注塑机合模装置的结构及发展

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，把物料从料斗加入料筒内，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渐的塑化、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，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。

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加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等过程，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 构注塑机总体结构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（06部分）和机身部分（07部分），括号内为公司内部简称。

探讨合模机构及其发展趋势1 概述新形势下，随着科学技术的蓬勃发展，对于合模机构的技术改革和发展也提上了议程。

合模机构主要包括曲肘式合模机构、全液压直压式合模机构、无拉杆式合模机构和二板式合模机构等几种模式。

作为注塑吹塑工艺的主要设备，合模机构能够为工艺合模流程提供足够的合模力、高强度的模板及系统刚性以及进行高速、平稳、低噪音等优异特性的模板运动。

但在目前研究合模机构及其发展方面，国内外所涉及的文献都比较少，加强对合模机构及其发展的探讨很有必要。

2 注塑机合模机构的类别及典型分析2.1 合模机构的类别根据不同的标准划分，合模机构的类别可以从模板数目、传动形式、合模架构及驱动源等几方面进行划分。

根据模板数目分类，合模机构可以分为三板式和二板式两种。

三板式包括曲肘式和复合稳压式，二板式包括直压式、复合稳压式和无拉杆式等。

若按照传动形式分类，则有全机械式、机械连杆式、全液压直压式及液压机械式等几种，其中，全机械式现已淘汰。

2.2 典型合模机构2.2.1 曲肘式合模机构，包括五点双曲肘内翻式和电动曲肘连杆式两种。

五点双曲肘内翻式合模机构主要由合模油缸、曲肘连杆、后模板、动模板、调模装置及顶出机构等构成，具有成本低、维护低、刚性及运动性好等特点，是目前应用最为广泛的一种注塑机合模机构。

其曲肘连杆具有机构力放大、改善运动特性和自锁等功能，但五点双曲肘内翻式合模机构同时存在锁模力稳定性较差、铰链易磨损、调模难度大和机身庞大等缺陷。

电动曲肘连杆式合模机构由伺服电机、同步带、支角、滚珠丝杆、调模装置及曲肘连杆等构成，具有节能环保、低噪音、高精度和响应性能好等特性，是在五点双曲肘内翻式合模机构的基础上发展起来的新合模机构，因此也保留了其原有的缺点，而且还存在伺服电机超载、整机成本高等问题，不利于推广发展。

2.2.2 全液压直压式合模机构。

充液式合模机构是全液压直压式合模机构的典型代表。

主要构成包括锁模油缸和移模油缸两部分。

注塑机的工作原理与构造第一节 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，把物料从料斗加入料筒内，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渐的塑化、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，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程。

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加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落下等过程，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。

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注塑机组成示图图1-20注塑机工作程序框图第二节注塑机结构2.1注塑机总体结构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（06部分）和机身部分（07部分），括号内为公司内部简称。

一）注塑机的组成（1）注塑机由锁模系统，射胶系统，电脑操作系统，电器驱动系统，油压传动系统组成；1、注塑装置：作用：使塑料均匀地塑化成熔融状态，并以足够的压力和速度，将一定量的熔料注射到模腔。

2、锁模装置：作用：保证成型模具可靠的闭合和实现模具启、闭动作。

3、液压传动和电气控制系统：作用：保证注射成型机按工艺过程预定的要求和动作程度准确无误地进行工作。

（二）注塑机的工作过程1、闭模和合紧：注塑成型机的周期一般从模具开始闭合时起，模具首先以低压力快速进行闭合，当动模与定模快要接近时，合模的动力系统自动换成低压低速，在确认模内无异物存在时，再切换成高压而将模合紧。

2、注射装置前移和注射：在确认模具达到所要求的合紧程度后，注射装置前移，使喷咀和模具贴合，当喷咀与模具完全贴合后，便可向注射油缸接入压力油于是与油缸活塞相接的螺杆则以高压高速将头部的熔料注入模腔，此时螺杆头部作用于熔料上的压力称为注射压力。

3、压力保持注入模腔的熔胶，由于低温模具的冷却作用，使注入模腔内的熔料产生收缩，为制得质量致密的制品，故对熔料还需保持一定的压力进行补缩，此时螺杆作用于熔料上的压力称之保压压力，在保压时，螺杆因补缩而有少量的前移。

4、制品冷却和预塑化：当保压进行到模腔内的熔料失去从浇口回流可能性时，注射油缸内的保压压力即可卸去，使制品在模内冷却定型，此时，螺杆在液压马达（或电动机）的驱动下转动的同时又发生后退，螺杆在塑化时的后移量即表示了螺杆积存的熔料体积量（即予塑量），制品冷却与螺杆塑化在时间上通常是重叠的，在一般情况下，要求螺杆塑化计量时间小于制品冷却时间。

5、注射装置向后退和开模顶出制品：螺杆塑化计量完毕后。

为了使喷咀不至于因长时间和冷模接触而形成冷料等缘故，经常需要将喷嘴撤离模具装置后退，模腔内的熔料经冷却定型后，合模装置即行开模，并自动顶出制品。