1、注塑成形技術系統培訓教材注塑機的結構與設計要求注塑機的結構與設計要求段安明注塑成型技術系統培訓教材SANSEI精密注塑成形注塑機的基本結構、類型、各部件的主要職能及主要技術性能參數一、注塑機的組成1 .注塑機的組成簡述注塑機的基本要求是塑化、注射和定型。塑料的塑化是實現良好注射及保證成形制品質量的前提。為了滿足成型要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時還必須要有足夠大的鎖模力。作為注塑機必須具備下列基本職能：A.對加工塑料實現塑化、計量并把熔料注入模腔的功能。B. 對成形模具實現啟閉的鎖緊的功能。C. 對成形過程中所需能量的轉換和傳遞控制的功能。D. 對成形過程及工藝條件設定與調整的功能。

2、因此，注塑機主要由注射裝置、合模裝置、液壓傳動和電氣控制系統組成。(1)注射裝置：注射裝置的主要作用是使塑料均勻地塑化成熔融狀態，并以一定壓力和速度把一定量的熔料注入模腔中。因此，注射裝置必須具備塑化良好、計量精確的性能，在注射時對熔料提供足夠的壓力和速度，并提供充足的保壓壓力和保壓時間。注射裝置一般由塑化部件(機筒、螺桿、噴咀)等，加料部件(上料系統、料斗等)計量裝置、螺桿傳動裝置、加熱冷卻系統、注射油缸、注射座及其移動油缸組成。(2)合模裝置：它的作用是保證成形模具啟閉靈活、準確、迅速、安全而可靠，當熔料注入模具時，合模裝置要保證模腔嚴密閉合而不向外溢料。合模結構應具備可靠的啟閉動作，且有

3、緩沖作用，合模及開啟中有變速調節要求，以防止損壞模具和制品，達到安全運行，延長機器壽命。合模裝置由模板、拉桿、合模機構、調模機構、制品頂出機構和安全門等組成。(3)液壓傳動與電器控制裝置：它的作用是保證注塑機能按工藝過程預定的要求(如壓力、速度、溫度、時間等)和成形周期中的動作程序準確有效地進行工作而設置的動力和控制系統。液壓系統主要由油泵、油馬達、壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥、液壓輔助元件等到組成。電氣控制系統是由動力、動作程序和加熱等控制組成。根據有無反饋作用可把控制系統分為開環控制和閉環控制兩種。根據控制類型可分為：恒值調節系統、程序控制系統、連續控制系統和數字控制系統等。2 .注

4、塑機的分類注塑機發展迅速種類較多，所以分類方法也是較多。(1)按排列形式分類；主要是依據螺桿的軸線和合模裝置的運動軸線來分類的。A. 臥式注塑機B. 立式注塑機C. 角式注塑機D. 多工位注塑機(2)按塑化的方式分類根據注射裝置的塑化部件的不同結構，可分為：柱塞式注塑機和螺桿式注塑機。螺桿式注塑機的特點是塑化部件由機筒和螺桿組成，塑化物料的熱量不僅來自機筒的加熱，而且也來自螺桿轉動所產生摩擦熱和剪切熱，注射過程也由螺桿來完成，所以螺桿塑化時一邊轉動一邊計量，螺桿塑化能力大,塑化質量好。因此被廣泛地應用。(3)按機器加工能力分類通用注塑機是指目前應用最廣泛的，適用于熱塑性、單螺桿、單工位、臥式的

5、注塑機。通用注塑機的成型能力是由注射量和合模力所決定的。注射量是以最大理論注射容積來表示，合模力是由合模機構所能產生的最大模具合緊力來決定。(4)按合模裝置的特征分類注塑機的合模裝置有各種不同的結構特征，根據注塑機的合模裝置傳動部份特征可分為：機械式、液壓式、液壓機械式。二、注塑機的主要技術參數1 .注射部份參數A.注射量：它是注塑機的性能特征之一，在一定程度上反映了注塑機加工制品能力的大小，也標志著機器所能生產塑料制品的最大重量。根據定義和實際應用要求的不同，注射量可分為理論注射容積、理論注射質量、實際注射質量。注塑機的注射量是由螺桿直徑和行程決定的。B.注射壓力：注射時螺桿對機筒內物料施加

6、的壓力，它必須克服熔料從機筒流向模腔時所經過各種流道的阻力，給予熔料必要的速度，并對熔體進行壓實。這種作用不僅與制品質量、尺寸精度等有密切關系，而且還受諸多因素如塑料種類、注射螺桿結構、加工溫度等的影響。熔料流動長度及制品質量隨壓力的增加而增大，沿流動方向的收縮率則隨注射壓力的增加而減少。C.注射速率：為了得到密度均勻、尺寸穩定的制品必須在較短的時間內充滿模腔。注射速率與螺桿的移動速度成正比，與注射時間成反比。注射速率是單位時間內從噴嘴注射出的熔體質量。注射速率的理論值可由螺桿直徑、注射速度、螺桿行程和注射時間等因素確定。D.注射功率：在注塑成形周期中各階段的動作所需的功率相差太大，注塑機液壓

7、系統的最大功率出現在注射階段，此時的注射功率是由注射速度和注射壓力所決定的。E.塑化能力與回復率：塑化能力是注射裝置塑化性能良好與否的重要標志,它與螺桿直徑、螺桿長徑比、螺桿轉速及所加工的塑料性能等有直接的關系c塑化能力是指注塑機在最高螺桿轉速及零背壓的情況下單位時間內能夠均勻塑化塑料的能力。一般地說，螺桿計量段熔體輸送能力是決定塑化能力的主要因素。在整個注射周期中，螺桿的塑化能力應該在規定時間內，保證能夠提供足夠量的塑化均勻的熔料以備注射之用。螺桿的預塑化時間應小于制品的冷卻時間，否則成形周期需要求的時間會因預塑化時間的延長而增加。2 .合模部份的參數(!)合模力：在注射過程中合模裝置用來抵

8、抗模腔壓力而對模具施以最大的夾緊力稱合模力。若合模力不足，則會導致制品出現飛邊。合模力的大小決定于模腔壓力和制品的投影面積。它受注射壓力、保壓壓力、熔料溫度、模具溫度、澆口形狀、制品厚度與形狀等。通常模腔壓力取注射壓力的40-70%o合模力是保證制品質量的重要條件，也直接關系到注塑機的整機尺寸和重量.(2)合模裝置的基本尺寸：它關系到注塑機所能生產制品能力的大小.如制品的主要面積是由合模力和模具安裝的位置決定的，而制品高度則受模板行程所限制.A.模板尺寸和拉桿有效間距：是表示模具安裝面積的主要參數.它決定了模具的尺寸和制品的最大面積.B.模板間距和模具高度。模板間距即最大開模距離，與模具高度(

9、容模厚度)是制品高度的特征參數。最大模厚與最小模厚之差稱為調模量。液壓式注塑機的合模裝置，動模板可以在油缸行程范圍內的任意位置停止并施壓，所以能適應不同的模具厚度。3.機器技術經濟性指標注塑機的經濟性是機器的成本低、效率高、而耗能低。其經濟性指標是：機器的驅動、尺寸與質量的特征參數，包括移模速度、機器空循環次數、機器總功率、機器重量及外形尺寸等。A. 移模速度：動模板的移動速度稱為移模速度，它是反映注塑機的工作效率的參數提高移模速度，能縮短成形周期，提高生產率。B. 機器空循環次數：是指每小時最高成形周期數，它和機器的塑化能力、塑料的種類、成形工藝條件、制品形狀、模具結構、移模速度有關?？昭h

10、時間是指由合模時間、注射座前移和后退時間、開模時間等組成，不包括塑化、注射、保壓、冷卻、及取出制品等時間。二、注塑裝置注射裝置在工作過程中具有塑化、注射和保壓功能。它必須滿足以下要求：A.在預定時間內將固態的塑料熔化熔融為粘流態物料，且能按預定的熔料量、溫度、為注射成型提供均勻的熔料。B. 根據工藝要求將塑化好的熔料以合適的壓力和速度注入模具的型腔。C. 能在預定的時間內持續對已充滿模腔的熔料保持一定的壓力，為成形制品的冷縮補充熔料。（保壓）。1 .注塑裝置的結構類型及工作原理注射裝置按塑化部件的結構形式可以分為兩大類：柱塞式和螺桿式目前最常見的是螺桿式注塑機。螺桿式注射裝置又分為螺桿預塑式裝

11、置和往復螺桿式注射裝置。我們現在常見的是往復螺桿式注射裝置。往復螺桿式簡稱螺桿式，其工作原理是：傳動裝置（熔料馬達）驅動塑化螺桿轉動，把從加料裝置進料的固體塑料向料筒的前端輸送，固態塑料在螺桿的轉動剪切和外加熱的作用下逐漸熔融，到達機筒前端已塑化為粘流態物料，當前端壓力提高到克服螺桿向后移動的阻力時，螺桿可以繼續轉動塑化物料并逐漸向后移動，此時計量開始。當退到一定距離以后，即熔料量達到了注射量的要求。計量裝置的行程開關使傳動裝置停止轉動，塑化完成注射時，注射座油缸前移使料筒噴嘴緊貼上模具唧咀，注射油缸動作使熔料以成形要求的壓力和速度注入模具型腔，然后螺桿對機筒前端的熔料進行保壓，這時便完成了一

12、個注塑周期動作，移動油缸退回原狀，預塑再次開始。往復式螺桿裝置的主要特點：A.塑化速率高，塑化能力大。B.塑化熔料的均勻性好。C.注射壓力損失小。D.結構緊湊。E.熔料停滯分解的現象少，料筒的清理較易。設計螺桿式注塑機注射裝置的結構時要考慮的共同問題點是：1. 部件的結構、包括螺桿、機筒、噴嘴等主要零部件的結構。2. 螺桿的傳動與連接方式，確定動力源的形式及連接結構的設計。3. 注射座整體往復運動的結構是采用導柱形式還是平面導向形式。4. 螺桿的裝拆，在注射座的重心設置轉動支點，方便螺桿和機筒的清理。5. 注射油缸和移動油缸的結構和布置。螺桿的結構和工作特性對機器的生產效率和產品質量有很大的影

13、響。根據螺桿的工作內容可以規納其工作特點如下：1. 螺桿在注射和塑化過程中均作軸向移動；螺桿的工作是間歇式的，并且在塑化時的有效長度是逐漸變短的；螺桿的塑化過程是非穩定的熔融過程。2. 螺桿的塑化過程只是為成型預備熔料的準備工序，熔融的穩定性不直接影響制品的質量。3. 塑料的熔融歷程較長，物料經螺桿作用后，仍停留在機筒前一段時間，繼續吸收機筒傳遞的熱量而進一步均化。由于成形塑料的種類很多，對螺桿的設計也的三種不同的結構形式：漸變形螺桿、突變形螺桿、通用形螺桿。漸變形螺桿壓縮段較長，該段螺梢深度由深逐步變淺，塑化時能量轉換較為緩和，適合軟化和熔融溫度范圍較寬的塑料加工，可用于加工類似PVC塑料具

14、有寬的軟化溫度范圍、高粘度的非結晶型塑料。突變形螺桿壓縮段的螺梢深度由深急劇變淺，塑化時能量轉換比較劇烈，適合軟化和熔融溫度窄的塑料加工，主要用于加工PA、聚烯炫類的結晶型塑料。4. 形螺桿壓縮段的長度位于漸變形和突變形之間，一般為4-5個螺距的長度，這種結構擴寬了機器的用途，可以通過調整工藝條件（螺桿轉速、料筒溫度、和背壓等）滿足各種塑料的加工要求，可以避免某些機臺為了更換不同塑料而需要更換不同的螺桿，減小了工作強度，也降低了機器成本。但是與專用螺桿相比還是專用螺桿的性能優越。注射螺桿的參數的：螺桿直徑、注射行程、螺桿的長徑比及分段、螺桿的螺梢深及螺桿的壓縮比等。注射螺桿的設計設計上螺桿的注

15、射行程一般取螺桿直徑的3-5倍。機筒的理論注射容積為：V=%螺桿截面積*螺桿注射行程螺桿的理論注射量計算為：W=注射系數*理論注射容積*常溫下塑料的密度（注射系數通常取0.880.90）螺桿的長徑比L/D:螺桿的長度取值大，對塑化能力和塑化質量提高有利，但會導致螺桿的驅動功率增大，機器的長度增加，制造困難等，普通螺桿通常長徑比值取1822的范圍內。適當增加螺桿螺梢深度有利于提高塑化能力；均化段的螺梢深較淺時有利于提高螺桿的工作穩定性；螺梢深決定物料的剪切作用，較淺時對物料的剪切劇烈，剪切熱增大導致物料溫度升高，螺桿的功率消耗也增大。對注射螺桿而言，考慮螺桿的塑化能力和降低消耗功率是主要的，同時

16、對物料的塑化質量還可通過調整背壓來控制。通用型螺桿的螺梢深在均化段一般取螺桿直徑的0.0A0.07。通用型螺桿的壓縮比一般取22.8,壓縮比大對物料的剪切作用增大，壓縮經小對塑化能力提高和塑料的適應性有利。螺桿是注射部份的重要成零件，它處于高溫高壓下工作，同時要經受物料的磨蝕作用和頻繁的負載啟動，要求在正常的工作條件下不出現斷裂破壞，表面具有一定的硬度，增強耐磨損和耐腐蝕的能力，目前螺桿材料多采用氮化鋼38CrMoAl或高強度的合金鋼。螺桿頭的結構：為了滿足注塑的要求，對粘度低的塑料在注射時要防止由于熔料的回泄造成注射效率低，壓力損失大，和保壓困難的問題；對于粘度較高的熱敏性塑料主要解決由于注

17、射排料不凈造成的滯料分解問題。故螺桿頭有幾種不同的設計形式：止逆形螺頭：是一種防止熔料回流的螺桿頭。防滯料解形螺桿頭：這種螺桿頭有且助于排料干凈，防止停留時間過長而造成熔料過熱分解。注塑機筒的設計料筒是塑化部件中一個重要的零件，配合螺桿完成注射、塑化和輸送等工作，設計上主要考慮加料輸送、加熱與冷卻、強度等方面的問題。1 .機筒壁厚機筒的壁厚會影響機筒升溫時間和溫度的穩定性，例如機筒的壁厚過小雖然升溫較快，但是機筒重量輕而熱容量小，難以保證穩定的溫度條件。相反，機筒過厚需要過長時間的升溫，同時笨重的機臺熱慣性大會導致溫度調節過程中產生嚴重的滯后現象。通常機筒壁厚的取值大約為：機筒外徑與機筒內徑的

18、比值等于22.5的范圍內。2 .機筒與螺桿的間隙機筒與螺桿的間隙大小對機器的性能有很大的影響，過大會使塑化能力下降和增加注射熔料的回泄，過小又會增加螺桿的驅動功率和制造上的困難。目前采用的螺桿機筒間隙一般為螺桿直徑的0.0020.005。3 .機筒的加熱和冷卻機筒的加熱需要分段控制，一般以螺桿直徑的3-5倍為一段較為適宜，溫度精度控制在士5c以內，對于熱敏性塑料最好在±2.C以內。為了保證物料良好的加料和固體輸送條件，同時防止熱量傳遞到傳動部件，要求機筒在加料口設置一冷卻環（梢），其它地方靠自然冷卻即可滿足散熱要求。機筒和螺桿選用材料的要求:A. 機械強度足夠B. 加工性能良好C.

19、熱處理性能良好D. 耐磨性和耐腐蝕性良好E. 取材容易和降低成本F. 常選用的材料螺桿與機筒的技術要求：A.表面硬度處理：材料為氮化鋼時，表面氮化層深度不小于0.03MM,螺桿外圓氮化層硬度740HV以上；機筒硬度840HV以上.內表面氮化處理。B.螺桿的表面粗糙度：螺梢底徑的表面粗糙度不大于0.8Nm,螺棱兩側表面粗糙度不小于1.6pm。C.外觀質量：表面不允許有明顯的碰傷、燒傷和腐蝕等現象，螺棱兩側面圓弧與底徑相處必須平滑過渡。不允許有明顯塌角。噴嘴的設計注塑在充模時，熔料在螺桿的壓力作用下流經噴嘴進入模腔。熔料通過小口徑的噴嘴時受到較大的剪切作用，部份壓力在克服阻力時轉變為熱能，使熔料溫

20、度得以提高，同時部份壓力轉變為速度能，提高了熔料的流動速度，使熔料快速充滿模腔。在保壓階段，少量的熔料流經噴嘴進入模腔，補充制品收縮所需的熔料，所以注射噴嘴影響注射熔料的壓力損失、剪切熱的多少、射程的大小及補縮作用的大小。噴嘴按其結構特點可分為多種類型：開式、鎖閉式、和特殊用途式。開式噴嘴結構簡單，流道對熔料的I/I阻力小，補縮作用大，不容易產生滯料分解現象。使用時最好采用前加料方式，螺桿完成塑化時能作微小的（開式噴嘴）向后移，使前端熔料壓力得以解除（倒索），可以減少流涎。噴嘴的主要技術參數：頭部的球半徑和噴嘴的口徑。噴嘴頭部的球半徑是與模具唧咀壓緊的，保證熔料不外泄，承受注射座的推力。它的大

21、小與機器大小有關。噴嘴口徑的大小影響注射壓力的損失、熔料的溫度、補縮作用及射程的遠近。在注射速率不變時，采用小口徑的噴嘴會出現壓力損失大而剪切速率提高的情況，壓力能轉化為熱能和速度能，體現熔料溫度和流動速度的提高,熔料的射程也增加。加工粘度高的熱敏性塑料、注射成形制品壁厚最好采用補縮性能好的大的噴嘴口徑，加工壁薄的制品時宜采用小的射程遠的噴嘴口徑。傳動裝置在注射裝置的工作中，需要完成規定動作，所以需要相應設置傳動裝置,包括螺桿的轉動和移動，注射座的移動和轉動等傳動裝置。螺桿的傳動裝置螺桿的傳動裝置為螺桿的轉動塑化提供一定的動力和速度，它應根據注射裝置的工作特點滿足以下要求：A. 螺桿的預塑是間

22、隙式的工作，要求適應頻繁的啟動，以及處于負載啟動的情況B. 機器要適應多種塑料加工的要求，螺桿的轉速在一定范圍內可以調節。C. 傳動裝置具有螺桿既能轉動又能向后移動的結構特點。D. 螺桿的傳動裝置設置在注射座架上，隨注射架工作時往復運動，所以力求傳動裝置結構簡單，尺寸小和質量輕。螺桿的傳動方式主要分液壓馬達驅動和電動機驅動兩種方式。液壓馬達驅動螺桿的主要特點：A. 傳動特性軟、啟動慣性小、不會過載工作，可免去設置螺桿過載的保護裝置。B. 系統結構簡單、尺寸小和重量輕、制造和維護容易。C. 節省能源。D. 系統的調速范圍大，可無級調速。E. 缺點是傳動效率低，一般70%以下，系統需要配置較為復雜

23、的液壓系統。螺桿傳動的轉速與調節螺桿的轉速影響塑化能力的大小和熔筒溫度的高低。在一般情況下適當提高螺桿轉速會使塑化能力提高，但是按照不同塑料的加工要求，相應調整背壓和溫度等工藝條件才能達到滿意效果。在加工結晶型塑料時，如果提高了轉速而不提高相應的機筒加熱溫度，結果會使塑料的熱歷程縮短，物料未能充分預熱，塑化能力反而下降，有時螺桿轉速過高也會使加料段的輸送條件發生改變，可能出現不進料的現象，同樣影響塑化能力。另一方面，螺桿轉速也決定了螺桿對塑料剪切作用的大小，提高轉速實際提高了螺桿的剪切速率，對物料的剪切作用增加，會導致熔料的溫度升高。所以對加工如PVC等熱敏性塑料時不宜采用過高的螺桿轉速；加工

24、粘度低熱穩定性好的塑料應適當提高螺桿轉速，加強對物料的剪切作用可以提高塑化能力。在具體確定螺桿轉速的時候，應結合螺桿的結構與參數、背壓、機筒溫度等因素的影響，既能滿足塑化能力的要求，又能盡量降低熔料的軸向溫差，如用長徑比小的螺桿時，應適當降低螺桿轉速，以保證塑料有足夠的熱歷程。螺桿轉速的調節，對于液壓馬達驅動的注塑機主要是調節對馬達的供油量就可以實現無級調速。隨著塑化能力的提高，使用的螺桿轉速也提高，螺桿的驅動功率也相應增加。注射座的整體移動注射座的移動：一般有兩種形式：一是將移動油缸設在導軌的下方，使機器結構顯得緊湊，操作方便，但維護安裝時卻不方便。另一種是將移動油缸架于導軌上方，使用單個或

25、兩個油缸，將缸體與前模板較接固定，與螺桿軸線平行布置。另外，注射座的導軌也有兩種形式：一是導軌方式，二是導柱方式。但導柱方式只限于小型注塑機上。注射座移動推力：移動油缸的推力除了克服注射座整體移動的阻力外，還要保證注射座在注射時不產生后退現象，保持噴嘴壓緊模具。一般情況下注射座的推力為：小型機4-4.5T;中型機為6.5-7T;大型機為12-13.5T。注射座的轉動：在實際工作中，由于清理、維修螺桿和機筒，或更換螺桿，需要進行拆換螺桿，就必須要注射座能有一定角度的轉動。這種結構小型機一般采用人力搬動，大型機則利用射移油缸，在前模板上多加裝一個固定座，然后利用射移油缸使之轉動，通常無需設置其它的

26、動力裝置。加料裝置螺桿式注射裝置的加料塑化計量主要決定于螺桿塑化后退的行程，所以只要控制塑化時螺桿后退的行程就可以滿足每次注射所需的熔料量，它的準確性依賴于注射工藝條件的穩定性即要求機筒的溫度、背壓和螺桿轉速等工藝條件的控制精度提高才能保證塑化計量準確。加料裝置的另一部份是料斗。對料斗的設置主要考慮以下幾點：1. 料斗裝料的熔積至少可滿足機器1-1.5小時的生產用料量。2. 機器在生產中要經常換料，其結構要便于清洗。3. 要便于觀察料斗內存料情況，設置可以直接顯示料層位置的窗口,或自動報警裝置。4. 要落料順暢，料斗的錐角一般不大于60°。合模裝置注塑機的合模裝置主要由合模機構、調模

27、機構、頂出機構和安全保護裝置組成。它是保證模具可靠的閉緊和實現啟閉動作及制品頂出的主要部件，對保證成品質量起著重要的作用。合模裝置的要求：A. 有足夠的合模力和系統剛性，保證模具在注射成形時不產生溢料現象。B. 模板有足夠的開模行程和模具安裝面積，以適應成形不同制品或模具。C. 模板在啟閉過程中，有一個較理想的速度變換過程，即移模速度應是慢一快一慢的變化過程，這樣既可使成品平穩頂出，防止模具受撞擊損壞，又能提高機器的循環次數提高生產率。止匕外，合模裝置還應有必要的附屬裝置：如頂出裝置、抽芯裝置、模具起吊裝置、潤滑裝置和安全保護裝置。一、合模裝置的結構類型按工作原理可分為：機械式、液壓式、機械液

28、壓式三種。液壓式和液壓機械式的主要區別是液壓式移模油缸直接與動模板相連，液壓機械式則是移模油缸靠肘桿與動模板相連。液壓式合模裝置液壓式合模裝置又可分為單缸直壓式、充液式、增壓式、自吸增壓式、和兩次動作穩壓式等多種不同結構。單缸直壓式：其啟閉模動作及合模力均由合模油缸直接完成。移模速度和合模力的大小分別由活塞桿的速度和活塞產生的軸向力決定。增壓式：它具有合模油缸和增壓油缸，合模時壓力油先進入合模油缸，由于油缸的相對直徑較小，故具有一定的移模速度，當模具合上后，切換壓力油進入增壓油缸，由于增壓油缸活塞兩端的面積不同而提高合模油缸的油壓，從而滿足合模油缸的壓力。由于壓力提高受液壓系統和密封的限制，故

29、一般也用于中小型注塑機。充液式：又稱自吸式或增速式，一般是指以小直徑油缸實現快速移模，以大直徑油缸獲得所需合模力，且在快速合模過程中合模油缸能自動充液。充液式合模裝置的活塞型主要適用于中小型注塑機，柱塞型主要適用于大型注塑機。充液增壓式：它同時具有增速功能，一般簡稱為自吸增壓式或充液增壓式。這種雙作用特殊結構油缸，制造要求高，且采用工作液內循環方式，易引起工作液發熱或變質，故一般適用于中小型注塑機。兩次動作穩壓式：其特點是以小直徑長行程油缸實現速移模和移模行程，用定位機構使閘桿或支柱定位，由大直徑短行程的合模油缸（穩壓缸）獲得所需合模力。具有耗能低、速度快、升壓時間短、合模系統剛性大的特點。但

30、其結構和油路較為復雜。它的結構形式很多，主要有：閘板式、擺塊穩壓式、轉盤穩壓式、抱桿穩壓式、程序復合式、拉桿移動兩板式合模裝置、無拉桿合模裝置。液壓機械式合模裝置液壓機械式合模裝置由液壓系統和肘桿機構兩部份組成。最常用的是移模油缸或移壓油缸與肘桿機構組成的串接式合模裝置，兼有液壓式和機械式合模裝置速度快、自鎖、節能等到優點，滿足注塑工藝所需的運動特性和力學特性。主要表現形式有：A. 單曲肘二連桿：主要形式有：單曲肘擺缸式；單曲肘掛缸式；單曲肘穩壓復合式；B. 雙曲肘二連桿；C. 雙曲肘二連桿撐桿式：主要形式有：雙曲肘二連桿撐桿式；雙曲肘撐桿穩壓復合式；D. 雙曲肘三連桿：主要形式有：五孔直排式

31、；雙曲肘斜排式（雙曲肘內翻、雙曲肘外翻式)；雙曲肘穩壓復合式(雙曲肘齒條移模油缸穩壓復合式、雙曲肘轉盤復合式、四孔直排雙曲肘穩壓復合式)。機械式合模裝置(1)全機械式這種合模裝置由于存在調整復雜，慣性沖擊大等缺點，目前基本上被液壓驅動式合模裝置所取代。(2)伺服電動機隨著電子工業的發展而出現了精密注塑，它的關鍵是保證制品的尺寸穩定，這就要求注塑機的運動復現穩定。小型精密注塑機的伺服電機驅動，具有顯著的特點就是連續操作中的穩定性很高。主要以伺服電機驅動齒帶螺旋一曲肘式合模裝置。合模時，伺服電機直接驅動，通過撓性齒帶、齒輪使螺旋轉動，由于螺旋轉動而使十字頭上的螺母沿螺旋軸作軸向移動，從而推動曲肘連

32、桿機構及動模板作啟閉運動，并產生合模力。二、合模機構的運動和力分析液壓式合模裝置的結構形式是多種多樣的，但其共同特點是：合模力和移模速度取決于油泵的流量、工作液的壓力和油缸的直徑，并由油缸來完成不同的職能要求，具有機械結構簡單、使用方便的特點。單缸直壓式機器的合模力計算：合模力KNf/4合模油缶I直徑X工作油壓力開模力：在開模取出制品的開始瞬間，為克服模腔短時間形成的負壓和制品對模具的附著力，而需要一定的壓力，其附著力的大小與樹脂的性質、模具的表面質量和拔模斜度、制品的結構形狀及冷卻固化程度等因素有關。開模力一般為合模力的1/101/15。如果說油缸直徑已定，其合模及開模的速度則取決于壓力油的

33、流量。增壓式合模裝置則利用了較小油缸直徑獲得適當的移模速度，在油缸直徑不變的情況下利用增壓油缸來提高工作油壓力而獲得所需的合模力。充液式合模機構的特點則是利用兩種不同直徑的油缸來分別滿足快速移模和足夠合模力的要求。最小模具厚度和最大模板開距：液壓式合模裝置的模板行程決定于油缸行程，為防止油缸超越工作行程必須限定其最小模具厚度，并嚴格在無模具狀態下進行合模操作，一般不限定模板的最大模具厚度而規定其最大模板開距。其一般值為最小模具厚度的3-4倍。升壓時間：液壓式合模裝置在合模終了時，由于合模裝置的機械變形和實際工作油的可壓縮必性，因此工作油的壓力升至給定值而獲得預定合模力需要一定的時間，這段時間稱

34、為升壓時間。升壓時間的長短與系統剛性、工作液的面積和壓力大小等有關。實踐證明兩次動作穩壓式合模裝置的升壓時間比充液式合模裝置要短得多，故兩次動作式合模裝置已獲得廣泛的應用。液壓機械式合模機構的運動主要指肘桿機構的運動。肘桿機構的設計原則是在保證模板行程的前提下，使機構所占的軸向位置尺寸要小，具有高的移模速度、平穩的速度交換和合適的力的放大能力。而這些要求與機構的幾何尺寸有著密切關系。在合模過程中，因合模系統發生彈性形變而形成的預緊力從而使模具被鎖緊。機構的變形是指肘桿機構在鎖模過程中合模系統產生的彈性形變。變形力是指肘桿機構在鎖模過程中合模系統因彈性形變而形成的預緊力。預緊力的大小取決于合模系

35、統的變形量。五孔斜排式雙曲肘三連桿合模機構是目前應用最為廣泛的一種結構形式。三、合模裝置的主要部件設計模板：模板有動模板、定模板和后模板之分，它們主要用于安裝模具、拉桿、合模機構、頂出機構等。并和拉桿構成一個力的封閉系統，在合模時將成型模具鎖緊，因此模板的結構、加工精度、強度、剛度都與注塑機的使用性能直接相關。模板的布置有二柱式和四柱式兩種形式。常見的二柱式布置主要以小型立式注塑機為多，四柱式的承載力大、剛性好、定位導向性能好，應較為普遍。一般以臥放較為多見。模板常用35或45鋼的鑄鍛件或高標號的球墨鑄鐵等材料制作。模板上的定位圈和螺栓孔位直接影響到模具的安裝。模板又是拉桿的定位基準，必須保證

36、運動自如，模具閉合時均勻貼合，拉桿孔應平行，并且中心對于稱。100mm內平行度不允許超過0.03mm拉桿：拉桿又稱導柱，是連接前、后模板承受合模力和保證動模板平行移動的主要部件，它承受著合模力的拉伸作用，運動部件的重量作用以及由于模具放置偏心而產生的彎曲作用。因此拉桿必須有足夠的強度和剛度，導向表面應有足夠的精度、硬度和低的表面粗糙度值。拉桿的結構形式有：A. 用兩端軸肩定位形式B. 一端以軸肩定位，另一端用對開套環定位的結構形式。C. 兩端均以套環定位的形式D. 左端為調節螺母，右端用數支螺釘，通過壓蓋與模板固定，使拉桿得到固定的形式。這種結構是目前應用最為廣泛的一種。拉桿的常用材料有45鋼

37、、40Cr、38CrMoAIA鋼鍛件，經調質處理，表面鍍銘或氮化。其硬度不低于HRC45。一般情況下，合模裝置所受的偏心載荷較小，而各構件的剛性較大，模板的導向精度較高，故偏載對拉桿的影響較小；至于運動部件的重量引起的拉桿彎曲作用與合模力對拉桿的拉伸作用要小得多。拉桿螺母承受著全部合模力的作用，在安裝時須擰緊，各拉桿的預緊程度應一致。拉桿螺母在結構上有兩種形式：對開式和整體式。對開式主要用于大型注塑機。肘桿機構：肘桿式合模裝置中的連桿、連桿連接錢鏈的銷軸和軸套是保證肘桿機構正常工作的重要零件，它是合模機構中的主要受力件，工作條件惡劣,其制造與安裝精度、潤滑條件等對其使用性能和壽命有很大影響，是

38、肘桿式合模機構中的易損件。其連桿多用片式組合結構，其相關的錢鏈銷軸為多剪切面銷軸，而軸套依結構常采用分段式而與連桿緊配合。采用這種結構形式，銷軸和軸套接觸面的負荷分布較均勻，有利于摩擦面工作條件的改善和結構緊湊。調模機構：為了適應成型不同制品，使用不同厚度的模具，必須有調整動模板與定模板之間距離的調模裝置。肘桿式合模裝置合模力的大小與合模機構的預變形量大小有關，成型制品所需的合模力是通過調模裝置的精細來實現，所調模裝置也是合模力的調整裝置。調模機構的驅動形式主要有機械式、液壓式、電動式驅動。調模機構解決了肘桿式合模機構合模時動模板合緊位置的調整，而開模時動模板最終位置的調整則應配備相應的裝置，以根據成型制品的模具厚薄程度，調整動模板的行程。目前常用的調節方法有兩種：行程開關調節法和