注塑机结构分析及其工作原理.docx

一）注注塑机结结构分析析及其工工作原理理一、注塑塑机的工工作原理理注塑成型型机简称称注塑机机注塑成型型是利用用塑料的的热物理理性质，把把物料从从料斗加加入料筒筒中，料料筒外由由加热圈圈加热，使使物料熔熔融，在在料筒内内装有在在外动力力马达作作用下驱驱动旋转转的螺杆杆，物料料在螺杆杆的作用用下，沿沿着螺槽槽向前输输送并压压实，物物料在外外加热和和螺杆剪剪切的双双重作用用下逐渐渐地塑化化，熔融融和均化化，当螺螺杆旋转转时，物物料在螺螺槽摩擦擦力及剪剪切力的的作用下下，把已已熔融的的物料推推到螺杆杆的头部部，与此此同时，螺螺杆在物物料的反反作用下下后退，使使螺杆头头部形成成储料空空间，完完成塑化化过程，然然后，螺螺杆在注注射油缸缸的活塞塞推力的的作用下下，以高高速、高高压，将将储料室室内的熔熔融料通通过喷嘴嘴注射到到模具的的型腔中中，型腔腔中的熔熔料经过过保压、冷冷却、固固化定型型后，模模具在合合模机构构的作用用下，开开启模具具，并通通过顶出出装置把把定型好好的制品品从模具具顶出落落下注塑机作作业循环环流程如如图1所示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 注塑机机工作程程序框图图二、注塑塑机的分分类按合模部部件与注注射部件件配置的的型式有有卧式、立立式、角角式三种种（1）卧卧式注塑塑机：卧卧式注塑塑机是最最常用的的类型。

其其特点是是注射总总成的中中心线与与合模总总成的中中心线同同心或一一致，并并平行于于安装地地面它它的优点点是重心心低、工工作平稳稳、模具具安装、操操作及维维修均较较方便，模模具开档档大，占占用空间间高度小小；但占占地面积积大，大大、中、小小型机均均有广泛泛应用2）立立式注塑塑机：其其特点是是合模装装置与注注射装置置的轴线线呈一线线排列而而且与地地面垂直直具有有占地面面积小，模模具装拆拆方便，嵌嵌件安装装容易，自自料斗落落入物料料能较均均匀地进进行塑化化，易实实现自动动化及多多台机自自动线管管理等优优点缺缺点是顶顶出制品品不易自自动脱落落，常需需人工或或其它方方法取出出，不易易实现全全自动化化操作和和大型制制品注射射；机身身高，加加料、维维修不便便3）角角式注塑塑机：注注射装置置和合模模装置的的轴线互互成垂直直排列根根据注射射总成中中心线与与安装基基面的相相对位置置有卧立立式、立立卧式、平平卧式之之分：①①卧立式式，注射射总成线线与基面面平行，而而合模总总成中心心线与基基面垂直直；②立卧式式，注射射总成中中心线与与基面垂垂直，而而合模总总成中心心线与基基面平行行角式式注射机机的优点点是兼备备有卧式式与立式式注射机机的优点点，特别别适用于于开设侧侧浇口非非对称几几何形状状制品的的模具。

三、注塑塑机的组组成结构构分析注塑机根根据注射射成型工工艺要求求是一个个机电一一体化很很强的机机种，主主要由注注射部件件、合模模部件、机机身、液液压系统统、加热热系统、控控制系统统、加料料装置等等组成如如图2所示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 注塑机机组成示示意图（一）注注塑部件件的典型型结构1．注射射部件的的组成目前，常常见的注注塑装置置有单缸缸形式和和双缸形形式，我我厂注塑塑机都是是双缸形形式的，并并且都是是通过液液压马达达直接驱驱动螺杆杆注塑因因不同的的厂家、不不同型号号的机台台其组成成也不完完全相同同，下面面就对我我厂用的的机台作作具体分分析立式机和和卧式机机注塑装装置的组组成图分分别如图图3和图4工作原理理是：预预塑时，在在塑化部部件中的的螺杆通通过液压压马达驱驱动主轴轴旋转，主主轴一端端与螺杆杆键连接接，另一一端与液液压马达达键连接接，螺杆杆旋转时时，物料料塑化并并将塑化化好的熔熔料推到到料筒前前端的储储料室中中，与此此同时，螺螺杆在物物料的反反作用下下后退，并并通过推推力轴承承使推力力座后退退，通过过螺母拉拉动活塞塞杆直线线后退，完完成计量量，注射射时，注注射油缸缸的杆腔腔进油通通过轴承承推动活活塞杆完完成动作作，活塞塞的杆腔腔进油推推动活塞塞杆及螺螺杆完成成注射动动作。

图3 卧式式机双缸缸注射注注塑装置置示意图图（a）是是俯视图图；（b）为注注射座与与导杆支支座间的的平视图图1-油压压马达；；2，6 --导杆支支座；33-导杆杆；4--注射油油缸；55-加料料口；7-推力力座；88-注射射座；99-塑化化部件；；10--座移油油缸我厂用的的角式注注塑机的的注射部部件与卧卧式机注注塑机一一样图4 立式式注塑机机注射装装置示意意图1- 液压马达达；2--推力座座；3--注射油油缸；44-注射射座；55-加料料口；66-座移移油缸；；7-塑化化部件；；8-上范范本2．塑化化部件塑化部件件有柱塞塞式和螺螺杆式两两种，下下面就对对螺杆式式做一下下介绍螺杆式塑塑化部件件如图55所示,主要由由螺杆、料料筒、喷喷嘴等组组成，塑塑料在旋旋转螺杆杆的连续续推进过过程中，实实现物理理状态的的变化，最最后呈熔熔融状态态而被注注入模腔腔因此此，塑化化部件是是完成均均匀塑化化，实现现定量注注射的核核心部件件图5 螺杆式式塑化部部件结构构图1-喷嘴嘴；2--螺杆头头；3--止逆环环；4--料筒；；5-螺杆杆；6-加热圈圈；7--冷却水水圈螺杆式塑塑化部件件的工作作原理：：预塑时时，螺杆杆旋转，将将从料口口落入螺螺槽中的的物料连连续地向向前推进进，加热热圈通过过料筒壁壁把热量量传递给给螺槽中中的物料料，固体体物料在在外加热热和螺杆杆旋转剪剪切双重重作用下下，并经经过螺杆杆各功能能段的热热历程，达达到塑化化和熔融融，熔料料推开止止逆环，经经过螺杆杆头的周周围通道道流入螺螺杆的前前端，并并产生背背压，推推动螺杆杆后移完完成熔料料的计量量，在注注射时，螺螺杆起柱柱塞的作作用，在在油缸作作用下，迅迅速前移移，将储储料室中中的熔体体通过喷喷嘴注入入模具。

螺杆式塑塑化部件件一般具具有如下下特点：：①螺杆具具有塑化化和注射射两种功功能；②螺杆在在塑化时时，仅作作预塑用用；③塑料在在塑化过过程中，所所经过的的热历程程要比挤挤出长；；④螺杆在在塑化和和注射时时，均要要发生轴轴向位移移，同时时螺杆又又处于时时转时停停的间歇歇式工作作状态，因因此形成成了螺杆杆塑化过过程的非非稳定性性1） 螺杆螺杆是塑塑化部件件中的关关键部件件，和塑塑料直接接接触，塑塑料通过过螺槽的的有效长长度，经经过很长长的热历历程，要要经过33态（玻玻璃态、黏黏弹态、黏黏流态）的的转变，螺螺杆各功功能段的的长度、几几何形状状、几何何参数将将直接影影响塑料料的输送送效率和和塑化质质量，将将最终影影响注射射成型周周期和制制品质量量与挤出螺螺杆相比比，注塑塑螺杆具具有以下下特点：：① 注射螺杆杆的长径径比和压压缩比比比较小；；② 注射螺杆杆均化段段的螺槽槽较深；；③ 注射螺杆杆的加料料段较长长，而均均化段较较短；④ 注射螺杆杆的头部部结构，具具有特殊殊形式⑤ 注射螺杆杆工作时时，塑化化能力和和熔体温温度将随随螺杆的的轴向位位移而改改变ⅰ）、螺螺杆的分分类注塑螺杆杆按其对对塑料的的适应性性，可分分为通用用螺杆和和特殊螺螺杆，通通用螺杆杆又称常常规螺杆杆，可加加工大部部分具有有低、中中黏度的的热塑性性塑料，结结晶型和和非结晶晶型的民民用塑料料和工程程塑料，是是螺杆最最基本的的形式，与与其相应应的还有有特殊螺螺杆，是是用来加加工用普普通螺杆杆难以加加工的塑塑料；按按螺杆结结构及其其几何形形状特征征，可分分为常规规螺杆和和新型螺螺杆，常常规螺杆杆又称为为三段式式螺杆，是是螺杆的的基本形形式，新新型螺杆杆形式则则有很多多种，如如分离型型螺杆、分分流型螺螺杆、波波状螺杆杆、无计计量段螺螺杆等。

常规螺杆杆其螺纹纹有效长长度通常常分为加加料段（输输送段）、压压缩段（塑塑化段）、计计量段（均均化段），根根据塑料料性质不不同，可可分为渐渐变型、突突变型和和通用型型螺杆① 渐变型螺螺杆：压压缩段较较长，塑塑化时能能量转换换缓和，多多用于PPVC等等热稳定定性差的的塑料② 突变型螺螺杆：压压缩段较较短，塑塑化时能能量转换换较剧烈烈，多用用于聚烯烯烃、PPA等结结晶型塑塑料③ 通用型螺螺杆：适适应性比比较强的的通用型型螺杆，可可适应多多种塑料料的加工工，避免免更换螺螺杆频繁繁，有利利于提高高生产效效率常规螺杆杆名段的的长度如如下：螺杆类型型加料段段（L1）压缩段段（L2）均化段段（L3）渐变型 25~~30%% 50%% 115~220%突变型 665~770% 155~5%% 200~255%通用型 445~550% 200~300% 200~300%（ⅱ）、螺螺杆的基基本参数数螺杆的基基本结构构如图66所示，主主要由有有效螺纹纹长度LL和尾部部的连接接部分组组成。

图6 螺杆的的基本结结构ds —— 螺杆杆外径，螺螺杆直径径直接影影响塑化化能力的的大小，也也就直接接影响到到理论注注射容积积的大小小，因此此，理论论注射容容积大的的注塑机机其螺杆杆直径也也大L/dss—螺杆长长径比L是螺杆螺纹部分的有效长度，螺杆长径比越大，说明螺纹长度越长，直接影响到物料在螺杆中的热历程，影响吸收能量的能力，而能量来源有两部分：一部分是料筒外部加热圈传给的，另一部分是螺杆转动时产生的摩擦热和剪切热，由外部机械能转化的，因此，L/ds直接影响到物料的熔化效果和熔体质量，但是如果L/ds太大，则传递扭矩加大，能量消耗增加L1—加加料段长长度加加料段又又称输送送段或进进料段，为为提高输输送能力力，螺槽槽表面一一定要光光洁，LL1的长度度应保证证物料有有足够的的输送长长度，因因为过短短的L1会导致致物料过过早的熔熔融，从从而难以以保证稳稳定压力力的输送送条件，也也就难以以保证螺螺杆以后后各段的的塑化质质量和塑塑化能力力塑料料在其自自身重力力作用下下从料斗斗中滑进进螺槽，螺螺杆旋转转时，在在料筒与与螺槽组组成的各各推力面面摩擦力力的作用用下，物物料被压压缩成密密集的固固体塞螺螺母，沿沿着螺纹纹方向做做相对运运动，在在此段，塑塑料为固固体状态态，即玻玻璃态。

h1—加加料段的的螺槽深深度hh1深，则则容纳物物料多，提提高了供供料量和和塑化能能力，但但会影响响物料塑塑化效果果及螺杆杆根部的的剪切强强度，一一般h1≈（0.112～0.116）dsL3 —— 熔融融段长度度熔融融段又称称均化段段或计量量段，熔熔体在LL3段的螺螺槽中得得到进一一步的均均化，温温度均匀匀，组分分均匀，形形成较好好的熔体体质量，LL3长度有有助于熔熔体在螺螺槽中的的波动，有有稳定压压力的作作用，使使物料以以均匀的的料量从从螺杆头头部挤出出，所以以又称计计量段LL3短时，有有助于提提高螺杆杆的塑化化能力，一一般L33=（4～5）dsh3 ——熔融段段螺槽深深度，hh3小，螺螺槽浅，提提高了塑。