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1、第三章塑料注射成型機(jī)第一節(jié)塑料注射成型機(jī)概述第二節(jié)注塑機(jī)規(guī)格型號與基本參數(shù)第一節(jié)塑料注射成型機(jī)概述一、注射成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及分類二、注射成型原理及特點(diǎn)三、注塑機(jī)結(jié)構(gòu)四、注射成型機(jī)液壓控制系統(tǒng)五、注塑機(jī)安全裝置一、注射成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成及分類1.通用型注射成型機(jī)的主要組成(見圖3-1)2.注射成型機(jī)的分類1.通用型注射成型機(jī)的主要組成(見圖3-1)圖3-1注射成型機(jī)的結(jié)構(gòu)組成1料斗 2機(jī)筒 3分流梭 4柱塞 5液壓缸1.通用型注射成型機(jī)的主要組成(見圖3-1)(1)注射成型系統(tǒng)它使塑料均勻地塑化成熔融狀態(tài),并以足夠的速率和壓力將一定量的熔料注射入模腔內(nèi)。它主要由料斗、料筒、噴嘴、螺桿、螺桿傳動裝置
2、、注射成型座移動液壓缸、注射液壓缸和計(jì)量裝置等組成。 (2)合模系統(tǒng)(亦稱鎖模裝置)其主要作用是保證成型模具的可靠閉合,實(shí)現(xiàn)模具的開、合動作以及頂出制品。它通常由合模機(jī)構(gòu)、拉桿、模板、安全門、制品頂出裝置、調(diào)模裝置等組成。(3)液壓與電氣控制系統(tǒng)保證注射成型機(jī)按工藝過程預(yù)定的要求和動作程序準(zhǔn)確有效地工作,液壓系統(tǒng)主要由各種閥件、管路、動力液壓泵及其他附屬裝置組成;電氣系統(tǒng)主要由各種電器儀表等組成。2.注射成型機(jī)的分類(1)按機(jī)器加工能力分類按機(jī)器加工能力(指機(jī)器的注射量和鎖模力)分為超小型(鎖模力在160kN以下,注射成型量在16cm3以下);小型(鎖模力為1602000kN,注射成型量為16
3、630cm3);中型(鎖模力為20004000kN,注射成型量為8003150cm3);大型(鎖模力為400012500kN,注射成型量為315010000cm3);超大型(鎖模力在12500kN以上,注射成型量在10000cm3以上)。(2)按機(jī)器的傳動方式分類按機(jī)器的傳動方式分為機(jī)械式注射成型機(jī)、全液壓式注射成型機(jī)、液壓機(jī)械式注射成型機(jī)。(3)按塑化和注射成型方式分類按塑化和注射成型方式可分為柱塞式注射成型機(jī)和螺桿式注射成型機(jī)。2.注射成型機(jī)的分類(4)按機(jī)器外形特征分類按機(jī)器外形特征分為立式、臥式、角式和多模注射成型機(jī)。(5)按注塑機(jī)的用途分類注塑機(jī)按用途分類,可分為通用型注塑機(jī)和專用型
4、注塑機(jī)。(3)按塑化和注射成型方式分類圖3-2柱塞式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)示意1料斗 2機(jī)筒 3分流梭 4柱塞 5液壓缸 柱塞式注射成型機(jī)是通過柱塞依次將落入料筒中的顆粒狀物料推向料筒前端的塑化室,依靠料筒外部加熱器提供的熱量將物料塑化成黏流狀態(tài),而后在柱塞的推擠作用下,注入模具的型腔中,如圖3-2所示。(3)按塑化和注射成型方式分類圖3-3往復(fù)螺桿式注塑機(jī)結(jié)構(gòu)中的原料塑化部分1噴嘴 2機(jī)筒 3螺桿 4料斗 5齒輪減速箱 6電動機(jī) 7注射液壓缸往復(fù)螺桿式注塑機(jī)中原料的塑化,是由注塑機(jī)上機(jī)筒內(nèi)的螺桿旋轉(zhuǎn)完成的。由螺桿塑化原料、柱塞完成注射熔料工作的注塑機(jī),其原料塑化和注射部分裝置結(jié)構(gòu)如圖3-3所示。圖3-4
5、螺桿塑化原料、柱塞完成注射工作1螺桿 2機(jī)筒 3單向閥 4噴嘴 5柱塞從圖3-4中可以看到,螺桿塑化原料、柱塞完成注射工作的注塑機(jī)由兩部分組成,即原料的塑化部分和注射部分。(3)按塑化和注射成型方式分類(4)按機(jī)器外形特征分類1)立式注射成型機(jī)。2)臥式注射成型機(jī)。3)角式注射成型機(jī)。4)多模注射成型機(jī)。5)組合式注塑機(jī)。1)立式注射成型機(jī)。圖3-5立式注射成型機(jī)1合模裝置 2注射裝置 3機(jī)身注射成型裝置與合模裝置的軸線呈垂直排列,如圖3-5所示。圖3-6臥式注射成型機(jī)1合模裝置 2注射裝置 3機(jī)身2)臥式注射成型機(jī)。其注射成型裝置與合模裝置的軸線呈水平排列,如圖3-6所示。其與立式注射成型機(jī)
6、相比具有機(jī)身低,便于操作,制品依自重脫落,可實(shí)現(xiàn)自動化操作等優(yōu)點(diǎn)。但也有模具安裝麻煩,嵌件易傾伏落下,機(jī)器占地面積大等不足。3)角式注射成型機(jī)。圖3-7直角式注射成型機(jī)1合模裝置 2注射裝置 3機(jī)身注射成型裝置與合模裝置的軸線相互垂直排列,注射時(shí),熔料從模具分型面進(jìn)入型腔,如圖3-7所示。該類注射成型機(jī)適用于成型中心不允許留有澆口痕跡的制品。4)多模注射成型機(jī)。圖3-8多模注射成型機(jī)a)合模機(jī)構(gòu)繞水平軸轉(zhuǎn)動式 b)合模機(jī)構(gòu)繞垂直軸轉(zhuǎn)動式 c)注射系統(tǒng)移動(或擺動)式 1注射成型系統(tǒng) 2合模系統(tǒng) 3轉(zhuǎn)盤軸 4滑道這是一種多工位操作的特殊注射成型機(jī),如圖3-8所示。該類注射成型機(jī)充分發(fā)揮了塑化裝置
7、的塑化能力,可縮短成型周期,適用于冷卻定型時(shí)間長、安放嵌件需要較多生產(chǎn)輔助時(shí)間、具有兩種或兩種以上顏色的塑料制品生產(chǎn)。5)組合式注塑機(jī)。圖3-9組合式注塑機(jī)的幾種常應(yīng)用的結(jié)構(gòu)布置1注射裝置 2合模裝置 3機(jī)身組合式注塑機(jī)的塑化注射部分與合模部分為適應(yīng)不同注塑制品的成型生產(chǎn)工藝需要,而組合成各種結(jié)構(gòu)布置形式。圖3-9所示就是這種組合式注塑機(jī)的幾種常應(yīng)用的結(jié)構(gòu)布置。二、注射成型原理及特點(diǎn)注射成型(又稱注射模塑、注塑成型或注塑),是熱塑性塑料成型的一種重要方法,到目前為止,除氟塑料外,幾乎所有熱塑性塑料都可用此種方法成型。注射成型是通過注射機(jī)來實(shí)現(xiàn)的。注射機(jī)的類型很多,分類方法各異,習(xí)慣上按塑化和注
8、射方式將其分為兩大類,即柱塞式注射機(jī)和螺桿式注射機(jī)。但無論哪種注射機(jī),其基本作用均為兩個(gè):一是加熱塑料使其達(dá)到熔融狀態(tài);二是對熔融塑料施加高壓,使其射出并充滿型腔。 1.柱塞式注射機(jī)的注射成型原理2.螺桿式注射機(jī)的注射成型原理3.注射成型制品用設(shè)備功能與特點(diǎn)1.柱塞式注射機(jī)的注射成型原理(1)塑化不均勻塑化是指塑料在料筒內(nèi)受熱達(dá)到流動狀態(tài)并具有良好可塑性的過程。(2)注射量的提高受到限制注射機(jī)的公稱注射量決定于料筒的塑化能力以及柱塞的直徑和行程,而塑化能力又與塑料受熱面積有關(guān),要提高塑化能力,注塞式注射機(jī)只能依靠加大料筒直徑和長度。(3)注射壓力損失大柱塞式注射機(jī)的公稱注射壓力雖然很大,但由于
9、在注射時(shí),柱塞相當(dāng)一部分的壓力消耗在壓實(shí)固體塑料和克服塑料與料筒內(nèi)壁之間的摩擦阻力上,因此到達(dá)型腔內(nèi)的實(shí)際有效壓力僅為原來的30%50%。1.柱塞式注射機(jī)的注射成型原理圖3-10柱塞式注射機(jī)的注射成型原理圖1型芯 2推件板 3塑件 4凹模 5噴嘴 6分流梭 7加熱板 8料筒 9料斗 10柱塞 柱塞式注射機(jī)的注射成型原理如圖3-10所示。首先注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動模具的活動部分(動模)由左向右移動(見圖3-10a),最終與模具的固定部分(定模)閉合,然后注射機(jī)的柱塞將由料斗中落入料筒里的粒料或粉料向前推進(jìn),與此同時(shí),料筒中已經(jīng)熔融成粘流狀態(tài)的塑料,在柱塞的高壓、高速推動下,通過料筒前端的噴嘴和模具
10、的澆注系統(tǒng)以較高的速度射入已經(jīng)閉合的模具型腔中(見圖3-10b)。充滿型腔的熔體在受壓情況下,經(jīng)冷卻固化而保持型腔所賦予的形狀。最后,柱塞復(fù)位,料斗中的料又落入料筒,注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動模具的動模部分向左運(yùn)動而打開模具,模具的推出機(jī)構(gòu)將塑件推出模具(見圖3-10c),至此完成一個(gè)成型周期。由于柱塞式注射機(jī)自身結(jié)構(gòu)的原因,在注射成型中存在以下問題:(1)塑化不均勻 (2)注射量的提高受到限制 (3)注射壓力損失大1.柱塞式注射機(jī)的注射成型原理2.螺桿式注射機(jī)的注射成型原理圖3-11螺桿式注射機(jī)的注射成型原理圖為克服柱塞式注射機(jī)在注射成型中存在的問題,注射成型目前通常采用螺桿式注射機(jī),其注射原理如
11、圖3-11所示。 首先也是由注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)帶動動模由左向右移動與定模閉合,接著液壓缸活塞帶動螺桿按要求的壓力和速度,將積存于螺桿前端的熔融塑料經(jīng)噴嘴和澆注系統(tǒng)射入模具型腔,在此過程中,螺桿不轉(zhuǎn)動(見圖3-11a)。當(dāng)熔融塑料充滿模具型腔后,螺桿對熔體仍保持一定的壓力(即保壓),以阻止塑料的倒流,并向型腔內(nèi)補(bǔ)充因制件冷卻收縮所需要的塑料(見圖3-11b)。經(jīng)一定時(shí)間的保壓后,注射活塞上的壓力消失,螺桿復(fù)叉開始轉(zhuǎn)動。此時(shí),由料斗進(jìn)入料筒的塑料,隨著螺桿的轉(zhuǎn)動沿著螺桿再次向螺桿前端輸送。在塑料向前輸送過程中,它將接受來自料筒的外加熱和螺桿的剪切摩擦熱并均勻升溫至粘流狀態(tài),隨著積存于螺桿頭部熔料量的
12、增加,此處的熔體壓力(背壓,其大小可通過背壓閥調(diào)節(jié))也將不斷上升。當(dāng)壓力值達(dá)到能夠克服螺桿后退的阻力時(shí),在螺桿轉(zhuǎn)動的同時(shí),將逐步后退,螺桿前端的熔料量逐漸增加,當(dāng)螺桿退到預(yù)定位置時(shí),即停止轉(zhuǎn)動和后退,以上過程稱為預(yù)塑。在預(yù)塑過程中或再稍長一段時(shí)間內(nèi),模具型腔內(nèi)的塑件也在同時(shí)冷卻硬化。當(dāng)塑件完全冷卻硬化后,模具打開,在推出機(jī)構(gòu)的作用下,塑件被推出模外(見圖3-11c),至此完成一個(gè)工作循環(huán)。2.螺桿式注射機(jī)的注射成型原理2.螺桿式注射機(jī)的注射成型原理與注塞式注射成型相比,螺桿式注射成型有以下特點(diǎn): 1)提高了塑化質(zhì)量和混合效果,改善了成型工藝,提高了塑件質(zhì)量。2)提高了注射量,擴(kuò)大了注射成型的塑
13、料品種及塑件的應(yīng)用范圍,使熱敏性塑料、流動性差的塑料以及大、中型塑件,都能通過注射成型來生產(chǎn)。3)生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)率高,容易實(shí)現(xiàn)自動化大規(guī)模生產(chǎn)。4)設(shè)備投入大,模具較復(fù)雜。3.注射成型制品用設(shè)備功能與特點(diǎn)(1)注塑機(jī)設(shè)備功能(2)注射成型制品特點(diǎn)(1)注塑機(jī)設(shè)備功能1)根據(jù)制品用原料的性能,能夠選擇更換適合其塑化條件要求的不同結(jié)構(gòu)的螺桿形式。2)按制品用原料的塑化條件,要有穩(wěn)定的加熱升溫用熱源。3)按制品成型質(zhì)量需要,應(yīng)保證有一次供料量的準(zhǔn)確性。4)為保證原料的塑化質(zhì)量,螺桿工作時(shí)要有可調(diào)、穩(wěn)定的背壓力。5)根據(jù)不同原料熔融后成型的需要,注射熔料入成型模具時(shí)要有工藝要求的注射壓力和熔料流速。
14、6)模具成型時(shí)的合模力要大于注入成型模具腔內(nèi)熔料的膨脹力。7)用適當(dāng)?shù)某尚湍>邷囟瓤刂颇>咔粌?nèi)熔料的降溫固化成型速度。8)成型模具內(nèi)的熔料流道通暢,型腔有一定的脫模斜度。(2)注射成型制品特點(diǎn)1)可以一次性成型各種形狀比較復(fù)雜的塑料制品。2)成型注塑件的結(jié)構(gòu)和相互位置尺寸能夠保證,制品的表面質(zhì)量較好。3)制品的各部位結(jié)構(gòu)形狀、尺寸可以不同,能夠保證制品的相互位置及結(jié)構(gòu)尺寸精度要求,制品能有良好的裝配互換性。4)可以注射成型帶有金屬嵌件的塑料制品。5)注塑制品件可以標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)格化、系列化。6)注塑機(jī)生產(chǎn)操作比較簡單,成型模具調(diào)整、更新比較方便。7)注塑機(jī)能采用全自動化生產(chǎn)塑料制品,生產(chǎn)效率高。8
15、)注射成型設(shè)備投資比較大,成型用模具制造費(fèi)用較高,成型制品注塑中的工藝條件需要嚴(yán)格控制。三、注塑機(jī)結(jié)構(gòu)注塑機(jī)的結(jié)構(gòu)組成形式比較多,但不管是哪種組成形式的注塑機(jī),要想全部完成塑料制品的注射成型工作,它就必須具備有原料的塑化、注射、成型模具合模、保壓、降溫冷卻固化和制件的脫模等功能動作。 1.原料塑化注射裝置結(jié)構(gòu)2.注射成型機(jī)的塑化裝置2.螺桿類型A為突變、B為漸變。3.注塑成型機(jī)的合模裝置系統(tǒng)4.注塑成型機(jī)的合模裝置系統(tǒng)的分類三、注塑機(jī)結(jié)構(gòu)圖3-12臥式注塑機(jī)立體外觀1原料塑化注射部分 2合模,制品成型部分 3液壓傳動工作部分 4電加熱控制部分 5操作控制臺圖3-12中所示注塑機(jī)是目前國內(nèi)應(yīng)用比
16、較普遍的,數(shù)量最多的一種普通臥式注塑機(jī)的立體外觀。從圖中可以看到,注塑機(jī)主要組成部件有塑化注射部分、合模成型制品部分、液壓傳動部分、電控加熱冷卻系統(tǒng)、潤滑和安全保護(hù)及監(jiān)控測試等。1.原料塑化注射裝置結(jié)構(gòu)注塑機(jī)用原料的塑化注射裝置結(jié)構(gòu)主要有柱塞式和螺桿往復(fù)式兩種結(jié)構(gòu)形式。圖3-13所示為柱塞式塑化注射裝置結(jié)構(gòu)。圖3-14所示為螺桿往復(fù)式塑化注射裝置結(jié)構(gòu)。(1)柱塞式塑化注射裝置(2)螺桿往復(fù)式塑化注射裝置1.原料塑化注射裝置結(jié)構(gòu)圖3-13柱塞式塑化注射裝置結(jié)構(gòu)1料斗 2計(jì)量供料 3分流梭 4電加熱器 5噴嘴 6料筒 7柱塞8注射座移動液壓缸 9注射液壓缸 10供料控制液壓缸柱塞式塑化注塑裝置結(jié)構(gòu)
17、如圖3-13所示。它主要由料斗、計(jì)量供料及供料控制液壓缸、柱塞、料筒、電加熱器、分流梭、噴嘴和注射座移動液壓缸及注射液壓缸等零件組成。圖3-14螺桿往復(fù)式塑化注射裝置結(jié)構(gòu) 1螺桿 2料斗 3料筒 4液壓馬達(dá) 5導(dǎo)柱 6注射成型液壓缸螺桿往復(fù)式塑化注射裝置結(jié)構(gòu)如圖3-14所示。它主要由螺桿、料筒、齒輪減速箱、料斗、加熱器、噴嘴和螺桿移動注射液壓缸及注射座移動用液壓缸等零部件組成。1.原料塑化注射裝置結(jié)構(gòu)(2)螺桿往復(fù)式塑化注射裝置螺桿往復(fù)式塑化注射裝置工作特點(diǎn)如下: 由一根螺桿的轉(zhuǎn)動、后退和前移來完成原料的塑化注射工作。 能適應(yīng)多種塑料的注射成型工作。 對原料的混合均勻、塑化能力強(qiáng),質(zhì)量穩(wěn)定,能
18、注塑大型制件。 能保證熱敏性塑料的注射成型質(zhì)量,適應(yīng)工程塑料制品尺寸形狀精度的條件要求。 注射壓力均勻穩(wěn)定,速度快,成型周期短,功率消耗較低。 設(shè)備零件組合緊湊,布置合理,對設(shè)備維護(hù)、維修和清理都比較方便。 與柱塞式塑化注射裝置相比較,螺桿往復(fù)式塑化注射裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜,但其工作效率高,節(jié)約能源,生產(chǎn)周期短,成型制品質(zhì)量要比柱塞式注塑機(jī)優(yōu)越許多。2.注射成型機(jī)的塑化裝置塑化裝置是注射系統(tǒng)的重要組成部分。下面主要介紹螺桿式塑化裝置。螺桿式注射機(jī)的主要塑化裝置包括螺桿、料筒、注射噴嘴等。(1)螺桿 (2)料筒(3)噴嘴(1)螺桿1)螺桿的類型分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型兩種。2)結(jié)晶型螺桿指螺槽深度由深變
19、淺的過程是在一個(gè)較短的距離內(nèi)完成的,如圖3-15所示。注射螺桿的主要特征:注射螺桿與擠出螺桿很相似,但由于它們在生產(chǎn)中的使用要求不同,所以,相互之間有差異,主要差異表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面: 作用原理方面。擠出螺桿是在連續(xù)推物料的過程中將物料塑化,并在機(jī)頭處形成相當(dāng)高的壓力,通過成型機(jī)頭獲得連續(xù)擠出的制品。擠出機(jī)的生產(chǎn)能力、穩(wěn)定的擠出量和塑化均勻性是擠出螺桿應(yīng)該充分考慮的主要問題,這將關(guān)系到擠出制品的質(zhì)量和產(chǎn)量。而注射螺桿按注射工藝過程的要求完成對固體物料的預(yù)塑和對熔料的注射這兩個(gè)任務(wù),并無穩(wěn)定擠出的特殊要求。注射螺桿的預(yù)塑也僅僅是注射成型過程的一個(gè)前道工序,與擠出螺桿相比不是主要問題。1)螺桿的類
20、型分為結(jié)晶型和非結(jié)晶型兩種。圖3-15注射成型螺桿類型 a)非結(jié)晶型螺桿 b)結(jié)晶型螺桿非結(jié)晶型螺桿是指螺槽深度由加料段較深螺槽向均化段較淺螺槽過渡的過程是在一個(gè)較長的軸向距離內(nèi)完成的,如圖3-15a所示。該類螺桿主要用于加工具有較寬的熔融溫度范圍、高黏度的非結(jié)晶性物料,如PVC等。(1)螺桿 物料受熱方面。物料在注射機(jī)料筒中,除了塑化時(shí)受到類似于擠出螺桿的剪切作用而產(chǎn)生的熱量外,預(yù)塑后的物料因在料筒內(nèi)有較長的停留時(shí)間,受外部加熱器的加熱時(shí)間也較長。另外,在注射成型時(shí),物料以高速流經(jīng)噴嘴而受到強(qiáng)烈剪切產(chǎn)生剪切熱。 塑化壓力調(diào)節(jié)方面。在生產(chǎn)過程中,擠出螺桿很難對塑化壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),而注射螺桿對物料
21、的塑化壓力可以方便地通過背壓來進(jìn)行調(diào)節(jié),從而容易對物料的塑化質(zhì)量進(jìn)行控制。 螺桿長度變化方面。注射螺桿在預(yù)塑時(shí),螺桿邊旋轉(zhuǎn)邊后退,使得有效工作長度發(fā)生變化。而擠出螺桿要求定溫、定壓、定量、連續(xù)擠出,擠出時(shí)必須是定位旋轉(zhuǎn),螺桿有效工作長度不能發(fā)生變化。(1)螺桿 塑化能力對生產(chǎn)能力的影響方面。擠出螺桿的塑化能力直接影響生產(chǎn)能力,而注射螺桿的預(yù)塑時(shí)間比制品在模腔內(nèi)的冷卻時(shí)間短,因此,注射螺桿的塑化能力不是影響生產(chǎn)能力的主要因素。 螺桿頭結(jié)構(gòu)形式方面。注射螺桿頭與擠出螺桿頭不同,擠出螺桿頭多為圓頭或鈍頭,注射螺桿頭多為尖頭,且頭部具有特殊結(jié)構(gòu)。錐形或頭部帶有螺紋的螺桿頭。該類螺桿頭主要用于加工黏度高
22、、熱穩(wěn)定性差的物料,可以防止在注射時(shí)因排料不干凈而造成的滯料分解現(xiàn)象。圖3-16通用螺桿的幾何形狀及各部尺寸代號 L 螺紋部分長 L1加料段長 L2塑化段長 L3計(jì)量段長 P螺 距 D螺桿直徑 h1加料段螺紋深 h3計(jì)量段螺紋深 e螺紋棱寬 R1、R2螺紋根部圓角半徑 螺桿頭結(jié)構(gòu)形式方面。通用螺桿的幾何形狀及各部尺寸代號如圖3-16所示。國產(chǎn)注塑機(jī)螺桿各部分尺寸見表3-1。 螺桿頭結(jié)構(gòu)形式方面。表3-1國產(chǎn)注塑機(jī)螺桿各部分尺寸注:1.代號尺寸參照圖1-20。 2.螺桿類型A為突變、B為漸變。3)新型注射螺桿。在注射過程中,注射螺桿既要作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動又要做軸向移動,而且是間歇動作的,因而注射螺桿中物
23、料的塑化過程是非穩(wěn)定的。 4)螺桿質(zhì)量技術(shù)要求 螺桿毛壞用38CrMoAl或40Cr合金鋼經(jīng)鍛造成型。 螺桿粗加工后應(yīng)進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為260290HB。 螺桿精加工后的外圓精度應(yīng)符合GB/T 18011999中h8級精度要求。 螺桿螺紋部分表面粗糙度Ra值為:螺紋兩側(cè)面不大于1.6m、螺紋底槽面和外圓不大于0.8m。 螺紋表面氮化處理,氮化層深為0.30.6mm,硬度740840HV。 螺桿脆性不大于2級。(1)螺桿(2)料筒料筒是注射機(jī)塑化裝置的另一個(gè)重要零件,大多采用整體式結(jié)構(gòu)。 1)料筒加料口的斷面形狀由于注射機(jī)多數(shù)采用重力加料,加料口的斷面形狀必須保證重力加料時(shí)的輸送能力。2)料筒
24、的壁厚要保證在壓力下有足夠的強(qiáng)度,同時(shí)還要具有一定的熱慣性,以維持溫度的穩(wěn)定。3)料筒的加熱與冷卻注射機(jī)料筒的加熱方式大多采用電阻加熱(帶狀加熱器、鑄鋁加熱器、陶瓷加熱器)。4)料筒質(zhì)量技術(shù)要求。 料筒要用抗腐蝕、耐磨損合金鋼材制造。國內(nèi)目前多用38CrMoAl、40Cr或45鋼制造。 料筒毛壞應(yīng)經(jīng)鍛造成型。圖3-17加料口的斷面形狀(2)料筒1)加料口的斷面形狀可以是對稱型的,也可以是偏置形的,基本形式如圖3-17所示。圖3-17a為對稱型加料口,加料口偏小,制造容易、輸送能力低。圖3-17b、圖3-17c為非對稱型加料口,適合于螺桿高速喂料,有較好的輸送能力,但制造較困難。當(dāng)采用螺旋強(qiáng)制加
25、料裝置時(shí),加料口的俯視形狀應(yīng)采用對稱圓形為好。表3-2國內(nèi)生產(chǎn)的注射機(jī)料筒壁厚(2)料筒2)國內(nèi)生產(chǎn)的注射機(jī)料筒壁厚見表3-2,僅供參考。(2)料筒3)料筒的加熱與冷卻注射機(jī)料筒的加熱方式大多采用電阻加熱(帶狀加熱器、鑄鋁加熱器、陶瓷加熱器)。這是由于電阻加熱器具有體積小、制造和維修方便等特點(diǎn)。4)料筒質(zhì)量技術(shù)要求。 料筒要用抗腐蝕、耐磨損合金鋼材制造。國內(nèi)目前多用38CrMoAl、40Cr或45鋼制造。 料筒毛壞應(yīng)經(jīng)鍛造成型。 料筒粗加工后應(yīng)調(diào)質(zhì)處理,硬度為260290HB。 料筒機(jī)械加工后,壁厚應(yīng)均勻,內(nèi)孔加工精度應(yīng)符合GB/T 11841996標(biāo)準(zhǔn)中7級精度。 內(nèi)孔表面要氮化處理,氮化層
26、深應(yīng)在0.400.70mm范圍內(nèi)。表面硬度不小于950HV。 內(nèi)孔表面精加工后表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.6m。(3)噴嘴噴嘴起連接注射系統(tǒng)和成型模具的橋梁作用。噴嘴的類型很多,按結(jié)構(gòu)可分為直通式噴嘴、鎖閉式噴嘴和特殊用途噴嘴三種。1)直通式噴嘴。直通式噴嘴是指熔料從料筒內(nèi)到噴嘴口的通道始終是敞開的。根據(jù)使用要求的不同有幾種結(jié)構(gòu),如圖3-18. 短式直通式噴嘴。這種噴嘴結(jié)構(gòu)簡單,制造容易,壓力損失小,但當(dāng)噴嘴離開模具時(shí),低黏度的物料易從噴嘴口流出,產(chǎn)生“流涎”現(xiàn)象(即預(yù)塑時(shí)熔料自噴嘴口流出)。另外,因噴嘴長度有限,不能安裝加熱器,熔料容易冷卻。因此,這種噴嘴主要用于加工厚壁制品和熱穩(wěn)定性差的高黏
27、度物料。 延長型直通式噴嘴。它是短式噴嘴的改型,其結(jié)構(gòu)簡單,制造容易。由于加長了噴嘴體的長度,可安裝加熱器,熔料不易冷卻,補(bǔ)縮作用大,射程較遠(yuǎn),但“流涎”現(xiàn)象仍未克服。它主要用于加工厚壁制品和高黏度的物料。圖3-18直通式噴嘴a)短式直通式噴嘴 b)延長型直通式噴嘴 c)遠(yuǎn)射程直通式噴嘴1)直通式噴嘴。(3)噴嘴 遠(yuǎn)射程直通式噴嘴。它除了設(shè)有加熱器外,還擴(kuò)大了噴嘴的儲料室以防止熔料冷卻。這種噴嘴的口徑小,射程遠(yuǎn),“流涎”現(xiàn)象有所克服。它主要用于加工形狀復(fù)雜的薄壁制品。(3)噴嘴2)鎖閉式噴嘴。 彈簧針闊式噴嘴。分為外彈簧針閥式和內(nèi)彈簧針閥式噴嘴,它們是依靠彈簧力通過擋圈和導(dǎo)桿壓合針闊芯實(shí)現(xiàn)噴嘴
28、鎖閉的,是目前應(yīng)用較廣的一種噴嘴。 液控鎖閉式噴嘴。它是依靠液壓控制的小液壓缸通過杠桿聯(lián)動機(jī)構(gòu)來控制闊芯啟閉的。這種噴嘴使用方便,鎖閉可靠,壓力損失小,計(jì)量準(zhǔn)確,但增加了液壓系統(tǒng)的復(fù)雜性。與直通式噴嘴相比,鎖閉式噴嘴結(jié)構(gòu)復(fù)雜,制造困難,壓力損失大,補(bǔ)縮作用小,有時(shí)可能會引起熔料的滯流分解,故主要用于加工低秸度的物料。3)特殊用途噴嘴除了上述常用的噴嘴之外,還有適用于特殊場合下使用的噴嘴。4)噴嘴形式的選擇應(yīng)根據(jù)加工塑料的性能和成型制品的特點(diǎn)來確定。4)噴嘴形式的選擇應(yīng)根據(jù)加工塑料的性能和成型制品的特點(diǎn)來確定。圖3-19噴嘴頭部與模具接觸示意圖 a)接觸不好b)噴嘴孔直徑偏大c)正確接觸為使噴嘴
29、與模具很好地接觸,模具主澆道襯套的凹面圓弧直徑應(yīng)比噴嘴頭球面圓弧直徑稍大,也可使二者的直徑相等。圖3-19為噴嘴頭部與模具主澆道接觸示意圖。3-19c圖為正確的接觸。3.注塑成型機(jī)的合模裝置系統(tǒng)圖3-20液壓-機(jī)械合模裝置主要零部件位置1合模液壓缸 2調(diào)模距機(jī)構(gòu)3固定后模板 4活塞桿 5曲肋連桿機(jī)構(gòu) 6頂出液壓缸7移動模板 8安全保護(hù)機(jī)構(gòu)9拉桿 10固定前模板 11固定拉桿螺母合模裝置的開閉模動作是注射機(jī)的塑化、注射、保壓降溫、制品成型和制品脫模等工作程序中的一項(xiàng)重要工序。合模裝置中的主要組成零部件如圖3-20所示,主要有合模液壓缸、調(diào)模距機(jī)構(gòu)、固定后模板、活塞桿、曲肋連桿機(jī)構(gòu)、制件頂出液壓缸
30、、移動模板、安全保護(hù)機(jī)構(gòu)、拉桿、固定前模板和拉桿固定螺母等。3.注塑成型機(jī)的合模裝置系統(tǒng)(1)合模裝置工作條件要求(2)拉桿的作用及質(zhì)量技術(shù)要求拉桿是注塑機(jī)合模機(jī)構(gòu)中的重要零件,主要功能是固定安裝在拉桿兩端的模板相互間的距離,以保證拉桿上的移動模板在液壓缸活塞的推動下能自由前后滑動,能承受鎖緊模具時(shí)的巨大拉伸力和支撐模具、模板重力作用產(chǎn)生的彎曲力。(3)模板的作用及質(zhì)量技術(shù)要求模板與拉桿裝配緊固定位后形成一個(gè)合模機(jī)構(gòu)的框架。(4)拉桿與模板裝配質(zhì)量技術(shù)要求為了保證移動模板在拉桿上前后滑動時(shí)速度平穩(wěn)、能長時(shí)間正常工作運(yùn)行,同時(shí)為保證兩半模具合模后各點(diǎn)受力均勻。(1)合模裝置工作條件要求1)模具的
31、合模力(即合模裝置的鎖模力)要大于熔料注入模具腔內(nèi)的脹力,以保證成型模具在承受熔料以一定壓力和速度充滿模具空腔時(shí),不因受較大的沖擊脹力而開縫。2)要根據(jù)注塑制品的外形尺寸大小,選取適合其生產(chǎn)需要的模板面積、模板行程和模板移動時(shí)的最小與最大距離,以保證成型模具厚度和制件能順利脫模、取出。3)為了縮短一次注射生產(chǎn)成型制品循環(huán)時(shí)間,開閉模的速度應(yīng)盡量加快。4)制品頂出力要均勻、平穩(wěn),特別是大型制件的頂出。5)合模機(jī)構(gòu)的開、閉模動作要有安全保護(hù)裝置,相互運(yùn)動零件工作面要有良好的潤滑,以保證安全生產(chǎn)和延長各工作零件的使用壽命。(2)拉桿的作用及質(zhì)量技術(shù)要求1)拉桿要用優(yōu)質(zhì)碳素結(jié)構(gòu)鋼(如用45鋼)制造,毛
32、坯應(yīng)經(jīng)鍛造成型。2)拉桿粗加工后要進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理,硬度為220250HB。3)拉桿精加工后工作面表面粗糙度Ra值應(yīng)不大于0.65m;工作面外圓按f 7級精度加工,與模板配合部位按h6級精度加工。4)為提高工作面耐磨性,應(yīng)進(jìn)行表面熱處理,硬度為4550HRC。(3)模板的作用及質(zhì)量技術(shù)要求1)模板應(yīng)選擇韌性和剛性都比較好的材料制造,如可用ZG35、ZG40鑄鋼或球墨鑄鐵等材料鑄造成型。2)毛坯鑄造成型后要進(jìn)行退火失效處理,以消除鑄造毛坯內(nèi)應(yīng)力。3)機(jī)械加工時(shí)要分粗、精兩次切削加工;一次裝夾,完成平面、拉桿裝配孔及中心孔各部位機(jī)械切削至圖尺寸。4)模板工作平面精加工后表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.25m
33、,平面度偏差值應(yīng)不超過表3-3中條件要求。4)模板工作平面精加工后表面粗糙度Ra應(yīng)不大于1.25m,平面度偏差值應(yīng)不超過表3-3中條件要求。表3-3模板工作面不平度偏差值(單位:mm)(4)拉桿與模板裝配質(zhì)量技術(shù)要求圖3-21拉桿和模板的組合裝配 1模板2拉桿3緊固螺母拉桿與模板裝配質(zhì)量技術(shù)要求為了保證移動模板在拉桿上前后滑動時(shí)速度平穩(wěn)、 能長時(shí)間正常工作運(yùn)行,同時(shí)為保證兩半模具合模后各點(diǎn)受力均勻。拉桿和模板的組合裝配常用形式如圖3-21所示。對兩零件的組合裝配質(zhì)量要求如下:(4)拉桿與模板裝配質(zhì)量技術(shù)要求1)拉桿與兩端固定模板裝配后,4根拉桿的中心線應(yīng)分別與設(shè)備中心線對稱,各拉桿的軸心線要相
34、互平行,而且與設(shè)備中心線的距離要相等。2)兩塊固定模板的內(nèi)側(cè)工作平面、移動模板及前固定模板,應(yīng)與成型模具結(jié)合固定的平面相互平行,同時(shí),這幾個(gè)平面還要與設(shè)備中心線垂直。3)成型模具在模板上安裝固定后,前固定模板與移動模板上的兩半模具的結(jié)合平面要平行;控制調(diào)整至在100mm內(nèi)平行度不大于0.03mm,以保證兩半成型模具面的嚴(yán)密接觸結(jié)合,避免注射時(shí)有熔料從此處溢出,使制品產(chǎn)生飛邊,影響制品成型質(zhì)量。4.注塑成型機(jī)的合模裝置系統(tǒng)的分類(1)機(jī)械式合模系統(tǒng)機(jī)械式合模系統(tǒng)在早期出現(xiàn)過,它是依靠齒輪傳動和機(jī)械肘桿機(jī)構(gòu)的作用,實(shí)現(xiàn)啟閉模具運(yùn)動的,如圖3-22所示。(2)液壓式合模系統(tǒng)這種合模系統(tǒng)是依靠液體的壓
35、力實(shí)現(xiàn)模具的啟閉和鎖緊作用的。(3)液壓-機(jī)械組合式合模裝置液壓-機(jī)械式合模裝置是利用連桿機(jī)構(gòu)或曲肘撐板機(jī)構(gòu),在油壓作用下,使合模系統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力實(shí)現(xiàn)對模具的鎖緊,其特點(diǎn)是自鎖、省能、速率快。(4)合模裝置的比較液壓式與液壓-機(jī)械式合模裝置各具特點(diǎn),為便于了解兩類合模裝置的性能特點(diǎn),對其作一比較,見表3-4。(1)機(jī)械式合模系統(tǒng)圖3-22機(jī)械式合模系統(tǒng)a)手動機(jī)械式b)機(jī)械式機(jī)械式合模系統(tǒng)在早期出現(xiàn)過,它是依靠齒輪傳動和機(jī)械肘桿機(jī)構(gòu)的作用,實(shí)現(xiàn)啟閉模具運(yùn)動的,如圖3-22所示。因該合模系統(tǒng)調(diào)整復(fù)雜,慣性沖擊大,目前已被其他合模裝置取代。(2)液壓式合模系統(tǒng)這種合模系統(tǒng)是依靠液體的壓力實(shí)現(xiàn)模具的
36、啟閉和鎖緊作用的。1)直壓式合模裝置。2)增壓式合模裝置。3)充液式合模裝置。1)直壓式合模裝置。圖3-23直壓式合模裝置1合模液壓缸 2后模板 3拉桿4動模板 5模具 6前模板如圖3-23所示,模具的開啟和鎖緊都是在一個(gè)液壓缸的作用下完成的,這是最簡單的液壓合模裝置。2)增壓式合模裝置。圖3-24增壓式合模裝置1增壓液壓缸2合模液壓缸如圖3-24所示,壓力油先進(jìn)入合模液壓缸,因?yàn)橐簤焊字睆捷^小,其推力雖小,但卻能增大移模速率。當(dāng)模具閉合后,壓力油換向進(jìn)入增壓液壓缸。由于增壓活塞兩端的直徑不一樣(即所謂差動活塞),利用增壓活塞兩端面積差的作用,提高合模液壓缸內(nèi)的液體壓力,以此滿足鎖模力的要求。
37、3)充液式合模裝置。圖3-25充液式合模裝置1定模板 2拉桿 3動模板 4移模液壓缸5合模液壓缸 6充液油箱 7液控單向閥(充液閥)充液式合模裝置由一個(gè)大直徑活塞式合模液壓缸和一個(gè)小直徑柱塞式快速移模液壓缸組成,如圖3-25所示。合模時(shí),壓力油首先從C口進(jìn)入小直徑快速移模液壓缸內(nèi),推動合模液壓缸活塞快速閉模,與此同時(shí),合模液壓缸左腔產(chǎn)生真空,將充液油箱內(nèi)大量的液壓油經(jīng)充液閥填充到合模液壓缸的左腔內(nèi)。當(dāng)模具閉合時(shí),合模液壓缸左端A口通入壓力油,充液閥關(guān)閉,由于合模液壓缸面積大,從而能夠保證合模力的要求。(3)液壓-機(jī)械組合式合模裝置圖3-26液壓-單曲肘合模裝置1合模液壓缸2后固定模板3調(diào)節(jié)螺釘
38、4單曲肘連桿機(jī)構(gòu)5推出桿6后移動模板7調(diào)距螺母8前移動模板9拉桿10前固定模板液壓-單曲肘合模裝置如圖3-26所示。當(dāng)壓力油從液壓缸上部進(jìn)入時(shí),將推動活塞向下運(yùn)動,從而迫使兩根連桿成為一條直線,進(jìn)而鎖緊模具。當(dāng)壓力油從液壓缸下部進(jìn)入時(shí),活塞向前運(yùn)動,使原來成一條直線的連桿屈曲,并帶動注射機(jī)移動模板左移而實(shí)現(xiàn)開模。液壓缸用餃鏈與機(jī)架相聯(lián),在開、合模過程中,液壓缸可以擺動。(3)液壓-機(jī)械組合式合模裝置液壓-機(jī)械式合模裝置的特點(diǎn):1)有機(jī)械增力作用。2)有自鎖作用。3)模板運(yùn)動速率和合模力是變化的,其變化規(guī)律基本符合工藝要求。4)模板間距、鎖模力和合模速率必須設(shè)置專門調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)進(jìn)行調(diào)節(jié)。5)肘桿、銷
39、軸等零部件的制造和安裝調(diào)整要求較高。(4)合模裝置的比較表3-4液壓式與液壓-機(jī)械式合模裝置的比較液壓式與液壓-機(jī)械式合模裝置各具特點(diǎn),為便于了解兩類合模裝置的性能特點(diǎn),對其作一比較,見表3-4。四、注射成型機(jī)液壓控制系統(tǒng)1.液壓控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與組成2.常用液壓元件3.液壓基本回路4.液壓傳動系統(tǒng)工作注意事項(xiàng)5.液壓傳動工作異常現(xiàn)象與排除方法1.液壓控制系統(tǒng)的特點(diǎn)與組成(1)液壓控制系統(tǒng)的特點(diǎn)注射機(jī)的液壓控制系統(tǒng)嚴(yán)格地按液壓程序進(jìn)行工作;在每一個(gè)注射周期中,系統(tǒng)的壓力和流量是按工藝要求進(jìn)行變化的;注射功率可在超載下使用,而螺桿的塑化功率、啟閉模功率都應(yīng)在接近或等于額定功率條件下使用。(2)液壓
40、控制系統(tǒng)的組成一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)主要由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和工作介質(zhì)5部分組成。(2)液壓控制系統(tǒng)的組成圖3-27液壓傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)組成 1過濾網(wǎng) 2液壓泵 3輸油管 4溢流閥 5節(jié)流閥 6換向閥 7液壓缸一個(gè)完整的液壓系統(tǒng)主要由動力元件、執(zhí)行元件、控制元件、輔助元件和工作介質(zhì)5部分組成。動力元件包括液壓泵,其作用是將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為液壓能;執(zhí)行元件包括液壓缸、油馬達(dá),其作用是將液壓能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,推動執(zhí)行機(jī)構(gòu)對外做功;控制元件有溢流閥、節(jié)流閥、換向閥、單向閥等,主要控制系統(tǒng)的壓力、流量與流向;輔助元件有油箱、濾油器、蓄能器、管道、管接頭和壓力表等;工作介質(zhì)多用液壓用油,其作用是傳
41、遞液壓能。圖3-27所示為液壓傳動系統(tǒng)機(jī)構(gòu)組成。2.常用液壓元件(1)液壓泵它是為液壓傳動提供動力的零件,也稱動力元件。(2)油馬達(dá)其功能正好與液壓泵相反,是將液壓能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能輸出的裝置。(3)液壓缸它與油馬達(dá)一樣,也是液壓傳動中的執(zhí)行元件。(4)液壓控制閥它用于控制液壓系統(tǒng)中液壓油的壓力、流量和流向三個(gè)參數(shù),從而實(shí)現(xiàn)對液壓系統(tǒng)執(zhí)行元件的驅(qū)動力、運(yùn)動速率和移動方向的控制。根據(jù)上述三個(gè)參數(shù)的控制需要,液壓控制閥可分為壓力控制閥、流量控制閥和方向控制閥三類。1)壓力控制閥。2)流量控制閥。3)方向控制閥。(5)輔助元件(5)輔助元件液壓系統(tǒng)的輔助元件包括濾油器、油箱、油冷卻器、蓄能器以及壓力繼電
42、器等。1)濾油器。2)油箱。3)油冷卻器。4)蓄能器。3.液壓基本回路注射機(jī)的液壓系統(tǒng)是由若干個(gè)液壓基本回路組合而成的。這些基本回路主要是用于控制壓力、速率和方向。(1)壓力控制回路它主要由應(yīng)用元件和執(zhí)行元件組成,對系統(tǒng)液壓壓力進(jìn)行控制與調(diào)節(jié)。(2)速率控制回路在液壓系統(tǒng)中,通常根據(jù)負(fù)載運(yùn)動速率的要求,設(shè)置液壓油流量的調(diào)節(jié)回路,稱為速率控制回路。(3)方向控制回路它是控制液壓缸、油馬達(dá)等執(zhí)行元件的動作方向及停止在任意位置的回路。4.液壓傳動系統(tǒng)工作注意事項(xiàng)1)液壓傳動系統(tǒng)的工作環(huán)境溫度不應(yīng)超過30,工作場地不許有煙火、風(fēng)沙和灰塵。2)儲油箱要有防塵蓋和通氣孔。3)經(jīng)常檢查冷卻水管,不能有泄漏現(xiàn)
43、象,液壓油中不許混有水分和任何雜質(zhì)。4)定期對液壓油進(jìn)行檢驗(yàn),黏度變化值不應(yīng)超過20%;酸值不大于2mg KOH/g。5)輸油管路和系統(tǒng)中零部件應(yīng)耐腐蝕。6)正常工作情況下,液壓油應(yīng)在11.5年時(shí)間內(nèi)更換一次新油。7)新設(shè)備開車生產(chǎn)1個(gè)月后,要排除液壓傳動系統(tǒng)中的液壓油,清洗管路,然后再加注新液壓油。4.液壓傳動系統(tǒng)工作注意事項(xiàng)8)液壓傳動系統(tǒng)中的工作壓力不允許隨意調(diào)節(jié),不要以為液壓油的壓力越高越好。9)發(fā)現(xiàn)液壓系統(tǒng)管路有漏油現(xiàn)象時(shí),要及時(shí)維修排除故障。10)維修安裝液壓系統(tǒng)零部件時(shí),拆卸、安裝不允許用于錘擊打液壓工作零件,防止損壞零件工作面,影響控制件的工作質(zhì)量。5.液壓傳動工作異常現(xiàn)象與排
44、除方法(1)液壓沖擊現(xiàn)象(2)液壓系統(tǒng)工作噪聲大、液流或壓力不穩(wěn)定的原因與故障排除(3)液壓油溫度高的原因與排除(1)液壓沖擊現(xiàn)象1)液壓沖擊現(xiàn)象產(chǎn)生原因。2)液壓沖擊現(xiàn)象的預(yù)防與排除 注意減慢閥門的關(guān)閉或換向動作速度。 注意在滿足液壓系統(tǒng)工作要求的情況下控制液壓油流速不能過快。 在液壓缸的液流進(jìn)出口安裝控制液壓油壓力升高的安全閥。 產(chǎn)生液壓沖擊現(xiàn)象時(shí),應(yīng)降低液壓系統(tǒng)壓力、油溫,提高液壓缸中活塞的背壓力,排除液壓油管路中氣體。如果是換向閥動作速度快,可清洗換向閥附近的節(jié)流閥和單向閥,有可能是這種控制閥工作出現(xiàn)異常,造成換向閥的閥芯滑動過快。(2)液壓系統(tǒng)工作噪聲大、液流或壓力不穩(wěn)定的原因與故障
45、排除1)液壓泵工作零件磨損嚴(yán)重,產(chǎn)生較大工作噪聲,應(yīng)對液壓泵進(jìn)行維修。2)油過濾網(wǎng)堵塞,液壓泵吸油困難,應(yīng)清洗過濾網(wǎng)。3)油溫過高或偏低都容易造成液壓傳動工作不正常,適當(dāng)調(diào)整控制油溫在1550范圍內(nèi)。4)液壓油黏度偏高,流動阻力大,適當(dāng)調(diào)換黏度低些液壓油。5)液壓系統(tǒng)中各控制元件磨損嚴(yán)重或液壓油中有雜質(zhì)過多,應(yīng)檢查維修或更換液壓油。6)液壓系統(tǒng)管路中有空氣,應(yīng)排除油中空氣。7)油箱中液面過低,回油管口在液面上產(chǎn)生氣泡沫,使油中混入空氣。(3)液壓油溫度高的原因與排除1)降低液壓油溫度用循環(huán)冷卻水流量小。2)液壓泵磨損嚴(yán)重,工作效率低,使液壓泵體發(fā)熱,則油溫也隨之升高。3)液壓系統(tǒng)油壓過高,應(yīng)適
46、當(dāng)降低油壓。4)回油沒有完全卸壓,產(chǎn)生回油壓高現(xiàn)象,應(yīng)完全卸除回油壓力。5)液壓系統(tǒng)中的管路和控制閥件口徑選配不當(dāng),造成油流阻力大,使油溫升高。五、注塑機(jī)安全裝置1.操作工安全生產(chǎn)保護(hù)裝置2.模具安全工作保護(hù)裝置3.液壓傳動系統(tǒng)安全生產(chǎn)保護(hù)裝置3.液壓傳動系統(tǒng)安全生產(chǎn)保護(hù)裝置1)潤滑油供應(yīng)不足。2)液壓油工作油量不足。3)液壓油的油溫過高。4)濾油器堵塞、吸油管中供油不足,空氣混入液壓油中都會影響液壓油正常工作。第二節(jié)注塑機(jī)規(guī)格型號與基本參數(shù)一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的標(biāo)注二、注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及校核三、注塑機(jī)的型號及主要技術(shù)性能參數(shù)四、塑料注射成型機(jī)的安裝、調(diào)試、操作、維護(hù)及安全生產(chǎn)一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)
47、型的標(biāo)注1)國際常用注塑機(jī)機(jī)型標(biāo)注方法。2)國內(nèi)機(jī)械行業(yè)注塑機(jī)機(jī)型標(biāo)注方法(JB/T 72671994)。3)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 127831991)注塑機(jī)機(jī)型標(biāo)注方法。4)一些主要注塑機(jī)生產(chǎn)廠家標(biāo)注方法。5)歐洲塑料橡膠機(jī)械制造者委員會建議標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)注方法(1983)。表3-5我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 127832000)規(guī)定的塑料注塑機(jī)型號和名稱一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的標(biāo)注我國國家標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 127832000)規(guī)定的塑料注塑機(jī)型號編制標(biāo)注方法見表3-5。塑料注塑機(jī)基本參數(shù)(JB/T 72671994)介紹見表3-6。JB/T 72671994標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的合模力值見表3-7。合模裝置中JB/T
48、72671994標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的一些設(shè)備尺寸數(shù)值見表3-8。表3-6塑料注塑機(jī)基本參數(shù)(JB/T 72671994)一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的標(biāo)注表3-7塑料注塑機(jī)合模力參數(shù)(JB/T 72671994)一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的標(biāo)注表3-8塑料注塑機(jī)合模裝置中的參數(shù)(JB/T 72671994)一、注塑機(jī)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)型的標(biāo)注二、注塑機(jī)主要技術(shù)參數(shù)及校核1.公稱注射量2.注射壓力3.注射速率、注射速度和注射時(shí)間4.塑化能力5.合模力6.合模裝置的基本尺寸7.開、合模速度8.空循環(huán)時(shí)間9.推出機(jī)構(gòu)的校核10.安裝部分相關(guān)尺寸的校核11.模具的固定1.公稱注射量公稱注射量是指將注射機(jī)的注射螺桿或柱塞調(diào)整到最大注射行程,在
49、對空注射的條件下,一次所能達(dá)到的最大注射量。(1)公稱注射容量它是指注射機(jī)對空注射時(shí),螺桿一次最大行程所注射的塑料體積,以立方厘米(cm3)表示。(2)公稱注射質(zhì)量注射機(jī)對空注射時(shí),螺桿作一次最大注射行程所能注射的聚苯乙烯塑料質(zhì)量,以克(g)表示。(3)注射量的校核選用注射機(jī)時(shí),通常是以某塑件實(shí)際需要的注射量來初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號,然后依次對該機(jī)型的公稱注射壓力、公稱鎖模力、開模行程以及模具安裝部分的尺寸一一進(jìn)行校核。以實(shí)際注射量初選某一公稱注射量的注射機(jī)型號,為了保證正常的注射成型,模具每次需要的實(shí)際注射量應(yīng)該小于或等于某注射機(jī)的公稱注射量的80%,即 nV塑+V澆0.8V公 nm
50、塑+m澆0.8m公式中 V公注射機(jī)公稱注射量(cm3); m公聚苯乙烯為標(biāo)準(zhǔn)的注射機(jī)的公稱注射量(g) V塑單個(gè)塑件的容積(cm3); V澆澆注系統(tǒng)的容積(cm3); m塑單個(gè)塑件的質(zhì)量(g); m澆澆注系統(tǒng)的質(zhì)量(g); n型腔數(shù)目(個(gè))。那么該規(guī)格的注射機(jī)是否合適,還要對該機(jī)型的其他技術(shù)參數(shù)進(jìn)行校核。(3)注射量的校核 注射壓力是指將熔料從料筒注射進(jìn)模具所需的壓力。因?yàn)槿哿显诹鲃舆^程中在噴嘴、澆注系統(tǒng)和型腔處都會遇到流動阻力,只有螺桿(或柱塞)對熔料施加足夠大的壓力,才能使熔料克服這些阻力而流動。影響注射壓力的因素有塑料的性能、塑化方式、塑化溫度、模具溫度、制品的形狀及精度要求等,因此,注
51、射壓力要根據(jù)實(shí)際情況來選用。 注射壓力的校核:該項(xiàng)工作是校核所選注射機(jī)的公稱壓力p公能否滿足塑件成型時(shí)所需要的注射壓力p0。塑件成型時(shí)所需要的壓力一般由塑料流動性、塑件結(jié)構(gòu)和壁厚以及澆注系統(tǒng)類型等因素決定,其值一般為70150MPa,具體可參考表3-9。 通常要求: p公p02.注射壓力3.注射速率、注射速度和注射時(shí)間表3-9部分塑料所需的注射壓力p0(單位:MPa)表3-10常用注射速率5.合模力圖3-28合模力、型腔壓力及制當(dāng)高壓的塑料熔體充填型腔時(shí),沿鎖模方向產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力,如圖3-28所示。合模力是指注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)對模具所施加的最大夾緊力。當(dāng)高壓的塑料熔體充填型腔時(shí),沿鎖模方向
52、產(chǎn)生一個(gè)很大的脹型力,如圖3-28所示。為此,注射機(jī)的額定合模力必須大于該脹型力,否則容易產(chǎn)生鎖模不緊而發(fā)生溢料的現(xiàn)象,即 F合 F脹 = p腔 A分式中 F合注射機(jī)的額定合模力(N); F脹型腔的脹型力(N); p腔模具型腔內(nèi)塑料熔體平均壓力(MPa),一般為注射壓 力的0.30.65倍,通常為2040MPa,也可參考表3-11; A分塑件和澆注系統(tǒng)在分型面上的投影面積之和(mm2)。5.合模力5.合模力表3-11平均模腔壓力值模腔的平均壓力因受注射壓力、塑料粘度、成型工藝條件、制件形狀和工藝要求、噴嘴和燒注系統(tǒng)形式以及模具溫度等各種因素的影響,其值較難取。表3-9所列為根據(jù)不同制品及塑料品
53、種,通常所選用的平均模腔壓力值。6.合模裝置的基本尺寸(1)模板尺寸與拉桿間距如圖3-29所示,模板尺寸為(HV)拉桿間距指水平方向兩拉桿之間的距離與垂直方向兩拉桿距離的乘積,即拉桿內(nèi)側(cè)尺寸為(H0V0),模板尺寸和拉桿間距均是模具安裝面積的主要參數(shù)。(2)模板間最大開距它是用來表示注射機(jī)所能加工制品最大高度的特征參數(shù)。(3)動模板行程它是指動模板移動距離的最大值。(4)模具最大厚度與最小高度模具最大厚度Hmax與最小厚度Hmin是指動模板閉合后,達(dá)到規(guī)定合模力時(shí),動模板與固定模板間的最大(小)距離。(5)調(diào)模行程為了成型不同高度的制品,模板間距應(yīng)能調(diào)節(jié)。(1)模板尺寸與拉桿間距圖3-29模板
54、尺寸與拉桿間距如圖3-29所示,模板尺寸為(HV)拉桿間距指水平方向兩拉桿之間的距離與垂直方向兩拉桿距離的乘積,即拉桿內(nèi)側(cè)尺寸為(H0V0),模板尺寸和拉桿間距均是模具安裝面積的主要參數(shù)。表3-12注射機(jī)標(biāo)準(zhǔn)模板上定位孔直徑、注射成型噴嘴球半徑尺寸(JB/T 72671994)(1)模板尺寸與拉桿間距(單位:mm)我國注射機(jī)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了模板上定位孔直徑、注射成型噴嘴球半徑尺寸,見表3-12,供參考。(2)模板間最大開距圖3-30模板間尺寸 1固定模板 2模具 3制品 4移動模板它是用來表示注射機(jī)所能加工制品最大高度的特征參數(shù)。它是指開模時(shí),固定模板與動模板之間,包括調(diào)模行程在內(nèi)所能達(dá)到的最大距離
55、,如圖3-30所示。 為使成型后制品能方便地取出,模板間最大開距一般為成型制品最大高度的34倍。 Lmax=(34)hmax式中 Lmax模板間最大開距(mm); hmax成型制品最大高度(mm)。 液壓式合模系統(tǒng)模板間最大開距如下: Lmax=smax+Hmax式中 smax動模板行程(mm); Hmax模具最大厚度(mm)。液壓-機(jī)械式合模系統(tǒng)模板間最大開距如下: Lmax=smax+Hmin式中 Hmin模具最小厚度(mm)。(2)模板間最大開距7.開、合模速度 一般注射機(jī)動模板運(yùn)行速度是:合模的起始及終了階段速度要慢,其目的是為了保護(hù)模具、制件推出能夠平穩(wěn)以及加工帶有嵌件的制品時(shí)嵌件的
56、定位能夠穩(wěn)定與準(zhǔn)確。中間的快是要求注射機(jī)在開、合模運(yùn)動的中間,速度要快,以縮短成型周期,提高生產(chǎn)率。8.空循環(huán)時(shí)間 空循環(huán)時(shí)間是指在沒有塑化、注射保壓、冷卻、取出制品等動作的情況下,完成一次循環(huán)所需要的時(shí)間(s)。它由合模、注射座前進(jìn)和后退、開模以及動作間的切換時(shí)間所組成9.推出機(jī)構(gòu)的校核各種型號注射機(jī)的推出裝置和最大推出距離各不相同,國產(chǎn)注射機(jī)的推出裝置大致可分為以下4種形式: 1)中心推出桿機(jī)械推出,如臥式XS-ZY-60、XS-ZY-250、立式SYS-30,直角式SYS-45及SYS-60等型號注射機(jī)。2)兩側(cè)雙推桿機(jī)械推出。3)中心推桿液壓推出與兩側(cè)雙推桿機(jī)械推出聯(lián)合作用注射機(jī),如臥
57、式XS-ZY-250、XS-ZY-500等型號注射機(jī)。4)中心推出桿液壓推出與其他開模輔助液壓缸聯(lián)合作用注射機(jī)。10.安裝部分相關(guān)尺寸的校核模具與注射機(jī)安裝部分的相關(guān)尺寸,主要有噴嘴尺寸、定位圈尺寸、拉桿間距、最大模具厚度與最小模具厚度等。注射機(jī)的型號不同,其相應(yīng)的尺寸也不同,注射機(jī)的一些尺寸決定了模具上相應(yīng)的尺寸。圖3-31是國產(chǎn)XS-ZY-500臥式注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)與裝模尺寸。(1)模板規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系模具的安裝有兩種方式,從注射機(jī)上方直接吊裝入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝,或先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝。(2)定位圈與注射機(jī)固定板的關(guān)系模具定模固定板上的定位圈要求與主流道同心,并與注射機(jī)固定模板上
58、的定位孔基本尺寸相等,呈間隙配合。(3)注射機(jī)的噴嘴與模具的澆口套(主流道襯套)關(guān)系主流道始端的球面半徑SR應(yīng)比注射機(jī)噴嘴頭球面半徑SR0大12mm;主流道小端直徑d應(yīng)比噴嘴直徑d0大0.51mm,以防止主流道口部積存凝料而影響脫模。(4)模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系(見圖3-33)圖3-31國產(chǎn)XS-ZY-500臥式注射機(jī)的鎖模機(jī)構(gòu)與裝模尺寸10.安裝部分相關(guān)尺寸的校核(1)模板規(guī)格與拉桿間距的關(guān)系模具的安裝有兩種方式,從注射機(jī)上方直接吊裝入機(jī)內(nèi)進(jìn)行安裝,或先吊到側(cè)面再由側(cè)面推入機(jī)內(nèi)安裝。圖3-32模具與注射機(jī)的關(guān)系 1注射機(jī)推桿 2注射機(jī)動模固定板 3壓板 4動模 5注射機(jī)拉桿 6
59、螺釘 7定模 8注射機(jī)定模固定板(4)模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系(見圖3-33)圖3-33模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系 1調(diào)節(jié)螺母 2注射機(jī)推桿 3動模安裝板 4拉桿 5定模安裝板 6噴嘴(4)模具總厚度與注射機(jī)模板閉合厚度的關(guān)系模具閉合后總厚度與注射機(jī)允許的模具厚度之關(guān)系應(yīng)滿足如下: Hmin Hm Hmax Hmax = Hmin+H(46)式中 Hm模具閉合后總厚度(mm); Hmax注射機(jī)允許的最大模具厚度(mm); Hmin注射機(jī)允許的最小模具厚度(mm); H注射機(jī)在模具厚度方向的調(diào)節(jié)量(mm)。11.模具的固定圖3-34模具安裝方式 a)壓板固定 b)螺釘固定
60、c)自動固定 當(dāng)用壓板固定時(shí),只要模具定、動模座板以外的注射機(jī)安裝板附近有螺孔就能固定,操作很靈活方便,如圖3-34a所示。當(dāng)用螺釘直接固定時(shí),如圖3-34b所示,模具定、動模座板上必須設(shè)安裝孔,同時(shí)還要與注射機(jī)安裝板上的安裝孔完全吻合,一般用于較大型的模具安裝。另外,還有自動固定機(jī)構(gòu)如圖3-34c所示。11.模具的固定圖3-35普通夾模尺寸模架的定、動模座板的夾模尺寸如圖3-35所示。其中W1、W2取2535mm,H1、H2、H3與模具大小有關(guān),一般取1545mm。另外,標(biāo)準(zhǔn)模架的定模座板的厚度H1一般等于動模座板的厚度H2。三、注塑機(jī)的型號及主要技術(shù)性能參數(shù)1.注射成型機(jī)的規(guī)格表示2.注塑
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