【正文】 L 和尾部的連接部分組成。 螺桿長徑比愈大，說明螺 紋長度愈長，直接影響到物料在螺槽中輸送的熱歷程，影響吸收能量的能力。為提高輸送能力， 螺槽表面一定要光潔。熔體在 L3段的螺槽中得到進一步的均化 ： 溫度均勻，私度均勻，組分均 勻，分子量分布均勻，形成較好的熔體質(zhì)量。 所以合適的 h3應(yīng)由壓縮比 ? 來決定 ： 31hh?? () 對于結(jié)晶型塑料，如 PP、 PE、 PA 以及復(fù)合塑料， ? =3～ ； 對 黏 度較高的塑料，如 VPVC， AI3S， HIPS， AS， POM， PC， PMMA， PPS等， ? =～ 。 (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。 ③ 通用 型螺桿 ： 適應(yīng)性比較強的通用型螺桿，可適應(yīng)多種塑料的加工，避免優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 20 更換螺桿頻 繁，有利提高 生產(chǎn)效率。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(yīng)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(yīng)性。但鍍鉻層容易脫落，防腐蝕性能差，所 以多采用不銹鋼材料。 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(yīng)采用硬度高的耐磨、耐蝕合金材料制造； (4) 結(jié)構(gòu)卜應(yīng) 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。 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(jié)構(gòu) 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(yīng)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(zhuǎn)動而造成加料口偏 移；料 筒在工作時會產(chǎn)生軸向力， 料 筒軸向位置的固定結(jié)構(gòu)應(yīng)滿足強度要求 ；料 筒與注射座 安裝 孔可采用間隙配合。 一般料筒外徑與內(nèi)徑比值 K=～ ，如表 所列?？刂崎L度為 (3～ 5)ds， 溫控精度 177。 在這次設(shè)計中，料筒、螺桿都采用氮化鋼 38CrMoAIA。 ② 自鎖噴 嘴結(jié)構(gòu)形式有多種 。 ④ 熱流道噴嘴 由于噴嘴流道很細(xì)，并與模具主澆套接觸，容易散熱，經(jīng)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(zhì)量。 優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 27 1外噴嘴； 2內(nèi)噴嘴； 3外螺套； 4內(nèi)螺套； 5分流座 圖 混合噴嘴結(jié)構(gòu)示圖 外噴嘴 1 和內(nèi)噴嘴 2 組成內(nèi)外兩層流道，外噴嘴通過螺紋套 4 與分流座 5連接，內(nèi)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。 ② 噴嘴口徑 ： 噴嘴口徑尺寸關(guān)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(jié)構(gòu)形式有關(guān)，如表 所示。在單缸中以液壓馬達或伺服電機直接驅(qū)動注塑螺桿的為常見，雙缸以低速或高速液壓馬達驅(qū)動的居多，近年來還發(fā)展一種用伺服電機驅(qū)動螺桿預(yù)塑和注射的注塑裝置。整移油缸固定在注射座下部的機座上。螺桿旋轉(zhuǎn)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。 雙缸注塑結(jié)構(gòu)設(shè)計 注射部件由注射裝置和移模裝置組成。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。 塑化 裝 置 料筒 優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)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。 然后 對 注塑機 注射機構(gòu)的各個主要部分，進行了 大體 設(shè)計， 基本上完成了 整體結(jié)構(gòu)的構(gòu)造。 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(fù)載值如表 所示。 噴嘴 噴嘴是根據(jù)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。 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。推力座由注射活塞桿帶動，對螺桿實施推力，既能實現(xiàn)防延時的直線后退動作，又能實現(xiàn)在預(yù)塑時由油馬達驅(qū)動螺桿的旋轉(zhuǎn)與物料反推作用下直線后退的復(fù)合動作。防延動時，伺服電機帶動螺母反轉(zhuǎn)，螺桿直線后移，使螺桿優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 32 頭部的熔體卸壓，完成防延動作。 雙缸注塑裝置 雙缸注射 ——是由 油馬達直接驅(qū)動螺桿注塑裝置的基本結(jié)構(gòu)形式，如圖 所示?；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 。 將這章所提供的信息作為基礎(chǔ)，會對 以后的整體 結(jié)構(gòu) 起到重要作用 。一般要求兩個球面半徑名義尺寸相同，而取噴嘴球面為負(fù)公差，其口徑略小于澆套口徑。 1模具； 2探釘； 3噴嘴； 4加熱器； 5分流體； 6流道座 圖 內(nèi)加熱式噴嘴結(jié)構(gòu)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(fù)合制品，前者稱 混合噴 嘴，后者稱復(fù)合噴嘴。 此種噴嘴頂針 為封口動作參加注射機的控制程序，需設(shè)置噴嘴控制油缸。 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。 (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(zhì)氮化鋼 38CrMoAIA加工后 進行氮化處理。常用的有電阻加熱和陶瓷加熱，后者較前者承載功率大。 本次設(shè)計選用了畫法相對簡單的 (a)類。 料筒安裝在注射座上，前端與噴嘴相連。預(yù)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。國內(nèi)螺桿的優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)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 ～。 經(jīng)計算可得， L1/L=﹪ , L2/L=﹪ ，L3/L=﹪ ，符合通用型螺桿的各段長度范圍。 ① 漸 變型螺桿 ： 壓縮段較長， 塑化時能量轉(zhuǎn)換緩和，多用于聚氯乙烯等軟化溫度較寬的、高黏度的結(jié)晶型塑料。 (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。但 h3過小會導(dǎo)致剪切速率過高，以及剪切熱過大，引起大分子鏈的降解，影響熔體質(zhì)量。 已知 ds=45mm，取 h1=，則 h1=≈ 。 優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 18 圖 螺桿基本結(jié)構(gòu) (3)L1——加料段長度。 (2)L/ds——螺桿長徑比。常規(guī)螺桿又稱三段式螺桿，是螺桿的基本形式。 位 于噴嘴 1 和料筒 6 之間的前體，由固定螺釘連接。 1噴嘴 ； 2加熱圈 ； 3塑化室 ； 4分流梭 ； 5料筒 ； 6加料室 ； 7柱塞 圖 柱塞式塑化部件結(jié)構(gòu)示圖 部件主要由料筒 分流梭 4 和柱塞 7 等組成。 電阻加熱圈 qT =3～ 鑄鋁加熱圈 qT =4～ 5W/cm2 陶瓷加熱圈 qT =6～ 7W/cm2 料筒加熱功率不足時會影響預(yù)熱時的升溫速度，延長升溫時間；但如果加熱功率過大，會影響加熱圈的使用壽命。m； α ——比例系數(shù)，一般取 1～ 3； ds——螺桿外徑， cm； m ——由樹脂性能決定的指數(shù)， m=～ 3。將上述數(shù)值代入式 ()中，可得 Qs=22g/s。 此注射功率是由注射的油 壓系統(tǒng)瞬間提供的，因此， Ni≈ N0。 （ 2） pi 與注射油缸之間的關(guān)系 如注射系統(tǒng) 所示： si AApp 00? () 式中 Ai——注射油缸的總有效作用面積； As——注射螺桿的作用面積。 優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 10 注射 部分主要技術(shù)參數(shù)的計算 注射部分的主要技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系從注塑系統(tǒng)圖 中可以看出。 注塑機配套設(shè)備及其標(biāo)準(zhǔn)化、系列化，包括自動供料設(shè) 備 、模具 溫控 設(shè) 備 、澆口柄的取出和切割裝置以及機械手或其 他自動化設(shè)備，注塑機的聯(lián)結(jié)裝置等。2μm的有 機 玻璃 凸 透鏡 。 其中 ， 日本名 機 (MEIKI )的 生產(chǎn) 的 一 臺 注 射量 92020 立方厘米，鎖模力 12020 噸的巨型注塑機是 目 前世界 上最 大級別的 幾 種 ； 日本制鋼所是日本能夠制造 6000 噸級注塑機的又一廠商，其中 “JE”系列大型注塑機適應(yīng)性強，在實際應(yīng)用中 真 正體現(xiàn)了 廠方 “到處都可以使用 ”的設(shè)計思想，該 廠 生產(chǎn)的超大型 注射 成型 機 (J6300E C5l15)，采用肘桿式鎖模機構(gòu)，鎖模力達到 6300 噸，現(xiàn)已交 付日共 和 工 業(yè)公司位 于 日新瀉縣南蒲原郡的大型工廠，并投入使 用 。 塑料注射成型機械的發(fā)展趨勢 注塑機進一步發(fā)展的重點在 于 提 高 水平和質(zhì)量、 節(jié) 能及自動化，尤其需要不斷完善液壓系統(tǒng) 與 控制手段， 并 通過采用性能先進的設(shè)備、質(zhì)量可靠的電氣系統(tǒng)及油路系統(tǒng)，以確保生產(chǎn)中動作靈敏、運行穩(wěn)定，明顯提高了塑料制品的質(zhì)量，同時，設(shè) 備 可靠，達到了改 善勞 動條件、減輕維修工作量、降低能耗、節(jié)省原料的目的。為了節(jié)能，近年來也出現(xiàn)了變排量馬達 (二次調(diào)節(jié) )預(yù)塑系統(tǒng)。山于已塑化的熔料不能在前面被壓出，因而反向推 壓螺桿 向后移動并進行計量 ，待螺桿前部的熔料積存到所需的數(shù)量時，螺 桿就會 停止 轉(zhuǎn)動。成型加工過程，顆粒狀塑料由料斗經(jīng)計量裝置，使每次注射所 需一 定數(shù) 量 的原料落入料筒內(nèi)。由于計算機技術(shù)和現(xiàn)代控制理淪的應(yīng) 用 ，又進 一 步發(fā)展了自適應(yīng)控制的注塑機。 熱塑性注塑機的型式根 據(jù) 鎖模機構(gòu)及排列的不同有直壓式、肘桿式和立式與臥式之分 ； 根據(jù)注射機構(gòu)， 可 分為螺桿式與柱塞式兩種。本文設(shè)計的塑料注射機注射機構(gòu)為塑料注射成型機的主要組成部分之一 。20 世紀(jì) 30 年代塑料加工如注塑、擠出形成了工業(yè)化的加工方法， 70 年代塑料工業(yè)發(fā)展到一個新的歷史時期，促使塑料加工機械水平 不斷提高，無論從技術(shù)、品種、規(guī)格、產(chǎn)量都有了很大的發(fā)展。 塑料加工設(shè)備是在橡膠機械和金屬壓鑄機的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，早在 18 世 紀(jì)50 年代，橡膠機械已有了一定的水平，到 19 世紀(jì) 70 年代，出現(xiàn)了注塑工藝及設(shè)備。 優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 2 選題目的及意義 隨著注塑技術(shù)在成型加工中廣泛的應(yīng)用，注塑機作為加工生產(chǎn)最主要的工具，其自身也不斷地進行著改進，以適應(yīng)市場發(fā)展的需要。 塑料注射成型機自本世紀(jì)三十年代問世以來，在僅有 70 年的時間，得以迅猛發(fā)展和提高，成為在整個塑料機械中量大面廣，最具有代表性的塑料成型設(shè)備 。 （ 4） 1973 年 世界 上出現(xiàn)了第 一 臺采用閉環(huán)控制的塑料注射成型機，該機可對溫度、注射速度、注則壓力、保壓 壓 力、塑化背壓、塑化轉(zhuǎn)速等重要工藝參數(shù)實現(xiàn)閉環(huán)控制，使控制精度大幅度提高，產(chǎn)品質(zhì)量更加穩(wěn)定。 塑料注射成型機械 塑化及 注射機構(gòu) 部分的發(fā)展概況 1932 年最早的 柱 塞式臥式 注 射成型機 .其頂塑、注射機械比較簡單，山噴嘴、優(yōu)秀機械畢業(yè)設(shè)計 CAD 圖紙通過答辯 194535455 4 分流梭、電熱圈、料筒、加料裝 置 、料斗、計量室、注射柱塞傳動臂、注射柱塞、注射座移動油缸等兒部分組成。此時，由于剪切生熱和料筒外部加熱，料筒內(nèi)塑料被加熱塑化。隨著直流和交流伺服電機的出現(xiàn)，實現(xiàn)無級調(diào)速已成為可能。這樣，兩個料斗輪換使用，可以一邊注射，一邊對原料進行干燥處理，并可邊注射、邊清洗料斗及換料，毋須取下料斗可提高 生 產(chǎn)率，尤其在大型注塑機上，可減少裝卸料斗的機械設(shè)備及降低勞動強度 。目前，生產(chǎn)大型注塑機 的少家有 日 本的名機制作所 (MEIKI),日 制鋼所 (JSW)、 德國 Battenfeld Maschinenfabriken CMIBH、意大利 Idra、法國的 Billion maohine Divof SMP 等。采 用 日本 Aida 工程 有限公司最新推出的高精度注射成型新型系統(tǒng)，塑件精度可達 亞 微米級， 并 成功地加工了直徑 60mm、中心最大厚度 、 容許偏差 177。