塑料，壓縮比普通取2.6~3.0。對(duì)于低黏度熱穩(wěn)定性塑料，可選用高壓縮比；而高黏度熱敏性塑料，應(yīng)選用低壓縮比。（4）螺桿頭在注射螺桿中，螺桿頭的作用是：預(yù)塑時(shí)，能將塑化好的熔體放流到儲(chǔ)料室中，而在高壓注射時(shí)，又能有效地封閉螺桿頭前部的熔體，避免倒流。螺桿頭分為兩大類，帶止逆環(huán)的和不帶止逆環(huán)的，對(duì)于帶止逆環(huán)的，預(yù)塑時(shí)，螺桿均化段的熔體將止逆環(huán)推開，通過(guò)與螺桿頭形成的間隙，流入儲(chǔ)料室中，注射時(shí)，螺桿頭部的熔體壓力形成推力，將止逆環(huán)退回流道封堵，避免回流。表1注射螺桿頭形式與用途形式結(jié)構(gòu)圖特性與用途無(wú)止逆環(huán)型尖頭形螺桿頭錐角較小或有螺紋，重要用于高粘度或熱敏性塑料鈍頭形頭部為“山”字形曲面，重要用于成型透明度規(guī)定高的PC、AS、PMMA等塑料止逆型止逆型環(huán)形止逆環(huán)為一光環(huán)，與螺桿有相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，合用于中、低黏度的塑料爪形止逆環(huán)內(nèi)有爪，與螺桿無(wú)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可避免螺桿與環(huán)之間的熔料剪切過(guò)熱，合用于中、低粘度的塑料銷釘形螺桿頭頸部鉆有混煉銷，合用于中、低粘度的塑料分流形螺桿頭部開有斜槽，合用于中、低粘度的塑料對(duì)于有些高黏度物料如PMMA、PC、AC或者熱穩(wěn)定性差的物料PVC等，為減少剪切作用和物料的滯留時(shí)間，可不用止逆環(huán)，但這樣的注射時(shí)會(huì)產(chǎn)生反流，需延長(zhǎng)保壓時(shí)間。對(duì)螺桿頭的規(guī)定：螺桿頭要靈活、光潔；止逆環(huán)與料筒配合間隙要適宜，即要避免熔體回流，又要靈活；現(xiàn)有足夠的流通截面，又要確保止逆環(huán)端面有回程力，使在注射時(shí)快速封閉；構(gòu)造上應(yīng)拆裝方便，便于清洗；螺桿頭的螺紋與螺桿的螺紋方向相反，避免預(yù)塑時(shí)螺桿頭松脫。（5）料筒（?。⒘贤驳臉?gòu)造料筒是塑化部件的重要零件，內(nèi)裝螺桿外裝加熱圈，承受復(fù)合應(yīng)力和熱應(yīng)力的作用，構(gòu)造如圖5：圖5料筒構(gòu)造1-前料筒；2-電熱圈；3-螺孔；4-加料口螺孔3裝熱電偶，要與熱電偶緊密地接觸，避免虛浮，否則會(huì)影響溫度測(cè)量精度。（ⅱ）、加料口加料口的構(gòu)造形式直接影響進(jìn)料效果和塑化部件的吃料能力，注塑機(jī)大多數(shù)靠料斗中物料的自重加料，慣用的進(jìn)料口截面形式如圖6所示：對(duì)稱形料口如圖6（a），制造簡(jiǎn)樸，但進(jìn)料不利；現(xiàn)多用非對(duì)稱形式，如圖6（b）、8（c）所示，此種進(jìn)料口由于物料與螺桿的接觸角大，接觸面積大，有助于提高進(jìn)料效率，不易在料斗中開成架橋空穴。圖6加料口構(gòu)造形式圖（ⅲ）、料筒的壁厚料筒壁厚規(guī)定有足夠的強(qiáng)度和剛度，由于料筒內(nèi)要承受熔料和氣體壓力，且料筒長(zhǎng)徑比很大，料筒規(guī)定有足夠的熱容量，因此料筒壁要有一定的厚度，否則難以確保溫度的穩(wěn)定性；但如果太厚，料筒笨重，浪費(fèi)材料，熱慣性大，升溫慢，溫度調(diào)節(jié)有較大的滯后現(xiàn)象。（ⅳ）、料筒間隙料筒間隙指料筒內(nèi)壁與螺桿外徑的單面間隙，此間隙太大，塑化能力減少，注射回泄量增加，注射時(shí)間延長(zhǎng)，在此過(guò)程中引發(fā)物料部分降解；如果太小，熱膨脹作用使螺桿與料筒摩擦加劇，能耗加大，甚至?xí)ㄋ?，此間隙Δ=（0.002~0.005）ds。（ⅴ）、料筒的加熱與冷卻注塑機(jī)料筒加熱方式有電阻電熱、陶瓷加熱、鑄鋁加熱，應(yīng)根據(jù)使用場(chǎng)合和加工物料合理設(shè)立，慣用的有電阻加熱和陶瓷加熱，為符合注塑工藝規(guī)定，料筒要分段控制，小型機(jī)3段，大型機(jī)普通5段。冷卻是指對(duì)加料口處進(jìn)行冷卻，因加料口處若溫度過(guò)高，固料會(huì)在加料口處“架橋”，堵塞料口，從而影響加料段的輸送效率，故在此處設(shè)立冷卻水套對(duì)其進(jìn)行冷卻。我廠是通過(guò)冷卻循環(huán)水對(duì)加料口進(jìn)行冷卻的。（6）噴嘴（?。﹪娮斓墓π娮焓沁B接塑化妝置與模具流道的重要部件，噴嘴有多個(gè)功效：預(yù)塑時(shí)，建立背壓，驅(qū)除氣體，避免熔體流涎，提高塑化能力和計(jì)量精度；注射時(shí)，與模具主澆套形成接觸壓力，保持噴嘴與澆套良好接觸，形成密閉流道，避免塑料熔體在高壓下外溢；注射時(shí)，建立熔體壓力，提高剪切應(yīng)力，并將壓力頭轉(zhuǎn)變成速度頭，提高剪切速度和溫升，加強(qiáng)混煉效果和均化作用；變化噴嘴構(gòu)造使之與模具和塑化妝置相匹配，構(gòu)成新的流道型式或注塑系統(tǒng)；噴嘴還承當(dāng)著調(diào)溫、保溫和斷料的功效；減小熔體在進(jìn)出口的粘彈效應(yīng)和渦流損失，以穩(wěn)定其流動(dòng)；保壓時(shí)，便于向模具制品中補(bǔ)料，而冷卻定型時(shí)增加回流阻力，減小或避免模腔中熔體向回流。（ⅱ）、噴嘴的基本形式噴嘴可分為直通式噴嘴、鎖閉式噴嘴、熱流道噴嘴和多流道噴嘴，現(xiàn)階段我廠用的都是直通式噴嘴。其特點(diǎn)是噴嘴球面直接與模具主澆套球面接觸，噴嘴的圓弧半徑和流道比模具要小，注射時(shí)，高壓熔體直接經(jīng)模具的澆道系統(tǒng)充入模腔，速度快、壓力損失小，制造和安裝均較方便。3、注射油缸：其工作原理是：注射油缸進(jìn)油時(shí)，活塞帶動(dòng)活塞桿及其置于推力座內(nèi)的軸承，推動(dòng)螺桿邁進(jìn)或后退。通過(guò)活塞桿頭部的螺母，能夠?qū)蓚€(gè)平行活塞桿的軸向位置以及注射螺桿的軸向位置進(jìn)行同時(shí)調(diào)節(jié)。4、推力座：注射時(shí)，推力座通過(guò)推力軸推動(dòng)螺桿進(jìn)行注射；而預(yù)塑時(shí)，通過(guò)油馬達(dá)驅(qū)動(dòng)推力軸帶動(dòng)螺桿旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)預(yù)塑。5、座移油缸：當(dāng)座移油缸進(jìn)油時(shí)，實(shí)現(xiàn)注射座的邁進(jìn)或后退動(dòng)作，并確保注塑噴嘴與模具主澆套圓弧面緊密地接觸，產(chǎn)生能封閉熔體的注射座壓力。6、對(duì)注射部件精度規(guī)定：裝配后，整體注射部件要置于機(jī)架上，必須確保噴嘴與模具主澆套緊密地接合，以防溢料，規(guī)定使注射部件的中心線與其合模部件的中心線同心；為了確保注射螺桿與料筒內(nèi)孔的配合精度，必須確保兩個(gè)注射油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對(duì)稱度；對(duì)臥式機(jī)來(lái)講，座移油缸兩個(gè)導(dǎo)向孔的平行度和對(duì)其中心的對(duì)稱度也必須確保，對(duì)立式機(jī)則必須確保兩個(gè)座移油缸孔與料筒定位中心孔的平行度與中心線的對(duì)稱度。影響上述位置精度的因素是有關(guān)聯(lián)部件孔與軸的尺寸精度、幾何精度、制造精度與裝配精度。（二）、合模部件合模部件是注塑機(jī)的重要部件之一，其功效是實(shí)現(xiàn)啟閉運(yùn)動(dòng)，使模具閉合產(chǎn)生系統(tǒng)彈性變形達(dá)成鎖模力，將模具鎖緊。對(duì)合模部件的規(guī)定：動(dòng)范本的啟閉模運(yùn)動(dòng)要高速、平穩(wěn)、靜音；合模機(jī)構(gòu)必須達(dá)成額定鎖模力規(guī)定，可靠地鎖緊模具；合模部件有足夠的裝?？臻g和范本行程；動(dòng)范本運(yùn)動(dòng)要可靠安全，保護(hù)人身與模具安全，設(shè)立雙重保險(xiǎn)；合模部件及其模含有足夠的強(qiáng)度和剛性。合模部件由合模架、合模機(jī)構(gòu)、調(diào)模裝置、保護(hù)裝置、頂出裝置等構(gòu)成。1．合模機(jī)構(gòu)：合模機(jī)構(gòu)有液壓式、機(jī)械式和機(jī)械-液壓復(fù)合式。下面對(duì)我廠注塑機(jī)的合模機(jī)構(gòu)做一下介紹。我廠注塑機(jī)屬機(jī)械-液壓復(fù)合式，其構(gòu)造特點(diǎn)是液壓缸通過(guò)曲柄連桿機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)模板實(shí)現(xiàn)啟閉模運(yùn)動(dòng)，充足運(yùn)用了曲柄連桿機(jī)構(gòu)的行程、速度、力的放大特性和自鎖特性，達(dá)成快速、高效和節(jié)能的效果。慣用的液壓曲肘連桿式形式有：雙曲肘內(nèi)翻式、雙曲肘外翻式、撐肘式、單曲肘擺缸式和單曲肘掛缸式。我廠所用的是雙曲肘內(nèi)翻式，如圖7所示。這種形式的動(dòng)作原理是：?jiǎn)㈤]模時(shí)，合模缸1進(jìn)油，活塞桿推動(dòng)雙曲肘連桿機(jī)構(gòu)5帶動(dòng)動(dòng)范本6及其模具實(shí)現(xiàn)啟閉模運(yùn)動(dòng)；模具接觸時(shí)，曲肘連桿5處在未伸直狀態(tài)，在合模油缸1推力作用下曲肘連桿機(jī)構(gòu)5產(chǎn)生力的放大作用，使合模系統(tǒng)發(fā)生變形，直至曲肘連桿5伸直進(jìn)入自鎖為止。模具接觸時(shí)連桿未伸直的程度是通過(guò)調(diào)模裝置與合模油缸相配合，按工藝所規(guī)定的鎖模力來(lái)調(diào)節(jié)的。圖7雙曲肘內(nèi)翻式構(gòu)造原理示意1-合模油缸；2-調(diào)模裝置；3-后模板；4-拉桿；5-曲肘連桿；6-動(dòng)模板；7-定模板；8-頂出油缸；2．合模架的構(gòu)成：合模架是合模部件的基礎(chǔ)部分，重要由4根拉桿、后模板、動(dòng)模板、定模板及拉桿螺母構(gòu)成的含有一定剛度和強(qiáng)度規(guī)定的合?？蚣?。動(dòng)模板在移模裝置的驅(qū)動(dòng)下，以拉桿以導(dǎo)向，實(shí)現(xiàn)啟閉模運(yùn)動(dòng)。因此，4根拉桿與3塊模板的材料、構(gòu)造尺寸，拉桿之間的平行度與3塊模板垂直度都有較高的規(guī)定。（1）模板后模板、動(dòng)模板和定模板是合模部分的重要零件，后模板和頭板通過(guò)拉桿構(gòu)成合?？蚣埽⑹綑C(jī)是底板和動(dòng)模板形成合模框架）。鎖模后，動(dòng)、定模板在鎖模力的作用下，將模具鎖緊并使其產(chǎn)生壓縮變形，與此同時(shí)，3塊模板將發(fā)生彎曲變形，模板中部將產(chǎn)生撓度。模板的構(gòu)造，尺寸，材料，彈性模量將直接影響合模系統(tǒng)的強(qiáng)度、剛性，最后影響到鎖模力。（2）拉桿拉桿又叫格林柱，拉桿是合模裝置的又一重要零件，除與模板構(gòu)成剛性框架外，還兼有導(dǎo)柱功效，使二板在上滑動(dòng)，因此規(guī)定有較高的幾何精度、尺寸精度、4根拉桿的同時(shí)精度、光潔度及耐磨性能。并且合模系統(tǒng)作用時(shí)拉桿受到非對(duì)稱循環(huán)應(yīng)力的作用，將受疲勞極限的考驗(yàn)。3．調(diào)模裝置：如圖8所示，調(diào)模裝置重要由液壓馬達(dá)、齒圈、定位輪、調(diào)模螺母的外齒圈等構(gòu)成，均固定在后模板上。圖8調(diào)模裝置示意圖1-后模板；2-液壓馬達(dá)；3-大齒圈；4-后螺母調(diào)模裝置設(shè)在后模板上，其動(dòng)作原理是：當(dāng)調(diào)模時(shí)，后模板1連同曲肘連桿機(jī)構(gòu)及動(dòng)模板一起移，調(diào)模時(shí)4只帶有齒輪的后螺母在大齒輪3驅(qū)動(dòng)下同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)，推動(dòng)后模板及其整個(gè)合模機(jī)構(gòu)沿拉桿向前或向后移動(dòng)，調(diào)節(jié)動(dòng)模板與前模板的距離，根據(jù)允模厚度及工藝所規(guī)定的鎖模力實(shí)現(xiàn)調(diào)模功效。此種構(gòu)造緊湊，減少了軸向尺寸，提高了系統(tǒng)剛性。各齒輪與齒圈的嚙合精度，調(diào)節(jié)螺母與拉桿端螺紋的配合精度及運(yùn)行的同時(shí)精度，將影響調(diào)模的靈活性、調(diào)模誤差、調(diào)模精度。對(duì)于直壓式合模機(jī)構(gòu)，動(dòng)、定模板間的距離能夠通過(guò)移模油缸活塞桿進(jìn)行調(diào)節(jié)，沒(méi)有專門的調(diào)模裝置。4．頂出裝置：頂出裝置要有足夠的頂出力，頂出速度，頂出次數(shù)和頂出精度，是在頂出油缸的作用下作頂出動(dòng)作。在我廠用的臥式機(jī)中，頂出油缸是通過(guò)導(dǎo)桿固定在動(dòng)模板上的。如圖9所示，其重要的由頂出油缸和頂出桿構(gòu)成，油缸為雙作用活塞式油缸。圖9臥式機(jī)頂出裝置示意圖1-頂出油缸；2-活塞；3-活塞桿；4-導(dǎo)桿；5-頂出板；6-頂出桿；7-動(dòng)范本；8-電子尺5．合模部件的精度：合模部件的精度規(guī)定從合模部件裝置分析可知：合模部件裝配后置于機(jī)架上，應(yīng)確保與注塑部件中心高度一致或垂直。鎖模后動(dòng)模板與定模板鎖緊模具，因此，兩模板經(jīng)調(diào)節(jié)后應(yīng)高度平行。為確保鎖模力作用在中心在線，規(guī)定鎖模油缸、調(diào)模裝置與尾板、二板、頭板構(gòu)成的合?？蚣艿闹行木€保持一致。3塊范本拉桿孔的平等度與其平面的垂直度，各孔的同心度，以及孔本身的尺寸精度及幾何精度，對(duì)裝配精度都將產(chǎn)生重要影響。曲肘連桿機(jī)構(gòu)頂角各孔之間的相對(duì)位置精度，孔的同心度，孔與其端面的垂直度，孔本身的尺寸精度，幾何精度，對(duì)曲肘連桿機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)中心與油缸的同心度將產(chǎn)生重要影響。（三）、液壓系統(tǒng)1．重要液壓組件：⑴．動(dòng)力組件由電機(jī)帶動(dòng)泵實(shí)現(xiàn)電能—機(jī)械能—液壓能的轉(zhuǎn)換。有多個(gè)油泵和液壓馬達(dá)。油泵是靠封閉容腔使其容積發(fā)生變化來(lái)工作的。抱負(fù)的泵是沒(méi)有的，由于構(gòu)造上總會(huì)有制品縫隙就會(huì)有泄漏，并且機(jī)械磨損也會(huì)產(chǎn)生間隙，因此就要考慮泵的效率。不同質(zhì)量的泵，其效率是不同的，直接影響了液壓系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性。另外，油的壓縮性也會(huì)對(duì)泵的效率產(chǎn)生影響。（2）．執(zhí)行組件執(zhí)行組件是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的組件，重要有油缸和油馬達(dá)。油缸油缸可分為單作用柱塞式、雙作用活塞式、雙作用活塞桿式和雙作用伸縮式油缸。圖10油缸的簡(jiǎn)圖：（a）雙作用活寒式；（b）雙作用活塞桿式②液壓馬達(dá)液壓馬達(dá)是液壓能轉(zhuǎn)換成軸的扭矩和轉(zhuǎn)速的設(shè)備。通過(guò)油壓控制軸的輸出扭矩；通過(guò)輸入流量控制軸的輸出轉(zhuǎn)速。（3）控制組件控制組件重要是指多個(gè)控制閥，如壓力閥、流量閥、方向閥、比例閥、伺服閥等。（?。┓较蜷y方向控制閥是控制系統(tǒng)油的流動(dòng)方向，按程序來(lái)變化執(zhí)行機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)方向的控制組件。方向閥有單向閥、電磁換向閥和電液換向閥。①．單向閥單向閥允許油沿一種方向流動(dòng)，不能反向流動(dòng)。單向閥規(guī)定：油流過(guò)時(shí)，阻力小，對(duì)反向流動(dòng)密封性好；動(dòng)作敏捷，無(wú)撞擊和噪聲。②．電磁換向閥電磁換向按程序由電磁換得失信號(hào)推動(dòng)閥芯動(dòng)作實(shí)現(xiàn)油路換向。有三位四通和二位四通閥之分。我們?cè)O(shè)備中控制注射、合模、移模、座移等用的都是電磁換向閥。（ⅱ）比例閥比例閥是以輸入電信號(hào)持續(xù)地按比例控制與調(diào)節(jié)系統(tǒng)流量、壓力、方向的控制閥。比例閥有比例壓力閥、比例流量閥、比例方向閥、比例壓力流量閥等。我們?cè)O(shè)備中用到的是比例壓力流量復(fù)合閥。比例壓力流量閥是一種溢流閥，其功效為執(zhí)行組件提供所需的壓力和流量，根據(jù)負(fù)載壓力，使壓差保持最小，控制泵的壓力，并控制流量穩(wěn)定不受溫度的影響。（ⅲ）溢流閥當(dāng)系統(tǒng)或局部壓力超出彈簧調(diào)節(jié)值時(shí)，閥芯自動(dòng)啟動(dòng)，把壓力流接回油箱。（4）輔助組件輔助組件即使只起輔助作用，但是輔助組件質(zhì)量會(huì)影響系統(tǒng)的功效。輔助組件有油箱、油管和接頭、冷卻器、濾油器、壓力表、潤(rùn)滑注油器等。①油管和接頭用適宜的油管和接頭將各液壓組件和輔件，以及測(cè)量?jī)x表連接起來(lái)能構(gòu)成完整的液壓系統(tǒng)。②濾油器濾油器的功效是將上游管路中存在的固體顆粒等異物，經(jīng)濾芯被阻留，使下游管路油減少污染程度，達(dá)成規(guī)定指標(biāo)。③冷卻器液壓系統(tǒng)的功率損失，幾乎全部變成熱能使油溫升高，油黏度下降，泄漏加重，容積效率減少。減少油液溫升的方法，應(yīng)采用高效率液壓組件和合理設(shè)計(jì)系統(tǒng)，減少系統(tǒng)的功率損失，另首先要使熱量盡量散發(fā)。慣用水式冷卻器對(duì)液壓油進(jìn)行冷卻。（5）液壓油液壓油是液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的工作介質(zhì)。2．對(duì)液壓系統(tǒng)的規(guī)定：（1）注塑機(jī)從關(guān)模開始到開模結(jié)束，中間通過(guò)關(guān)模慢——快——慢——低壓保護(hù)——高壓鎖?！⑸渥~進(jìn)——多級(jí)注射——多級(jí)保壓——預(yù)塑——冷卻定型——開模慢——快——慢——頂出等多動(dòng)作程序。每個(gè)程序中又都有對(duì)壓力和速度的不同規(guī)定，即：動(dòng)作中的不同時(shí)刻或不同位置，流量和壓力是瞬時(shí)的、多級(jí)變化的，因此對(duì)注塑機(jī)液壓系統(tǒng)及其構(gòu)成液壓組件的敏捷性、可靠性、靜音性和安全性都有很高的規(guī)定。（2）注塑充模質(zhì)量決定制品質(zhì)量，而充模質(zhì)量與液壓系統(tǒng)構(gòu)造有直接關(guān)系，在充模時(shí)，螺桿前部所形成的聚合物黏流態(tài)系統(tǒng)與螺桿背面通過(guò)注射油缸與油路系統(tǒng)形成了一種封閉流體阻力系統(tǒng)。充模速率受到油路系統(tǒng)參量、介質(zhì)、黏度、系統(tǒng)構(gòu)造及其液壓剛性等影響。因此，液壓系統(tǒng)水平與注塑質(zhì)量親密有關(guān)。（四）、控制系統(tǒng)控制系統(tǒng)是注塑機(jī)的“神經(jīng)中樞”系統(tǒng)，控制多個(gè)程序動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)對(duì)時(shí)間、位置、壓力、速度和轉(zhuǎn)速等的控制與調(diào)節(jié)，由多個(gè)繼電器組件、電子組件、檢測(cè)組件及自動(dòng)作儀表所構(gòu)成?？刂葡到y(tǒng)與液壓系統(tǒng)相結(jié)合，對(duì)注射機(jī)的工藝程序進(jìn)行精確而穩(wěn)定的控制與調(diào)節(jié)。1．開、閉環(huán)控制：實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)自動(dòng)控制的辦法分為兩大類：第一類次序控制，即：開環(huán)控制；第二類回饋控制系統(tǒng)，即死循環(huán)控制。（1）開環(huán)控制如系統(tǒng)輸出量不與指定輸入相比較，系統(tǒng)的輸出與輸入量之間不存在回饋通道，此種稱開環(huán)控制，如圖11所示。此控制系統(tǒng)構(gòu)造簡(jiǎn)樸、組件少、成本低、系統(tǒng)容易穩(wěn)定。由于不對(duì)被控量進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)系統(tǒng)受干擾時(shí)，被控量一旦偏離原有的平衡狀態(tài)，再?zèng)]有消除這種偏關(guān)的功效，限制了系統(tǒng)的應(yīng)用。開環(huán)控制系統(tǒng)中，當(dāng)被控制對(duì)像給以設(shè)定值之后，則系統(tǒng)就會(huì)使被控制量（壓力、速度、轉(zhuǎn)速、位移）得到實(shí)際值，并能經(jīng)儀表顯示出來(lái)。但是由于多個(gè)環(huán)境因素的干擾，會(huì)使系統(tǒng)的給定值與實(shí)際值之間產(chǎn)生偏差，但不必再重新修正這個(gè)偏差，即系統(tǒng)本身對(duì)此偏差無(wú)調(diào)節(jié)作用。圖11開環(huán)控制系統(tǒng)框圖（2）閉循環(huán)控制把系統(tǒng)被控制量回饋到輸入端，并與指定輸入相比較，此為死循環(huán)控制，由于存在被控制量經(jīng)回饋環(huán)節(jié)至比較點(diǎn)的回饋通道，又稱回饋控制，如圖12所示。死循環(huán)控制系統(tǒng)的特點(diǎn)是：持續(xù)地對(duì)被控量檢測(cè)，把測(cè)得的實(shí)際值提前回饋到始端與給定值進(jìn)行比較，將所得到的偏差信號(hào)經(jīng)控制器的變換運(yùn)算和放大器的放大，對(duì)控制對(duì)象發(fā)出新的控制信號(hào)，使被控量按照指定輸入的規(guī)定去變化。受內(nèi)部和外部信號(hào)干擾時(shí)，通過(guò)死循環(huán)控制，能自動(dòng)地消除或削弱干擾信號(hào)對(duì)被控對(duì)象的影響，有抗擾動(dòng)功效。圖12死循環(huán)控制系統(tǒng)框圖2．控制系統(tǒng)的構(gòu)成：（1）檢測(cè)系統(tǒng)電器我廠的注塑機(jī)含有檢測(cè)系統(tǒng)電器有行程開關(guān)、電子尺、熱電偶等。（?。┬谐涕_關(guān)行程開關(guān)（限位開關(guān)）是以機(jī)械動(dòng)作發(fā)出控制指令的主令電器。用于控制運(yùn)動(dòng)方向、行程或位置保護(hù)。符號(hào)：SQ（LS）。行程開關(guān)由操作機(jī)構(gòu)、觸頭系統(tǒng)和外殼等構(gòu)成。我們所用的舜展臥式機(jī)的位移控制就是此種行程開關(guān)。（ⅱ）靠近開關(guān)靠近開關(guān)（無(wú)觸點(diǎn)行程開關(guān)）替代有觸點(diǎn)行程控制和限位保護(hù)，也可用于高頻計(jì)數(shù)、液面控制等，含有穩(wěn)定、可靠、壽命長(zhǎng)、定位重復(fù)、適應(yīng)較惡劣的工作條件等優(yōu)點(diǎn)。符號(hào)：PRS（ⅲ）電子尺電子尺是一種電阻式的位移傳感器，有是也稱為電阻尺。符號(hào)：POS。其工作原理是：采用可變電阻分壓原理，將線位移轉(zhuǎn)換成傳感器的電阻變化，并變成電壓信號(hào)傳送。除舜展臥式注射機(jī)外，其它機(jī)型都是用電子尺對(duì)螺桿位移、模板位移、及頂出桿位移進(jìn)行檢測(cè)，從而對(duì)運(yùn)動(dòng)速度進(jìn)行控制。（ⅳ）熱電偶熱電偶是溫度檢測(cè)組件，用來(lái)對(duì)各處溫度進(jìn)行檢測(cè)。符號(hào)是：BTT/C。其工作原理：將兩種不同材料的導(dǎo)體或半導(dǎo)體A和B焊接起來(lái)，構(gòu)成一種閉合回路，當(dāng)導(dǎo)體A和B的兩個(gè)執(zhí)著點(diǎn)之間存在溫差時(shí)，由于熱電效應(yīng)，兩者之間產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，在回路中形成電流。即將工作端置于溫度為t的被測(cè)介質(zhì)中，另一自由端在t0的恒定溫度下。當(dāng)工作端的介質(zhì)溫度發(fā)生變化時(shí)，熱電勢(shì)隨之發(fā)生變化，將熱電勢(shì)輸入顯示儀表、統(tǒng)計(jì)或關(guān)入微機(jī)進(jìn)行解決，獲得溫度值。熱電勢(shì)值與熱電極本身的長(zhǎng)