1、第五章第五章 塑料注射成型機塑料注射成型機主講： 程永奇程永奇材料與能源學院2022-4-23材料成形設備材料成形設備2主要內容主要內容v塑料注射成型過程塑料注射成型過程v注射裝置注射裝置v合模裝置合模裝置v注射機的控制系統控制系統v注射機的技術參數技術參數與使用維護使用維護v新型專用注射機第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程 塑料注射成型機是將熱塑性塑料或塑料注射成型機是將熱塑性塑料或熱固性塑料利用塑料成型模具制成塑料熱固性塑料利用塑料成型模具制成塑料制件的主要成型設備。注射成型能一次制件的主要成型設備。注射成型能一次成型出形狀復雜、尺寸精確和帶有嵌件成型出形狀復雜、尺寸精確和帶有

2、嵌件的塑料制品，生產率高，易于實現自動的塑料制品，生產率高，易于實現自動化。所以塑料注射成型機是目前塑料成化。所以塑料注射成型機是目前塑料成型設備中增長最快、產量最多、應用最型設備中增長最快、產量最多、應用最廣的塑料成型設備。廣的塑料成型設備。2022-4-23材料成形設備材料成形設備32022-4-23材料成形設備材料成形設備4第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v一、注射機的組成一、注射機的組成組成組成：注射裝置、合模裝置、液壓傳動系統、電器控制系統等。(1) 注射裝置注射裝置使塑料均勻地塑化成熔融狀態，并以足夠的速度和壓力將一定量的熔料注射進模具型腔的系統。(2) 合模裝置合模

3、裝置保證注射模具可靠地閉合，實現模具開、合動作以及頂出制件的系統。(3) 液壓和電器控制系統液壓和電器控制系統保證注射機按預定工藝過程的要求（如壓力、溫度、速度和時間）和動作程序準確有效工作的系統。5-1-1 5-1-1 注塑機組成及成型工藝注塑機組成及成型工藝2022-4-23材料成形設備材料成形設備5第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v塑料注射機的基本組成2022-4-23材料成形設備材料成形設備6第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v二、注射機生產工作二、注射機生產工作過程過程塑料注射成型是利用塑料的三種物理狀態（玻璃態、高彈態和粘流態），在一定的工藝條件下，借助于

4、注射機和模具，成型出所需要的制件。基本工序基本工序：1. 合模和鎖緊2. 注射裝置前移3. 注射與保壓4. 制件冷卻與預塑化5. 注射裝置后退6. 開模與頂出制件2022-4-23材料成形設備材料成形設備7第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程基本工序基本工序：1. 合模和鎖緊合模和鎖緊：低壓快速閉合低壓低速接近高壓低速鎖緊；2. 注射裝置前移注射裝置前移：注射裝置前移，噴嘴與模具主澆套入口貼合；3. 注射與保壓注射與保壓：高壓(一次壓力)高速將熔料注入模腔，保壓(二次壓力)補縮；4. 制件冷卻與預塑化制件冷卻與預塑化：制件冷卻時間螺桿預塑時間；預塑背壓；5. 注射裝置后退注射裝置后退

5、：避免使噴嘴與冷模長時間接觸使噴嘴內料溫過低，影響下次注射和制件質量；便于清料；6. 開模與頂出制件開模與頂出制件：開啟模具，頂出機構和模具推出機構聯合作用，自動推出制件；5-1-2 5-1-2 螺桿式注射機注射成形示意圖螺桿式注射機注射成形示意圖5-1-3 5-1-3 柱塞式注射機注射成形示意圖柱塞式注射機注射成形示意圖2022-4-23材料成形設備材料成形設備8第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v注射成型機工作過程循環圖2022-4-23材料成形設備材料成形設備9第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v三、注射機的分類三、注射機的分類根據注射和合模裝置的排列方式：1.立

6、式注射成型機立式注射成型機注射裝置與合模裝置的軸線呈一直線且鉛垂排列。優點優點：占地面積小，模具拆裝方便。缺點缺點：不易實現全自動化操作，穩定性差，加料及機器維修不便。主要用于注射量在60cm3以下的小型注射機。5-1-4 5-1-4 立式注射機示意圖立式注射機示意圖2022-4-23材料成形設備材料成形設備10第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程2.臥式注射成型機臥式注射成型機注射裝置與合模裝置的軸線呈一直線且水平排列。優點優點：機身低，利于操作和維修，穩定，易實現全自動操作。對大、中、小型注射機都適用。5-1-5-1-5 5 臥式臥式注射機示意圖注射機示意圖2022-4-23材料

7、成形設備材料成形設備11第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程3.角式注射成型機角式注射成型機注射裝置與合模裝置的軸線相互垂直排列。優缺點介于立、臥式兩種注射成型機之間。適合于成型制品中心不允許留有澆口痕跡的制件。5-1-5-1-6 6 角式角式注射機示意圖注射機示意圖1 15-1-5-1-6 6 角式角式注射機示意圖注射機示意圖2 25-1-5-1-6 6 角式角式注射機示意圖注射機示意圖3 32022-4-23材料成形設備材料成形設備12第一節第一節 塑料注射成型過程塑料注射成型過程v四、注射機的型號規格四、注射機的型號規格1. 注射量表示法注射量表示法用注射機的注射容量（單位cm

8、3）表示注射機的規格，以標準螺桿注射時的80%理論注射量表示。比較直觀，規定了注射機成型制件的體積范圍，但注射容量與加工塑料性能和狀態有著密切的關系，不能全面反映機器規格的大小。2. 合模力表示法合模力表示法以注射機的最大合模力來表示注射機的規格。直觀且簡單，可直接反映注射制件的最大投影面積。但并不直接反映注射制件體積大小，用起來不方便。3. 注射量與合模力表示法注射量與合模力表示法（表5-1）合模力作為分母，注射量作為分子表示注射機的規格（注射量/合模力）。比較全面地反映了注射機的加工能力。如：XS-ZY-125，125表示注射機的注射容量為125cm3，X表示成型、S表示塑料、Z表示注射、

9、Y表示預塑式。如：LY180，LY為利源機械有限公司的縮寫，180指注射機的合模力為18010kN 。如：SZ-63/50，其中63表示注射容量為63cm3，合模力為5010kN，S表示塑料機械，Z表示注射機。2022-4-23材料成形設備材料成形設備132022-4-23材料成形設備材料成形設備14第二節第二節 注射裝置注射裝置v注射裝置是注射機中直接對塑料加熱和加注射裝置是注射機中直接對塑料加熱和加壓的部分，塑料的塑化和注射都在該部分壓的部分，塑料的塑化和注射都在該部分進行。進行。v在注射成型工藝過程中，注射裝置應能在注射成型工藝過程中，注射裝置應能均均勻加熱和塑化一定數量的塑料勻加熱和塑

10、化一定數量的塑料；以一定的以一定的壓力和速度將熔料注入模腔壓力和速度將熔料注入模腔；保壓一段時保壓一段時間以防止模內熔料的反流，且向模內補充間以防止模內熔料的反流，且向模內補充一部分熔料，補償制件的冷卻收縮一部分熔料，補償制件的冷卻收縮。v注射形式注射形式：柱塞式柱塞式、螺桿預塑式螺桿預塑式和和往復螺往復螺桿式桿式。2022-4-23材料成形設備材料成形設備15第二節第二節 注射裝置注射裝置v一、常用注射裝置一、常用注射裝置1. 柱塞式注射裝置的組成組成和工作原理工作原理組成組成：定量加料裝置、塑化部件、注射液壓缸、注射座移動液壓缸等。工作原理工作原理：粒料從料斗6落入加料裝置5的計量室7中，

11、當注射液壓缸中的活塞10前進時，推動柱塞8前移，與之相連的傳動臂9帶動計量室7同時前移，從而將一定量的粒料推入料筒的加料口。當柱塞后退時，加料口的粒料進入料筒，同時料斗中的第二份粒料又落入計量室7中。注射動作反復進行，粒料在料筒中不斷前移，在前移的過程中，依靠料筒加熱器3加熱塑化，使粒料逐漸變為粘流態，通過分流梭2與料筒內壁間的窄縫，使熔料溫度均勻，流動性進一步提高。最后，在柱塞的推動下，熔料通過噴嘴1注射到模腔中成型。2022-4-23材料成形設備材料成形設備165-2-1 5-2-1 柱塞式注射裝置工作原理柱塞式注射裝置工作原理第二節第二節 注射裝置注射裝置塑化方式塑化方式：利用外加熱的熱

12、傳導方式使塑料熔融塑化利用外加熱的熱傳導方式使塑料熔融塑化。會使料筒內的塑料形成一定的溫度梯度，而塑料的導熱性能差，故塑料與料筒接觸處的溫度和塑料與分流梭接觸處的溫度是不同的，從而造成塑化不良和溫度不均。提高塑化能力，主要依靠增加料筒直徑和長度提高塑化能力，主要依靠增加料筒直徑和長度。因這種注射裝置的料筒分為加料室和塑化室兩段，提高塑化量意味成倍增加料筒的長度或截面積，這對設計和熱傳導均不利，從而限制了塑化能力的提高。因此，這種塑化裝置一般用于小型注射機上。注射壓力損耗大注射壓力損耗大。這是因為粒狀塑料在柱塞的推力作用下，首先被壓實成柱，然后被分流梭分開，物料進一步受到壓縮，這自然要有一定的壓

13、力損失。另外，物料熔融前后流經料筒、分流梭、噴嘴時要克服一定的阻力，也要損失一部分壓力。2022-4-23材料成形設備材料成形設備172022-4-23材料成形設備材料成形設備18第二節第二節 注射裝置注射裝置2. 螺桿預塑式注射裝置組成組成和工作原理工作原理：由兩個料筒組成的，一個是螺桿螺桿預塑料筒預塑料筒，另一個是注射料筒注射料筒，兩個料筒的連接處連接處有單向閥有單向閥。粒料通過螺桿預塑料筒而塑化，熔料經粒料通過螺桿預塑料筒而塑化，熔料經過單向閥進入注射料筒。當注射料筒中的熔料量達過單向閥進入注射料筒。當注射料筒中的熔料量達到預定量時，螺桿塑化停止，注射柱塞前進并將熔到預定量時，螺桿塑化停

14、止，注射柱塞前進并將熔料注入模腔。料注入模腔。預塑料筒中的螺桿在轉動過程中不僅輸送塑料，還對塑料產生剪切摩擦加熱和攪拌混合作用。塑化質量和塑化效率比柱塞式注射裝置有顯著提高。注射時壓力損失也大大減小，注射速率也比較穩定，故在連續注射或大型注射裝置上應用較多。2022-4-23材料成形設備材料成形設備195-2-2 5-2-2 螺桿預塑式柱塞注射螺桿預塑式柱塞注射2022-4-23材料成形設備材料成形設備20第二節第二節 注射裝置注射裝置3. 往復螺桿式注射裝置工作原理工作原理：塑料從料斗3落入料筒1的加料口，依靠螺桿2的轉動將其拽入并向前輸送，同時逐漸塑化；塑化的熔料被輸送到螺桿前端，隨著螺桿

15、的轉動，塑料不斷被塑化，塑化的熔料在噴嘴處越集越多，壓力也越來越大，在熔料壓力的作用下，螺桿邊轉邊退，螺桿后退的背壓通過背壓閥進行調節；當螺桿前端的熔料達到所需注射量(即螺桿后退到一定距離)時，撞擊行程開關(計量裝置6)，使螺桿停止轉動；開始注射；注射時壓力油進入注射液壓缸5的右腔推動活塞帶動螺桿2以一定的速度和壓力將熔料注入模腔，進行保壓補料，開模取件，隨后開始第二次循環。往復螺桿式注射裝置塑化質量好，速度快，注射壓力損失小，預塑計量準確，螺桿的拆裝和清理容易，廣泛適用于各類注射機。2022-4-23材料成形設備材料成形設備215-2-3 5-2-3 往復螺桿式注射裝置往復螺桿式注射裝置20

16、22-4-23材料成形設備材料成形設備22第二節第二節 注射裝置注射裝置v二、注射裝置的主要零部件二、注射裝置的主要零部件1. 柱塞式注射裝置部件柱塞式注射裝置部件(1) 料筒料筒：完成對塑料的塑化和注射，對耐溫、耐腐蝕、耐磨損、熱慣性等方面的要求都比較高。根據料筒不同部位作用的不同，可將它分成加料室和塑化室(如圖)。n1)加料室加料室：柱塞在推料時所占據的料筒的運行空間。應該具有足夠的落料空間，使散狀的塑料方便地加入。為保持良好的加料條件，加料口附近要設冷卻裝置。n2)塑化室塑化室：為料筒前半部除分流梭以外的內部空間，是對塑料加熱并實現其物態變化的重要部分。由于塑料受熱塑化所需要的時間比注射

17、成型的循環周期長幾倍，因此塑化室的容積應比注射量大幾倍。第二節第二節 注射裝置注射裝置(2) 柱塞柱塞：主要作用是傳遞注射液壓缸壓力，主要作用是傳遞注射液壓缸壓力，將定量熔料高速注入模腔將定量熔料高速注入模腔。柱塞是一個表面硬度較高、表面粗糙度較小的圓柱體，前端加工成內圓弧或大錐角的凹面，以減少熔料被擠入柱塞與料筒的間隙形成反流。其內部可開設冷卻孔。柱塞行程和直徑是根據注射柱塞行程和直徑是根據注射量確定的，柱塞行程與直徑比約為量確定的，柱塞行程與直徑比約為3.5-6，柱塞與加料室的配合要保證柱塞自由往復運動且又不致漏料。一般選用H8/f9H9/f9配合。2022-4-23材料成形設備材料成形設

18、備232022-4-23材料成形設備材料成形設備24第二節第二節 注射裝置注射裝置(3)分流梭分流梭：設置在塑化室的中央，形狀似魚雷，故又稱魚雷體。分流梭的表面與加熱料筒內壁形成均勻分布的薄淺流道，分流梭上有數根翅翼(亦稱肋)與加熱料筒的內徑采用H7/h6配合，料筒的部分熱量通過翅翼傳給分流梭。所以，當塑料進入加熱室時，就形成了一個較薄的塑料層，同時受到加熱料筒和分流梭兩方面的加熱，從而提高了塑化能力，改善了塑化質量提高了塑化能力，改善了塑化質量。2022-4-23材料成形設備材料成形設備25第二節第二節 注射裝置注射裝置2. 螺桿式注射裝置部件主要由螺桿、料筒、噴嘴等組成。塑料在轉動螺桿的連

19、續推進過程中，實現物理狀態的變化，最后呈熔融狀態而被注入模腔。注射裝置部件是完成均勻塑化、定量注射的核注射裝置部件是完成均勻塑化、定量注射的核心部件。心部件。第二節第二節 注射裝置注射裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備26(1) 螺桿n螺桿的結構形式漸變螺桿和突變螺桿兩大類。實現變化的方法有等距變深和等深變距兩種。n螺桿頭加工高粘度的非結晶塑料時，螺桿頭部前端為圓錐形，圓錐角為30-40左右(圖5-13a)。加工結晶塑料時，常在頸部加一止回環。預塑時，熔料頂開止回環而流向螺桿前端；注射時，止回環后移，將流道關閉，防止回流，(圖5-13c)。通用類螺桿可用圖5-13b所示的螺桿頭。2

20、022-4-23材料成形設備材料成形設備27第二節第二節 注射裝置注射裝置(2) 料筒n結構形式大多采用整體式。n常采用含鉻、鉬、鋁的特殊合金鋼制造。n加料口的形式有對稱和偏置兩種(圖5-14) 。料筒加熱應分段進行。加料口處設置冷卻裝置，防止粒料熔融。2022-4-23材料成形設備材料成形設備28第二節第二節 注射裝置注射裝置(3) 噴嘴主要功能主要功能：n預塑時，建立背壓，防止熔料流涎，提高塑化質量。n注射時，使噴嘴與模具主澆套良好接觸，保證熔料在高壓下不外溢。建立熔體壓力，提高切應力，并將壓力能轉換為動能，提高注射速率和升溫，加強混煉效果和均化作用。n保壓時，便于向模腔補料；冷卻定型時，

21、可增加回流阻力，防止模腔中的熔料回流。n調溫、保溫和斷料。2022-4-23材料成形設備材料成形設備29第二節第二節 注射裝置注射裝置噴嘴形式：按其結構可分為直通式按其結構可分為直通式和自鎖式兩大類和自鎖式兩大類。1) 直通式噴嘴n通用式噴嘴n延伸式噴嘴n遠射程噴嘴2022-4-23材料成形設備材料成形設備30第二節第二節 注射裝置注射裝置2) 自鎖式噴嘴2022-4-23材料成形設備材料成形設備31第二節第二節 注射裝置注射裝置噴嘴的常用材料為中碳鋼，噴嘴的常用材料為中碳鋼， 經淬火后使其硬度高于模經淬火后使其硬度高于模具澆口套硬度，以延長噴具澆口套硬度，以延長噴嘴的使用壽命。嘴的使用壽命。

22、模具通過定位環與注射機實現定位模具通過定位環與注射機實現定位連接，定位孔與定位環之間取間隙連接，定位孔與定位環之間取間隙配合配合H10/d9或或H11/d10，注射噴嘴，注射噴嘴球面半徑球面半徑R和內徑和內徑要小于澆口套球要小于澆口套球面半徑和內徑面半徑和內徑(約小約小0.51mm)，這，這樣既能防止漏流和死角，又易將注樣既能防止漏流和死角，又易將注射時積存在噴嘴處的冷料同主流道射時積存在噴嘴處的冷料同主流道的料柱一同拉出的料柱一同拉出(圖圖5-18)。v噴嘴與模具尺寸關系噴嘴與模具尺寸關系尺寸A是指噴嘴超越注射機固定模板模具安裝面的位置尺寸的最大值；尺寸B是指噴嘴行程(注射座移動行程)；尺寸

23、D是指注射機固定模板定位孔孔徑。2022-4-23材料成形設備材料成形設備32第二節第二節 注射裝置注射裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備33第二節第二節 注射裝置注射裝置5-2-4 5-2-4 噴嘴與模具的尺寸關系噴嘴與模具的尺寸關系 錯誤錯誤1 15-2-4 5-2-4 噴嘴與模具的尺寸關系噴嘴與模具的尺寸關系 錯誤錯誤2 25-2-4 5-2-4 噴嘴與模具的尺寸關系噴嘴與模具的尺寸關系 正確正確2022-4-23材料成形設備材料成形設備34第二節第二節 注射裝置注射裝置3. 螺桿的傳動裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備35第二節第二節 注射裝置注射裝置v無級調速

24、：高速液壓馬達高速液壓馬達，經齒輪減速驅動螺桿。2022-4-23材料成形設備材料成形設備36第二節第二節 注射裝置注射裝置v無級調速：低速大扭矩液壓馬達低速大扭矩液壓馬達直接驅動螺桿。2022-4-23材料成形設備材料成形設備37第二節第二節 注射裝置注射裝置4. 注射座注射座是注射裝置的安裝基準。結構如圖5-22所示。圖a是整體式結構，螺桿的傳動裝置(減速箱)、液壓缸、料筒均安裝在注射座上；圖b是以螺桿傳動裝置的減速箱為安裝基體，液壓缸和料筒分別通過法蘭盤與減速箱連接。2022-4-23材料成形設備材料成形設備38第三節第三節 合模裝置合模裝置v主要作用主要作用：實現模具的可靠開合動作和必

25、要的行程；實現模具的可靠開合動作和必要的行程；在注射和保壓時，提供足夠的鎖模力；在注射和保壓時，提供足夠的鎖模力；開模時，提供頂出制件的頂出力及相應的開模時，提供頂出制件的頂出力及相應的行程。行程。v主要組成主要組成：固定模板、移動模板、拉桿、液壓缸、連桿、模具調整機構、頂出機構以及安全保護機構等。2022-4-23材料成形設備材料成形設備39第三節第三節 合模裝置合模裝置v一、常見的合模裝置一、常見的合模裝置1. 液壓式合模裝置 液壓式合模裝置是依靠液體的壓液壓式合模裝置是依靠液體的壓力直接鎖緊模具，當液體的壓力解除力直接鎖緊模具，當液體的壓力解除后，鎖模力也隨之消失。后，鎖模力也隨之消失。

26、 目前，液壓式合模裝置的主要形目前，液壓式合模裝置的主要形式有單缸直壓式、充液式、增壓式、式有單缸直壓式、充液式、增壓式、穩壓式等。穩壓式等。2022-4-23材料成形設備材料成形設備40第三節第三節 合模裝置合模裝置(1) 單缸直壓式合模裝置單缸直壓式合模裝置n直接用一個液壓缸來實現開模和合模。壓力油進入液壓缸壓力油進入液壓缸的左腔時，推動活的左腔時，推動活塞向右移動，模具塞向右移動，模具閉合。待油壓升至閉合。待油壓升至預定值后，模具鎖預定值后，模具鎖緊。當油液換向進緊。當油液換向進入液壓缸右腔時，入液壓缸右腔時，使模具打開。使模具打開。鎖模力鎖模力pDF2424DQv閉模速度閉模速度5-3

27、-1 5-3-1 單缸直壓式合模裝置單缸直壓式合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備41第三節第三節 合模裝置合模裝置(2) 充液式合模裝置充液式合模裝置n用直徑不同的兩個液壓缸，分別滿足增大鎖模力和快速合模的要求。合模時，壓力油進入小直合模時，壓力油進入小直徑合模液壓缸，推動小合徑合模液壓缸，推動小合模液壓缸運動，進行快速模液壓缸運動，進行快速合模。與此同時，大合模合模。與此同時，大合模液壓缸內部形成負壓，使液壓缸內部形成負壓，使充液閥打開，充液油箱中充液閥打開，充液油箱中的油液在經充液閥充入大的油液在經充液閥充入大合模液壓缸。當模板運行合模液壓缸。當模板運行終了時，大合模液壓缸

28、已終了時，大合模液壓缸已充滿油液，然后再通入壓充滿油液，然后再通入壓力油，油壓便很快上升。力油，油壓便很快上升。5-3-2 5-3-2 充液式合模裝置充液式合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備42第三節第三節 合模裝置合模裝置(3) 增壓式合模裝置n用增加液壓缸內的油壓來滿足鎖模力的。合模時壓力油進入合合模時壓力油進入合模液壓缸模液壓缸2的左腔。的左腔。待到模板靠攏后，再待到模板靠攏后，再使壓力油進入增壓液使壓力油進入增壓液壓缸壓缸1的左腔。增壓的左腔。增壓活塞向右移動，使合活塞向右移動，使合模液壓缸中的壓力油模液壓缸中的壓力油進一步受到壓縮，油進一步受到壓縮，油壓升高，鎖緊模具

29、。壓升高，鎖緊模具。5-3-3 5-3-3 增壓式合模裝置增壓式合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備43(4)充液增壓式合模裝置n采用充液式和增壓式組合的液壓合模裝置。合模時，壓力油進入兩旁的合模時，壓力油進入兩旁的小直徑長行程的移模液壓缸小直徑長行程的移模液壓缸6 6的左腔，帶動動模板和合模的左腔，帶動動模板和合模液壓缸活塞右移。同時，合液壓缸活塞右移。同時，合模液壓缸模液壓缸3 3內形成負壓，充液內形成負壓，充液閥閥2 2打開，合模液壓缸充油。打開，合模液壓缸充油。當模具閉合后，壓力油進人當模具閉合后，壓力油進人增壓液壓缸增壓液壓缸1 1左腔，使合模液左腔，使合模液壓缸油增壓

30、。壓缸油增壓。5-3-4 5-3-4 充液增壓式合模裝置充液增壓式合模裝置第三節第三節 合模裝置合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備44第三節第三節 合模裝置合模裝置當快速合模時，壓力油進入移模液壓缸當快速合模時，壓力油進入移模液壓缸D D 室，推動動模板快室，推動動模板快速前移速前移; ;當模具靠攏后，帶有螺紋的兩塊閘板當模具靠攏后，帶有螺紋的兩塊閘板3 3將帶有外螺紋將帶有外螺紋的移模液壓缸抱合住，然后向合模液壓缸的的移模液壓缸抱合住，然后向合模液壓缸的B B 室通人壓力油，室通人壓力油，由于合模液壓缸直徑較大，產生了很大的鎖模力，它通過合由于合模液壓缸直徑較大，產生了很大的

31、鎖模力，它通過合模活塞模活塞2 2、閘板、閘板3 3和移模液壓缸傳遞到動模板和移模液壓缸傳遞到動模板4 4上，使模具可上，使模具可靠鎖緊。開模時，靠鎖緊。開模時， B B室和室和D D室與回油接通，閘板和移模液壓室與回油接通，閘板和移模液壓缸脫離，壓力油進入移模液壓缸的缸脫離，壓力油進入移模液壓缸的A A室，動模板便迅速后移。室，動模板便迅速后移。合模活塞的作用就是產生足夠的鎖模力。合模活塞的作用就是產生足夠的鎖模力。(5) 穩壓式合模裝置n使用小直徑快速移模液壓缸和大直徑短行程的穩壓合模液壓缸。5-3-5 5-3-5 穩壓式合模裝置穩壓式合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備45

32、第三節第三節 合模裝置合模裝置2. 液壓曲肘式合模裝置液壓曲肘式合模裝置單肘式合模裝置單肘式合模裝置n圖5-28，當壓力油從合模液壓缸1的上部進入時，推動活塞向下，迫使兩根連桿伸展為一條直線，從而鎖緊模具。開模時，壓力油從液壓缸下部進入，使連桿屈曲。液壓缸用鉸鏈與機架相連，開、合模過程中，液壓缸可以擺動。n特點特點：合模裝置液壓缸小，裝在機身內部，使機身長度減少。由于是單臂，易使模板受力不均，只適于模板面積小的小型注射機。2022-4-23材料成形設備材料成形設備465-3-6 5-3-6 單肘式合模裝置單肘式合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備47第三節第三節 合模裝置合模裝置

33、(2)雙肘式合模裝置雙肘式合模裝置n圖5-29，壓力油從合模液壓缸1左腔進入，活塞右移，曲肘3和調距肘桿4伸直，使模具鎖緊。由于是雙臂，可以適應較大的模板面積。中、小型注射機都有采用。n圖5-30，雙肘撐板式合模裝置。它利用肘桿和楔塊的增力和自鎖作用，使模具可靠鎖緊。合模時，合模液壓缸推動肘桿座，由十字導向板帶動肘桿和撐板沿著后固定模板滑道右移，當撐板行至后固定模板滑道的末端，因受肘桿向外的分力作用，使其沿楔面向外撐開，從而鎖緊模具。模板行程較大。2022-4-23材料成形設備材料成形設備48第三節第三節 合模裝置合模裝置雙肘式合模裝置5-3-7 5-3-7 雙肘式合模裝置雙肘式合模裝置202

34、2-4-23材料成形設備材料成形設備49第三節第三節 合模裝置合模裝置5-3-8 5-3-8 雙肘撐板式合模雙肘撐板式合模2022-4-23材料成形設備材料成形設備50第三節第三節 合模裝置合模裝置v液壓一曲肘式合模裝置液壓一曲肘式合模裝置有以下特點特點：1)1)具有增力作用具有增力作用。增力倍數的大小與肘桿機構的形式、各肘桿的尺寸以及相互位置有關。2)2)具有自鎖作用具有自鎖作用。3)3)運動特性好運動特性好。模板運動速度從合模開始到終了是變化的(圖5-3l)。4)4)模板間距、鎖模力、模板間距、鎖模力、合模速度調節困難，必合模速度調節困難，必須設置專門調模機構須設置專門調模機構。2022-

35、4-23材料成形設備材料成形設備51第三節第三節 合模裝置合模裝置v液壓式和液壓曲肘式合模裝置的特點比較液壓式和液壓曲肘式合模裝置的特點比較2022-4-23材料成形設備材料成形設備52第三節第三節 合模裝置合模裝置v二、調模裝置二、調模裝置 調模裝置是為適應模具厚度變化而設置的，調模行調模裝置是為適應模具厚度變化而設置的，調模行程決定了模具的最大和最小厚度。對不同的合模裝置，程決定了模具的最大和最小厚度。對不同的合模裝置，其調模裝置和調模方式也不同。其調模裝置和調模方式也不同。(一) 液壓式合模裝置的調模裝置液壓式合模裝置的調模裝置液壓式合模裝置的動模板是直接固定在活塞桿或缸體動模板是直接固

36、定在活塞桿或缸體上的上的。因此，動模板的行程是由合模液壓缸行程決定的動模板的行程是由合模液壓缸行程決定的。調模是利用合模液壓缸來實現的調模是利用合模液壓缸來實現的，調模行程包含在動模板行程內，為動模板行程的一部分。故該類合模裝置一般僅規定動、定模板間的最大開距，而不明確給出調模行程。為防止合模液壓缸超越工作行程，必須限制模具必須限制模具的最小厚度的最小厚度，嚴禁注射機在無模情況下進行合模操作嚴禁注射機在無模情況下進行合模操作。2022-4-23材料成形設備材料成形設備53第三節第三節 合模裝置合模裝置(二)液壓一曲肘式合模裝置的調模裝置液壓一曲肘式合模裝置的調模裝置由固定的尺寸鏈組成的，調節鎖

37、模系統的變形量即可調整由固定的尺寸鏈組成的，調節鎖模系統的變形量即可調整鎖模力鎖模力。目前使用的調模裝置形式主要有以下幾種：(1)螺紋肘桿調距螺紋肘桿調距 圖5-29，需手動調節，多用于小型注射機。(2)移動合模液壓缸位置調距移動合模液壓缸位置調距 圖5-32，一般只用在中小型注射機上。(3)拉桿螺母調距拉桿螺母調距 圖5-33，小型注射機采用手動調節，大型注射機設有聯動機構，由電動機帶動。(4)動模板間連接大螺母調距動模板間連接大螺母調距 圖5-28或圖5-30，調節方便，使用較多，但多了一塊移動模板，增加了移動部分的質量和機身的長度。2022-4-23材料成形設備材料成形設備54第三節第三

38、節 合模裝置合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備55第三節第三節 合模裝置合模裝置2022-4-23材料成形設備材料成形設備56第三節第三節 合模裝置合模裝置v三、頂出裝置三、頂出裝置頂出裝置是為頂出模內制件而設置的頂出裝置是為頂出模內制件而設置的。各種合模裝置均設有頂出裝置，分以下三種：(1)機械頂出機械頂出 圖5-29，頂桿長度可以根據模具的厚薄及型腔深度通過螺紋調節。頂桿的數目、位置隨合模裝置的特點、制件的大小而定。 (2)氣動頂出氣動頂出 利用壓縮空氣為動力，通過模具上設置的氣道和微小的頂出氣孔，直接把制件吹出。這種頂出方法比較簡單，在制件表面不留痕跡，對大而薄的盒、殼等

39、制件頂出十分有利。但此法需要增設氣源和氣路等輔助設備，應用受到限制，目前采用較少。2022-4-23材料成形設備材料成形設備57第三節第三節 合模裝置合模裝置(3)液壓頂出液壓頂出 圖5-30。頂出力、速度、位置、行程和頂出次頂出力、速度、位置、行程和頂出次數可由液壓系統、控制系統進行調節數可由液壓系統、控制系統進行調節。優點優點如下：1)頂出動作時間頂出動作時間(動作位置動作位置)與注射機的開、合模行與注射機的開、合模行程沒有直接關系程沒有直接關系，能在開模過程中以及開模后頂出制件。2)頂出力、頂出速度可調頂出力、頂出速度可調，因此，即使是薄壁的產品，也不易使產品變形或損壞，可以順利地進行脫

40、模。3)頂桿可以多次反復地進行沖擊動作頂桿可以多次反復地進行沖擊動作，因此可以使產品可靠地自動掉落。4)在成型有嵌件的產品時，能夠使頂桿在合模之前在成型有嵌件的產品時，能夠使頂桿在合模之前自行復位，插入嵌件比較方便自行復位，插入嵌件比較方便，液壓頂出裝置有利于縮短注射機循環周期和實現自動化生產，目前應用十分廣泛。2022-4-23材料成形設備材料成形設備58第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統 保證注射機按工藝設定的保證注射機按工藝設定的工藝參數（壓力、速度、溫度、工藝參數（壓力、速度、溫度、時間等）要求和動作（合模、時間等）要求和動作（合模、注射、保壓、預塑、冷卻、開注射、保壓、預

41、塑、冷卻、開模、頂出制品等）循環順序準模、頂出制品等）循環順序準確有效的工作。確有效的工作。2022-4-23材料成形設備材料成形設備59第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統v一、普通繼電器控制注射機的液壓系統一、普通繼電器控制注射機的液壓系統以XS-ZY-125A型注射機為例1. 液壓系統的主要組成和作用(1) 液壓泵(2) 溢流閥(3) 電磁換向閥(4) 單向閥(5) 調壓閥2022-4-23材料成形設備材料成形設備602022-4-23材料成形設備材料成形設備61第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統2. 液壓系統動作原理(1) 合模(2) 開模(3) 注射座前移與后退

42、(4) 注射(5) 保壓(6) 預塑2022-4-23材料成形設備材料成形設備62第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統2022-4-23材料成形設備材料成形設備632022-4-23材料成形設備材料成形設備64第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統v二、普通繼電器控制注射機的電氣系統二、普通繼電器控制注射機的電氣系統組成：電動機控制、料筒和噴嘴加熱、信號電動機控制、料筒和噴嘴加熱、信號顯示電路、動作順序控制電路顯示電路、動作順序控制電路。動作順序控制電路中，順序和時間的控制主要由行程開關和時間繼電器來實現動作的自動轉換，并有聯鎖保護措施。操作方式：點動、手動、半自動、全自動。

43、(1) 點動(2) 手動(3) 半自動(4) 全自動第四節第四節 注射機的控制系統注射機的控制系統v三、三、PLC 控制注射機的液壓系統控制注射機的液壓系統v四、四、PLC 控制的注射機電氣控制系統控制的注射機電氣控制系統v五、微機控制注射機的液壓系統五、微機控制注射機的液壓系統v六、微機控制注射機的控制系統六、微機控制注射機的控制系統2022-4-23材料成形設備材料成形設備66第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護 技術參數：注射量、注射壓力、注射量、注射壓力、注射速率、注射速度、注射時間、注射速率、注射速度、注射時間、塑化能力、鎖模力、合模裝置的塑化能力、鎖模

44、力、合模裝置的基本尺寸、開合模速度、空循環基本尺寸、開合模速度、空循環時間時間等。2022-4-23材料成形設備材料成形設備67第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護v一、注射機主要技術參數一、注射機主要技術參數1注射量注射量注射量也稱公稱注射量。它是指對空注射的條對空注射的條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時，注射裝置所能達到的最大注射量注射裝置所能達到的最大注射量。注射量在一定程度上反映了注射機的加工能力，標志著能成型的最大塑料制件。我國國標ZBG950031987規定注射量有兩種注射量有兩種表示方法表示方法：一種

45、是以聚苯乙烯為標準，用注射一種是以聚苯乙烯為標準，用注射出熔料的質量出熔料的質量(單位單位g)表示表示；另一種是用注射出另一種是用注射出熔料的容積熔料的容積(單位單位cm3)表示表示。我國注射機系列多采用后一種表示方法。2022-4-23材料成形設備材料成形設備68第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護影響影響射出系數射出系數的因素的因素：螺桿的結構和參數、注射壓力和注射速度、背壓的大小、模具的結構、制件的形狀、塑料的特性等。在注射時有少部分熔料在壓力作用下回流以及為了保證塑化質量和在注射完畢后保壓時補縮的需要，故實際注射量要小于理論注實際注射量要小于理論注射量射量

46、。選擇設備時，實際注射量應為注射機理論選擇設備時，實際注射量應為注射機理論注射量的注射量的25%70%為宜為宜。實際注射量與理實際注射量與理論注射量的比值論注射量的比值Vc為公稱注射量為公稱注射量(cm3); Ds為螺桿或柱塞的為螺桿或柱塞的直徑直徑(cm); S 為螺桿或柱的最大行程為螺桿或柱的最大行程(cm)2022-4-23材料成形設備材料成形設備69第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護2注射壓力注射壓力注射時為了克服熔料流經噴嘴、流道和型腔時的注射時為了克服熔料流經噴嘴、流道和型腔時的流動阻力，螺桿流動阻力，螺桿( (或柱塞或柱塞) )對熔料必須施加足夠的

47、對熔料必須施加足夠的壓力壓力，此壓力稱為注射壓力注射壓力。注射壓力的大小與流動阻力、制件的形狀、塑料注射壓力的大小與流動阻力、制件的形狀、塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對制的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度及對制件精度要求等因素有關件精度要求等因素有關。注射壓力過高，制件可能產生毛邊，脫模困難，影響制件的表面粗糙度，使制件產生較大的內應力，甚至成為廢品，同時還會影響注射機的使用壽命。若注射壓力過低，則易產生物料充不滿型腔，甚至根本不能成型等現象。p1為注射壓力；為注射壓力；D0為注射缸內徑；為注射缸內徑；Ds為注射螺桿直徑；為注射螺桿直徑；p0為注射缸的油壓。為注射缸的油壓。20

48、22-4-23材料成形設備材料成形設備70第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護根據塑料的性能，目前對注射壓力的使用情況可大致分為以下幾類：n1)注射壓力小于注射壓力小于70MPa，用于加工流動性好的塑料，且制件形狀簡單，壁厚較大。n2)注射壓力為注射壓力為70100MPa，用于加工塑料粘度較低，形狀、精度要求一般的制件。n3)注射壓力為注射壓力為100140MPa，用于加工中、高粘度的塑料，且制件的形狀、精度要求一般。n4)注射壓力為注射壓力為140180MPa，用于加工較高粘度的塑料，且制件壁薄或不均勻、流程長、精度要求較高。對于一些精密塑料制件的注射成型，注射

49、壓力可用到注射壓力可用到230250MPa。選擇設備時，要考慮塑料成型所需的注射壓力是選擇設備時，要考慮塑料成型所需的注射壓力是否在注射機的理論注射壓力范圍以內。否在注射機的理論注射壓力范圍以內。2022-4-23材料成形設備材料成形設備71第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護3注射速度注射速度、注射速率注射速率與注射時間注射時間注射時，為了使熔料及時充滿型腔，除了必須有足夠的注射壓力外，熔料還必須有一定的流動速度。描述這一參數的量為注射速率注射速率、注射時間注射時間或注射速度注射速度。注射速率注射速率是指將公稱注射量的熔料在注是指將公稱注射量的熔料在注射時間內注

50、射出去在單位時間內所能達到射時間內注射出去在單位時間內所能達到的體積流率的體積流率；注射速度注射速度是指螺桿或柱塞的移動速度是指螺桿或柱塞的移動速度；注射時間注射時間是指螺桿是指螺桿(或柱塞或柱塞)射出一次注射射出一次注射量所需要的時間量所需要的時間。cVq sv 2022-4-23材料成形設備材料成形設備72第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護注射速率過低注射速率過低(即注射時間過長)，制件易形成冷接縫，不易充滿復雜的模腔。合理地提高注射速率，合理地提高注射速率，能縮短生產周期，降低制件尺寸公差，能在較低模能縮短生產周期，降低制件尺寸公差，能在較低模溫下順利地獲

51、得優良的制件溫下順利地獲得優良的制件。注射速率也不可能過注射速率也不可能過高高，否則塑料高速流經噴嘴時易產生大量的摩擦熱，使物料發生熱解和變色，模腔中的空氣由于被急劇壓縮而產生熱量，在排氣口上有可能出現制件燒傷現象。注射速率應根據工藝要求、塑料性能、制件形狀工藝要求、塑料性能、制件形狀及壁厚、澆口設計以及模具冷卻情況及壁厚、澆口設計以及模具冷卻情況來選定。變速注射變速注射，即注射速度是變化的，其變化規律由制件的結構形狀和塑料的性能確定。2022-4-23材料成形設備材料成形設備73第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護4塑化能力塑化能力塑化能力塑化能力是指單位時間內

52、所能塑化的物是指單位時間內所能塑化的物料量料量。注射機的塑化裝置應該在規定的時注射機的塑化裝置應該在規定的時間內保證能夠提供足夠的、塑化均勻的熔間內保證能夠提供足夠的、塑化均勻的熔料料。塑化能力應與注射機的整個成型周期配合協調，若塑化能力高而機器的空循環時間太長，則不能發揮塑化裝置的能力，反之，則會加長成型周期。2022-4-23材料成形設備材料成形設備74第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護5鎖模力鎖模力平衡熔料壓力，夾緊模具，保證制件精度平衡熔料壓力，夾緊模具，保證制件精度。模腔壓力由注射壓力傳遞而來，它在模腔內不是均勻分布的。模腔壓力約為注射壓力的模腔壓力約

53、為注射壓力的25%50%。對于塑料流動性差、形狀復雜、精度要求高的制件，需要較高的模腔壓力。但是過高的模腔壓力將對鎖模力和模具強度提出較高的要求，且使制件脫模困難，殘余應力增大，故一般不用過高的模腔壓力。對于一般熔料粘度的制件，模腔壓力為2030MPa；對于熔料粘度較高、制件精度要求高的情況，模腔壓力為3040MPa。2022-4-23材料成形設備材料成形設備75第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護最大成型面積的確定最大成型面積的確定對于一般制件，最大成型面積最大成型面積A可用如下經驗公式計算： A=KV2/310-4 式中，A為最大成型面積(m2)；V為注射量(

54、cm3)；K為經驗系數，約為1215，注射量大取大值。模腔壓力和最大成型面積確定后，鎖模力鎖模力F (N)則可由下式計算： F=cpmA 式中，pm為模腔平均壓力(Pa)；A為最大成型面積(m2)；c為安全系數，一般為1.11.2。 2022-4-23材料成形設備材料成形設備76第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護6合模裝置的基本尺寸合模裝置的基本尺寸合模裝置的基本尺寸主要包括模板尺寸、拉桿空模板尺寸、拉桿空間、模板最大開距、動模板行程、模具最大厚度間、模板最大開距、動模板行程、模具最大厚度和最小厚度和最小厚度等。n(1)模板尺寸模板尺寸 圖5-40為模具與模板及

55、拉桿間距的尺寸關系。模板尺寸為LH，拉桿間距為L0H0，這兩個尺寸參數表示了模具安裝面積的大小，模具模板尺寸必須在模板尺寸及拉桿間距尺寸規定范圍之內，模板面積大約為注射機最大成型面積的410倍。2022-4-23材料成形設備材料成形設備77第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護n(2)模板最大開距模板最大開距 模板最大開距是指動模開啟時移動模板與固定模板之間的最大距離(包括調模行程在內)，圖5-41。 Lk=s+Hmax為了使成型制件便于取出，為了使成型制件便于取出，一般最大開距一般最大開距Lk為成型制為成型制件最大高度的件最大高度的34倍倍式中，Lk為模板最大開距

56、(mm)；s為移動模板行程(mm)；Hmax為模具最大厚度(mm)。5-5-1 5-5-1 模板最大開距模板最大開距第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護n(3)移動模板行程移動模板行程 移動模板行程移動模板行程是指動模能夠移動的最大值。對曲肘式合模機構，其動模板行程是一定的；而液壓式合模機構的動模板行程是可變的，它與所安裝的模具厚度有關。為便于取出制件，為便于取出制件，一般動模板行程要大于一般動模板行程要大于制件高度的制件高度的2 2倍倍。2022-4-23材料成形設備材料成形設備782022-4-23材料成形設備材料成形設備79第五節第五節 注射機的技術參數與使

57、用維護注射機的技術參數與使用維護n(4)模具最大厚度模具最大厚度Hmax和最小厚度和最小厚度Hmin 模具最大厚度模具最大厚度和最小厚度最小厚度是指移動模板閉合后達到規定鎖模力時，移動模板與固定模板之間所達到的最大和最小距離，這兩值之差就是調模機構的調模行程調模行程。 若模具實際厚度小于注射機的模具最小厚度，則必須設置模厚調整塊，使模具厚度尺寸大于Hmin，否則就不能實現正常合模；若實際模具厚度大于模具最大厚度，則模具也不能正常合模，達不到規定的鎖模力。一般要求模具厚度設定在一般要求模具厚度設定在Hmax和和Hmin之間。之間。5-5-2 5-5-2 模具厚度與開模行程模具厚度與開模行程202

58、2-4-23材料成形設備材料成形設備80第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護7開合模速度開合模速度n為使模具閉合時平穩以及開模、頂出制件時不使塑料制件損壞，要求模板慢行，但模板又不能在全行程中都慢速運行，這樣會降低生產率。因此，在每一個成型周期中，模板的運行速度是變化的，一般注射機動模板運行速度是按慢一般注射機動模板運行速度是按慢快慢的節奏設計的快慢的節奏設計的。n開合模速度呈提高的趨勢。過去一般為1020m/min，而現在大部分注射機的快速移模速度為3035m/min，有的甚至達到70m/min。慢速移模速度一般在0.243m/min的范圍內。2022-4-23

59、材料成形設備材料成形設備81第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護v二、注射機的使用二、注射機的使用 注射機的使用包括注射機開機前的準備注射機開機前的準備工作工作和終了時的結束工作終了時的結束工作，注射機的操縱注射機的操縱，注射機工藝條件的調整注射機工藝條件的調整以及注射機的安全措注射機的安全措施施等。1開機前的準備和終了時的結束工作開機前的準備和終了時的結束工作注射機在開車之前，一般需要做好下列工作：1)檢查機器各運動部件(拉桿、導軌、導桿、液壓缸等)表面是否清潔表面是否清潔，以免有異物磨損運動件表面。2022-4-23材料成形設備材料成形設備82第五節第五節 注

60、射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護2)檢查運動部件的潤滑運動部件的潤滑情況。一些注射機是采用手動潤滑或油脂潤滑的，所以開車前應加強潤滑，以防開車或運動過程中出現咬死現象。3)檢查各緊固件是否有松動各緊固件是否有松動現象，電路、油路、水管的連接是否可靠連接是否可靠，各行程開關的螺行程開關的螺釘是否松動釘是否松動，各電器元件和儀表是否有明顯電器元件和儀表是否有明顯損壞損壞。4)檢查加熱裝置加熱裝置是否有松動現象，熱電偶熱電偶與料筒的接觸是否良好。第五節第五節 注射機的技術參數與使用維護注射機的技術參數與使用維護5)檢查液壓系統液壓系統的工作油量是否滿足要求，若油量不足，應立即將油加