【文章內(nèi)容簡介】 良好透明 PS 聚苯乙烯 180280 4070 易 不滅 軟化 敲擊有金屬性聲音，大多為透明成型品 ABS+PC 丙 烯晴 丁二烯 苯乙烯 塑膠 +聚碳酸酯 240300 60120 100 24 0． 稱難 熄滅 軟化 不透明 耐沖擊 表一 3 注塑機 注塑機通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳動系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測系統(tǒng)等組成。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 14 頁 共 ？？ 頁 圖 1 注塑機 注射系統(tǒng) 注射系統(tǒng)的作用：注射系統(tǒng)是注塑機最主要的組成部分之一，一般有柱塞式、螺桿式、螺桿預(yù)塑柱塞注 立式注塑機射式 3 種主要形式。目前應(yīng)用最廣泛的是螺桿式。其作用是，在注塑料機的一個循環(huán)中，能在規(guī)定的時間內(nèi)將一定數(shù)量的塑料加熱塑化后，在一定的壓力和速度下，通過螺桿將熔融塑料注入模具型腔中。注射結(jié)束后，對注射到模腔中的熔 料保持定型。 注射系統(tǒng)的組成：注射系統(tǒng)由塑化裝置和動力傳遞裝置組成。 螺桿式注塑機塑化裝置主要由加料裝置、料筒、螺桿、射咀部分組成。動力傳遞裝置包括注射油缸、注射座移動油缸以及螺桿驅(qū)動裝置（熔膠馬達）。 合模系統(tǒng) 合模系統(tǒng)的作用：合模系統(tǒng)的作用是保證模具閉合、開啟及頂出制品。同時，在模具閉合后，供給予模具足夠的鎖模力，以抵抗熔融塑料進入模腔產(chǎn)生的模腔壓力，防止模具開縫，造成制品的不良現(xiàn)狀。 合模系統(tǒng)的組成：合模系統(tǒng)主要由合模裝置、調(diào)模機構(gòu)、頂出機構(gòu)、前后固定模板、移動模板、合模油 缸和安全保護機構(gòu)組成。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 15 頁 共 ？？ 頁 液壓系統(tǒng) 液壓傳動系統(tǒng)的作用是實現(xiàn)注塑機按工藝過程所要求的各種動作提供動力，并滿足注塑機各部分所需壓力、速度、溫度等的要求。它主要由各自種液壓元件和液壓輔助元件所組成，其中油泵和電機是注塑機的動力來源。各種閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項要求。 電氣控制系統(tǒng) 電氣控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)合理配合，可實現(xiàn)注射機的工藝過程要求（壓力、溫度、速度、時間）和各種原理示意圖程序動作。主要由電器、電子元件、儀表、加熱器、傳感器等組成。一般有四種控制方式，手動、半自動、 全自動、調(diào)整。 加熱 /冷卻系統(tǒng) 加熱系統(tǒng)是用來加熱料筒及注射噴嘴的，注塑機料筒一 般采用電熱圈作為加熱裝置，安裝在料筒的外部，并用熱電偶分段檢測。 熱量通過筒壁導(dǎo)熱為物料塑化提供熱源；冷卻系統(tǒng)主要是用來冷卻油溫，油溫過高會引起多種故障出現(xiàn)所以油溫必須加以控制。另一處需要冷卻的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。 潤滑系統(tǒng) 潤滑系統(tǒng)是注塑機的動模板、調(diào)模裝置、連桿機鉸等處 有相對運動的部位提供潤滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命， 潤滑可以是定期的手動潤滑，也可 以是自動電動潤滑； 安全保護與監(jiān)測系統(tǒng) 注塑機的安全裝置主要是用來保護人、機安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測元件等組成，實現(xiàn)電氣 —— 機械 —— 液壓的聯(lián)鎖保護。 監(jiān)測系統(tǒng)主要對注塑機的油溫、料溫、系統(tǒng)超載，以及工藝和設(shè)備故障進行監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)異常情況進行指示或報警。 ： 注塑機的工作原理與打針用的注射器相似，它是借助螺桿（或柱塞）的推力，將已塑化好的熔融狀態(tài) 立式注塑機 （ 即粘流態(tài)）的塑料注射入閉合好的模腔內(nèi)，經(jīng)固化定型后取得制品的工藝過程。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 16 頁 共 ？？ 頁 圖 2 注塑機簡圖 注射成型是一個循環(huán)的過程，每一周期主要包括：定量加料 — 熔融塑化 — 施壓注射 — 充模冷卻 — 啟模取件。取出塑件后又再閉模，進行下一個循環(huán)。 注塑機的動作程序 噴嘴前進 → 注射 → 保壓 → 預(yù)塑 → 倒縮 → 噴嘴后退 → 冷卻 → 開模 → 頂出 → 退針 → 開門 → 關(guān)門 → 合模 → 噴嘴前進。 注塑機操作項目 ： 注塑機操作項目包括控制鍵盤操作、電器控制柜操作和液壓系統(tǒng)操作三個方面。分別進行注射過程動作、加料動作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度及電流、電壓的監(jiān)控，注射 壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。 注射過程動作選擇 ： 一般注塑機既可手動操作，也可以半自動和全自動操作。 手動操作是在一個生產(chǎn)周期中，每一個動作都是由操作者撥動操作開關(guān)而實現(xiàn)的。一般在試機調(diào)模時才選用。 半自動操作時機器可以自動完成一個工作周期的動作，但每一個生產(chǎn)周期完畢后操作者必須拉開安全門，取下工件，再關(guān)上安全門，機器方可以繼續(xù)下一個周期的生產(chǎn)。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 17 頁 共 ？？ 頁 全自動操作時注塑機在完成一個工作周期的動作后，可自動進入下一個工作周期。在正常的連續(xù)工作過程中無須停機進行控制和調(diào)整。但 須注意，如需要全自動工作，則（ 1）中途不要打開安全門，否則全自動操作中斷；（ 2）要及時加料；（ 3）若選用電眼感應(yīng)，應(yīng)注意不要遮閉了電眼。 實際上，在全自動操作中通常也是需要中途臨時停機的，如給機器模具噴射脫模劑等。 正常生產(chǎn)時，一般選用半自動或全自動操作。操作開始時，應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)需要選擇操作方式（手動、半自動或全自動），并相應(yīng)撥動手動、半自動或全自動開關(guān)。 半自動及全自動的工作程序已由線路本身確定好，操作人員只需在電柜面上更改速度和壓力的大小、時間的長短、頂針的次數(shù)等等，不會因操作者調(diào) 錯鍵鈕而使工作程序出現(xiàn)混亂。 當一個周期中各個動作未調(diào)整妥當之前，應(yīng)先選擇手動操作，確認每個動作正常之后，再選擇半自動或全自動操作。 預(yù)塑動作選擇 根據(jù)預(yù)塑加料前后注座是否后退 ,即噴嘴是否離開模具 ,注塑機一般設(shè)有三種選擇。（ 1）固定加料：預(yù)塑前和預(yù)塑后噴嘴都始終貼進模具，注座 也不移動。（ 2）前加料：噴嘴頂著模具進行預(yù)塑加料，預(yù)塑完畢，注座后退，噴嘴離開模具。選擇這種方式的目的是：預(yù)塑時利用模具注射孔抵助噴嘴，避免熔料在背壓較高時從噴嘴流出，預(yù)塑后可以避免噴嘴和模具長時間接觸而產(chǎn)生熱量傳遞，影響它們各自溫度的相對穩(wěn)定。（ 3）后加料：注射完成后，注座后退，噴嘴離開模具然后預(yù)塑，預(yù)塑完再注座前進。該動作適用于加工成型溫度特別窄的塑料，由于噴嘴與模具接觸時間短，避免了熱量的流失，也避免了熔料在噴嘴孔內(nèi)的凝固。 注射結(jié)束、冷卻計時器計時完畢后，預(yù)塑動作開始。螺桿旋轉(zhuǎn)將塑料熔融并擠 送到螺桿頭前面。由于螺桿前端的止退環(huán)所起的單向閥的作用，熔融塑料積存在機筒的前端，將螺桿向后迫退。當螺桿退到預(yù)定的位置時（此位置由行程開關(guān)確定，控制螺桿后退的距離，實現(xiàn)定量加料），預(yù)塑停止，螺桿停止轉(zhuǎn)動。緊接著是倒縮動作，倒縮即螺桿作微量的軸向后退，此動作可使聚集在噴嘴處的熔料的壓力得以解除，克服由于機筒內(nèi)外壓力的不平衡而引起的 留涎 現(xiàn)象。若不需要倒縮，則應(yīng)把倒縮停止開關(guān)調(diào)到適當位置，讓預(yù)塑停止開關(guān)被壓上的同一時刻，倒縮停止開關(guān)也被壓上。當螺桿作倒縮動作后退到壓上停止開關(guān)時，倒縮停止。接著注座開始后退。當 注座后退至壓上停止開關(guān)時，注座停止后退。若采用固定加料方式，則應(yīng)注意調(diào)整好行程開關(guān)的位置。 一般生產(chǎn)多采用固定加料方式以節(jié)省注座進退操作時間，加快生產(chǎn)周期。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 18 頁 共 ？？ 頁 注射壓力選擇 注塑機的注射壓力由調(diào)壓閥進行調(diào)節(jié)，在調(diào)定壓力的情況下，通過高壓和低壓油路的通斷，控制前后期注射壓力的高低。 普通中型以上的注塑機設(shè)置有三種壓力選擇，即高壓、低壓和先高壓后低壓。高壓注射是由注射油缸通入高壓壓力油來實現(xiàn)。由于壓力高，塑料從一開始就在高壓、高速狀態(tài)下進入模腔。高壓注射時塑料入模迅速，注射 油缸壓力表讀數(shù)上升很快。低壓注射是由注射油缸通入低壓壓力油來實現(xiàn)的，注射過程壓力表讀數(shù)上升緩慢，塑料在低壓、低速下進入模腔。先高壓后低壓是根據(jù)塑料種類和模具的實際要求從時間上來控制通入油缸的 壓力油的壓力高低來實現(xiàn)的。 為了滿足不同塑料要求有不同的注射壓力，也可以采用更換不同直徑的螺桿或柱塞的方法，這樣既滿足了注射壓力，又充分發(fā)揮了機器的生產(chǎn)能力。在大型注塑機中往往具有多段注射壓力和多級注射速度控制功能，這樣更能保證制品的質(zhì)量和精度。 注射速度的選擇 一般注塑機控制板上都有快 速 慢速旋鈕用來滿足注射速度的要求。在液壓系統(tǒng)中設(shè)有一個大流量油泵和一個小流量泵同時運行供油。當油路接通大流量時，注塑機實現(xiàn)快速開合模、快速注射等，當液壓油路只提供小流量時，注塑機各種動作就緩慢進行。 頂出形式的選擇 注塑機頂出形式有機械頂出和液壓頂出二種 ,有的還配有氣動頂出系統(tǒng) ,頂出次數(shù)設(shè)有單次和多次二種。頂出動作可以是手動，也可以是自動。 頂出動作是由開模停止限位開關(guān)來啟動的。操作者可根據(jù)需要，通過調(diào)節(jié)控制柜上的頂出時間按鈕來達到。頂出的速度和壓力亦可通過控制柜面上的開關(guān)來控制， 頂針運動的前后距離由行程開關(guān)確定。 溫度控制 以測溫熱電偶為測溫元件，配以測溫毫伏計成為控溫裝置，指揮料筒和模具電熱圈電流的通斷，有選擇地固定料筒各段溫度和模具溫度。表 5 列出了一些塑料的成型加工溫度范圍，可供參考。 料筒電熱圈一般分為二段、三段或四段控制。電器柜上的電流表分別顯示各段電熱圈電流的大小。電流表的讀數(shù)是比較固定的，如果在運行中發(fā)現(xiàn)電流表讀數(shù)比較長時間的偏低， 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 19 頁 共 ？？ 頁 則可能電熱圈發(fā)生了故障，或?qū)Ь€接觸不良，或電熱絲氧化變細，或某個電熱圈燒毀，這些都將使電路并聯(lián)的電阻阻值增 大而使電流下降。 在電流表有一定讀數(shù)時也可以簡單地用塑料條逐個在電熱圈外壁上抹劃，看料條熔融與否來判斷某個電熱圈是否通電或燒毀。 合?？刂? 合模是以巨大的機械推力將模具合緊，以抵擋注塑過程熔融塑料的高壓注射及填充模具而令模具發(fā)生的巨大張開力。 妥安全門，各行程開關(guān)均給出信號，合模動作立即開始。首先是動模板以慢速啟動，前進一小短距離以后，原來壓住慢速開關(guān)的控制桿壓塊脫離，活動板轉(zhuǎn)以快速向前推進。在前進至靠近合模終點時，控制桿的另一端壓桿又壓上慢速開關(guān)，此時活動板又轉(zhuǎn)以慢 速且以低壓前進。在低壓合模過程中，如果模具之間沒有任何障礙，則可以順利合攏至壓上高壓開關(guān)，轉(zhuǎn)高壓是為了伸直機鉸從而完成合模動作。這段距離極短，一般只有 ~，剛轉(zhuǎn)高壓旋即就觸及合模終止限位開關(guān)，這時動作停止，合模過程結(jié)束。 注塑機的合模結(jié)構(gòu)有全液壓式和機械連桿式。不管是那一種結(jié)構(gòu)形式，最后都是由連桿完全伸直來實施合模力的。連桿的伸直過程是活動板和尾板撐開的過程，也是四根拉桿受力被拉伸的過程。 合模力的大小，可以從合緊模的瞬間油壓表升起之最高值得知，合模力大則油壓表的最高值便高，反 之則低。較小型的注塑機是不帶合模油壓表的，這時要根據(jù)連桿的伸直情況來判斷模具是否真的合緊。如果某臺注塑機合模時連桿很輕松地伸直，或 差一點點 未能伸直，或幾副連桿中有一副未完全伸直，注塑時就會出現(xiàn)脹模，制件就會出現(xiàn)飛邊或其它毛病。 開?？刂? 當熔融塑料注射入模腔內(nèi)及至冷卻完成后 ,隨著便是開模動作 ,取出制品。開模過程也分三個階段。第一階段慢速開模，防止制件在模腔內(nèi)撕裂。第二階段快速開模，以縮短開模時間。第三階段慢速開模，以減低開模慣性造成的沖擊及振動。 注塑工藝條件的控制 目前 ,各注塑機廠家開發(fā)出了各式各樣的程序控制方式，大致有：注射速度控制、注射壓力控制、注入模腔內(nèi)塑料充填量的控制、螺桿的背壓和轉(zhuǎn)速等塑煉狀態(tài)的控制。實現(xiàn)工藝過程控制的目的是提高制品質(zhì)量，使機器的效能得到最大限度的發(fā)揮。 2021 屆畢業(yè)設(shè)計論文 第 20 頁 共 ？？ 頁 注射速度的程序控制 注射速度的程序控制是將螺桿的注射行程分為 3~4 個階段 ,在每個階段中分別使用各自適當?shù)淖⑸渌俣?。例如：在熔融塑料剛開始通過澆口時減慢注射速度，在充模過程中采用高速注射，在充模結(jié)束時減慢速度。采用這樣的方法，可以防止溢料，消除流痕和減少制 品的殘余應(yīng)力等。 低速充模時流速平穩(wěn)，制品尺寸比較穩(wěn)定，波動較小，制品內(nèi)應(yīng)力低，制品內(nèi)外各向應(yīng)力趨于一致（例如將某聚碳酸脂制件浸入四氯化碳中，用高速注射成型的制件有開裂傾向，低速的不開裂）。在較為緩慢的充模條件下，料流的溫差，特別是澆口前后料的溫差大，有助于避免縮孔和凹陷的發(fā)生。但由于充模時間延續(xù)較長容易使制件出現(xiàn)分層和結(jié)合不良的熔接痕，不但影響外觀，而且使機械強度大大降低。 高速注射時，料流速度快，當高速充模順利時，熔料很快充滿型腔，料溫下降得少，黏度下降得也少，可以采用較低的注射壓力，是 一種熱料充模態(tài)勢。高速充模能改進制件的光澤度和平滑度，消除了接縫線現(xiàn)象及分層現(xiàn)象，收縮凹陷小，顏色均勻一致，對制件較大部分能保證豐滿。但容易產(chǎn)生制品發(fā)胖起泡或制件發(fā)黃，甚至燒傷變焦，或造成脫模困難，或出現(xiàn)充模不均的現(xiàn)象。對于高黏度塑