【正文】 黏 彈態(tài)向 黏 流態(tài)的轉變，從固體床向熔體床的轉變。 (8) S——螺距，其大小影響螺旋角月，從而影響螺槽的輸送效率，一般 S≈ ds。 (10) 螺棱后角 α、螺棱推力面圓角 R1和背面圓角 R2的大小影響螺槽的有效容積，物料的 滯留情況 以及螺棱根部的強度等，一般 ? = ?? 30~25 ， R1=(～ ) R2，如圖 所示。 ① 漸 變型螺桿 ： 壓縮段較長， 塑化時能量轉換緩和，多用于聚氯乙烯等軟化溫度較寬的、高黏度的結晶型塑料。但通用型螺桿也絕非是 “萬能 ”螺桿，對某些 有特殊注塑工藝要求的塑料，需要配備特殊螺桿。 經計算可得， L1/L=﹪ , L2/L=﹪ ，L3/L=﹪ ，符合通用型螺桿的各段長度范圍。若 h1/ h2=2， 實際壓縮比為 。國內螺桿的優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 21 熱處理，一般采取鍍鉻工藝，鍍鉻之前高頻淬火或氮化，然后鍍鉻，厚度 ～。 螺桿頭 注塑螺桿和擠出螺桿之間重要區(qū)別，在于前者裝有各種特殊結構形式的螺桿頭，這是由于螺桿工作特性所決定的。預塑時，螺桿均化段的熔體將止逆環(huán)推開，通過與螺桿頭形成的間隙，流入儲料室中；注射時，螺桿頭部的熔體壓力形成推力，將止逆環(huán)退回將流道封堵，防止回流。 表 注射螺桿頭形式與用途 形式 結 構 圖 特征與用途 無 止 逆 環(huán) 型 尖 頭 形 螺桿頭錐角較小或有螺紋，主要用于高粘度或熱敏性塑料 鈍 頭 形 頭部為“山”字形曲面，主要用于成型透明度要求高的 PC、 AS、PMMA等塑料 止 逆 型 環(huán) 形 止逆環(huán)為一光環(huán)，與螺桿有相對轉動，適用于中、低黏度的塑料 爪 形 止逆環(huán)內有爪，與螺桿無 相對轉動，可避免螺桿與環(huán)之間的熔料剪切過熱，適用于中、低粘度的塑料 銷 釘 形 螺桿頭頸部鉆有混煉銷，適用于中、低粘度的塑料 分 流 形 螺桿頭部開有斜槽，適用于中、低粘度的塑料 料筒 (1) 料筒結構 料筒是塑化部件中的重要零件，內裝螺桿外裝加熱圈，承受復合應力和熱應力的作用。 料筒安裝在注射座上，前端與噴嘴相連。 (2) 加料口 加料口結構形式直接影響進料效果和塑化部件吃料能力。 本次設計選用了畫法相對簡單的 (a)類。 (4) 料筒間隙 料筒間隙系指料筒內壁與螺桿外徑的單面間隙。常用的有電阻加熱和陶瓷加熱，后者較前者承載功率大。而對熱固性塑料或 熱穩(wěn)定性塑料，為 177。 (6) 料筒、螺桿材料 料筒、螺桿材料要求在高溫下耐磨、抗腐蝕，大多采用優(yōu)質氮化鋼 38CrMoAIA加工后 進行氮化處理。噴嘴有多種功能 ： 預塑時，在螺桿頭部建 立背壓 ，阻止熔體從噴嘴流出 ； 注射時，建立注射壓力，產生剪切效應，優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 25 加速能量轉換，提 高熔 體溫度均化效果 ； 保壓時，起保溫補縮作用。 圖 (a)軸孔型， d=2～ 3mm， L=(10～ 15)d，適宜中低豁度，熱穩(wěn)定性好的如PE、 ABS、 PS 等薄壁制品。 在預塑時，靠彈簧力通過擋圈和導桿將頂針壓住， 用其錐面將噴 嘴孔封死 ； 注射時，在 高壓作用下，用熔體壓力在頂針錐面上所形成的軸向 力，通過導桿 、檔圈將彈簧壓縮，高壓熔體從噴嘴孔注人模具流道。 此種噴嘴頂針 為封口動作參加注射機的控制程序，需設置噴嘴控制油缸。 熱流道噴嘴結構形式有絕熱式和內加熱式。 1模具； 2探釘； 3噴嘴； 4加熱器； 5分流體； 6流道座 圖 內加熱式噴嘴結構示圖 ⑤ 多流道噴嘴 多流道噴嘴與兩個或多個注塑化部件配合，注塑混色、雙層或多層的復合制品，前者稱 混合噴 嘴，后者稱復合噴嘴。 1外噴嘴； 2內噴嘴； 3頂針； 4分流座； 5支座； 6油缸 圖 復合噴嘴結構示圖 復合噴嘴是配合兩個或多個不同熔料注塑裝置利用注 射工藝程序得到層次明晰的多層復合制品。一般要求兩個球面半徑名義尺寸相同，而取噴嘴球面為負公差，其口徑略小于澆套口徑。 ③ 噴嘴尺寸： 噴嘴與模具的尺寸關系如圖 所示 。 將這章所提供的信息作為基礎，會對 以后的整體 結構 起到重要作用 。 單缸注塑裝置 單缸注射 ——液壓馬達直接驅動螺桿的基本結構形 式 ?；钊麠U一端 與螺桿 鍵連接，一端與油馬達主軸套鍵連接，在防延時，注射油缸左腔進高壓油，通過位于 活塞桿與 螺桿尾端的卡環(huán)，拉動螺桿直線后移，從而降低螺桿頭部的熔體壓力，完成防延動作 。 單缸注射 ——伺服電機驅動螺桿注塑裝置的基本結構形式。 雙缸注塑裝置 雙缸注射 ——是由 油馬達直接驅動螺桿注塑裝置的基本結構形式，如圖 所示?；钊臈U腔進油推動活塞桿及螺桿完成注射動作。防延動時，伺服電機帶動螺母反轉，螺桿直線后移，使螺桿優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 32 頭部的熔體卸壓，完成防延動作。注射座可繞定位軸擺動，由螺栓及螺母來調整注射座的中心線位置 。推力座由注射活塞桿帶動，對螺桿實施推力，既能實現防延時的直線后退動作，又能實現在預塑時由油馬達驅動螺桿的旋轉與物料反推作用下直線后退的復合動作。 注射油缸 注射油缸缸筒通過其后、前端蓋用螺釘緊固在注射座的缸體座上。 推力 座 推力軸位于推力座的中心線上，由推軸承、止推軸承及徑向軸承將其軸向固定，推力軸的大端與小端分 別 與油馬達的輸出軸和注射螺桿尾部的，花鍵相連接。 螺桿 螺桿與推力環(huán)，止逆環(huán)通過螺桿頭與其頭上孔的反螺紋擰緊，并用臺肩壓緊推力環(huán) ，而止逆環(huán)可在其間的軸向靈活運動。 噴嘴 噴嘴是根據注射工藝要求的可換件，用其尾部螺紋及可挾持的六方體可方便地與前體的孔螺紋配合擰緊。在此次設計中，注塑機的液壓部分占有相當的比重， 其中的注射油缸、整移油缸和螺桿傳動等都由液壓傳動來實現 。 靜摩擦阻力 Ffs=fsN=9800=1960N 動摩擦阻力 Ffd=fdN=9800=980N 由此得出的注射油缸在各工作階段的負載值如表 所示。即 2 5 2 8 7 84/)0 4 5 9( 26 ?????? ?sit ApF N 慣性負載 根據定義 tvgGmaFm ???? () 式中 G——運動部件的重力； g ——重力加速度； v? —— t? 時間內的速度變化值； t? ——啟動、制動或轉換時間，一般可以取 t? =～ ，輕載低速時取較小的值。 然后 對 注塑機 注射機構的各個主要部分，進行了 大體 設計， 基本上完成了 整體結構的構造。半圓環(huán)的作用是當螺桿用于防流直線后退時，推力軸拉動螺桿臺肩的承力件。 塑化 裝 置 料筒 優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 33 料筒由機筒及前體用螺釘緊固為一體，并用銷定位。注射油缸進油時，活塞帶動活塞桿及其置于推力座內的軸承，推動注射螺桿前進或后退。整移油缸一端，通過活塞桿頭部的螺紋及螺母與支座相連接，另端通過后端蓋及鉸座銷與注射座相連。 注射油缸固定在缸體座上，注射活塞桿與軸承推力座通過螺母調節(jié)活塞桿的軸向位置并使其固緊。 雙缸注塑結構設計 注射部件由注射裝置和移模裝置組成。 此種塑化裝置的優(yōu)點是軸向尺寸短，各部重量在注射座上的分配均衡，工作穩(wěn)定 ，并便 于液壓管路和閥板的布置，使之與油缸及液壓馬達接近，管路短，有利提高控制 精度、節(jié) 能等 。螺桿旋轉時，塑化并將塑化好熔料推到螺桿前 的儲 料室中， 與此同時，螺桿在其物料的反作用下后退，并通過推力軸承使推力座 7 后退 ， 通過螺母拉動雙活塞桿直線后退，完成計量。伺服電機安裝在減速箱 的高 速軸上，更加節(jié)能，但結構復雜，軸向尺寸加長，造成懸臂或重量偏載。整移油缸固定在注射座下部的機座上。為了防止活塞隨之轉動，損害密封，在活塞和活塞桿之間裝有滾動軸承 。在單缸中以液壓馬達或伺服電機直接驅動注塑螺桿的為常見，雙缸以低速或高速液壓馬達驅動的居多，近年來還發(fā)展一種用伺服電機驅動螺桿預塑和注射的注塑裝置。噴嘴的常用材料為中碳鋼，經淬火后使其硬度高于模具澆口套硬度，以延長噴嘴的使用壽命。 ② 噴嘴口徑 ： 噴嘴口徑尺寸關系到壓力損失、剪切發(fā)熱以及補縮作用，與材料、注塑座及噴嘴結構形式有關，如表 所示。當 B 料注射時，頂針在油缸操縱下將內噴嘴的 A 料封住 ； 當 A 料注優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 28 射 時，頂針退回內噴嘴打開，在 A 料作用下，外噴嘴將外流道的 B 料封住，使 A、B 物料按程序分別注 入 型腔，形成雙清的復合制品。 優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 27 1外噴嘴； 2內噴嘴； 3外螺套； 4內螺套； 5分流座 圖 混合噴嘴結構示圖 外噴嘴 1 和內噴嘴 2 組成內外兩層流道，外噴嘴通過螺紋套 4 與分流座 5連接，內噴嘴直接與分流座連接，分別由塑化裝置的 A 色與 B 色熔料在外噴嘴前部進行非均勻混合，注入型腔后得到各種紋飾的混色制品。 1澆套； 2模具； 3壓環(huán)； 4噴嘴； 5聯(lián)結座 圖 絕熱噴嘴結構示圖 內加熱式噴嘴結構，如圖 所 示 ，其特點在噴嘴 3 與流道座 6 之間，裝分流體 5，其 內裝有加熱器，和探針 2； 噴嘴與模具形成容料空間，實現保溫絕熱。 ④ 熱流道噴嘴 由于噴嘴流道很細，并與模具主澆套接觸，容易散熱，經過 保壓、冷卻后，噴嘴中的余料變冷料而封堵，影響下一次注射程序，且冷料也會影響制品質量。 ③ 液壓控噴嘴 結構形式。 ② 自鎖噴 嘴結構形式有多種 。 (2) 噴嘴形式 ① 敞開式噴嘴結構形式，如圖 所示。 在這次設計中，料筒、螺桿都采用氮化鋼 38CrMoAIA。 本次設計分為 5 段控制， 總長度為 678mm。控制長度為 (3～ 5)ds， 溫控精度 177。 表 間隙值 /mm 螺桿直徑 ≥ 15～ 25 25～ 50 50～ 80 80～ 110 110～ 150 150～ 200 200～ 240 240 最大徑向間隙 ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ ≤ 根據上表所示，已知螺桿直徑為 45mm,Δ==。 一般料筒外徑與內徑比值 K=～ ，如表 所列。對稱形料口如圖 (a)所示，制造簡單，但進料不利。 1定位子口； 2螺孔； 3螺孔； 4加料 口 ； 5尾螺紋； 6定位 圖 料筒結構 ② 料 筒與注射座的連接機筒固定在注射座上，其連接主要應考慮以下幾點要求 ： 保 證料 筒的加料口能對正注射座上的料斗人口，工作時避免機筒隨螺桿轉動而造成加料口偏 移；料 筒在工作時會產生軸向力， 料 筒軸向位置的固定結構應滿足強度要求 ；料 筒與注射座 安裝 孔可采用間隙配合。 定位子口 1 與前料筒徑向定位，并用端面封閉熔體，用多個螺釘旋入螺孔 2 內將前體與料筒壓緊。 對螺桿頭要求： (1) 止逆環(huán)與料筒配合間隙要適宜，既要防止熔料回泄又要靈活； (2) 既有足夠的流通截面，又要保證止逆環(huán)端面有回程力，使在注射時快速封閉； (3) 止逆環(huán)屬易磨損件，應采用硬度高的耐磨、耐蝕合金材料制造； (4) 結構卜應 拆裝方便，便于清洗； (5) 螺桿頭的螺紋與螺桿的螺紋方向相反，防止頂塑時螺桿頭松脫。 螺桿頭分兩大類：帶止逆環(huán)的和不帶止逆環(huán) 的 。但鍍鉻層容易脫落，防腐蝕性能差，所 以多采用不銹鋼材料。 因為此次設計的是通用型螺桿， 我們 取 ? =， 又 由公式 ()可知 ， 13 hh ?? () 所以，代入 h1=，得 h3=? h1=。壓縮比大，會 增強剪切效果，但 會減弱塑化能力，相對于擠出螺桿，壓縮比應取得小些為好，以有利于提高 塑化能力和增加對物料的適應性。 (2) 普通 螺桿參數 ① 螺桿長徑 比 (L/DS) 螺桿長徑比 大 ， 可以實現低溫、均質、穩(wěn)定的塑化，螺桿長徑比一般取 18～ 22。 ③ 通用 型螺桿 ： 適應性比較強的通用型螺桿，可適應多種塑料的加工，避免優(yōu)秀機械畢業(yè)設計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 20 更換螺桿頻 繁，有利提高 生產效率。 普通螺桿 的簡介與選用 (1) 概述 普通注 射螺桿螺紋有效長度通常分成加料段 (輸送段 )、壓縮 段 (塑化 段 )、均化段(計量段 )。 (9)e——螺棱寬度，其寬窄影響螺槽的容料量、熔體的漏流以及螺棱耐磨損程度，一般 為 (～ ) ds。 已知 ds=45mm，取 L2=6ds，則 L2=6ds=270mm。 所以合適的 h3應由壓縮比