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1、 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 目錄 緒論 2 第一章 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的組成及工作過程 . 3 1.1 億利達(dá)注塑機(jī)概述 . ..................................................... 1.2 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的組成 . ............................................. 1.3 億利達(dá) EH120注塑機(jī)工作過程 ............................................ 第二章 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的

2、原理組成系統(tǒng)及操作 . ................................ 2.1 注塑機(jī)的原理 . ......................................................... 2.2 注塑機(jī)的組成系統(tǒng) . ..................................................... 2.2.1 注塑系統(tǒng) ...............................................................................................

3、....................... 2.2.2 合模系統(tǒng) 2.2.3 液壓系統(tǒng) 2.2.4 電器控制系統(tǒng) 2.2.5 加熱冷卻系統(tǒng) 2.2.6 潤(rùn)滑系統(tǒng) 2.2.7 安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 2.3 注塑機(jī)的操作規(guī)程 ...................................................... 第三章 注塑機(jī)的性能參數(shù) ....................................................... 3.1 合模力的計(jì)算 . ........................

4、................................. 3.2 注射量的計(jì)算 ...................................................................................................................... 3.3 注射壓力 .........................................................................................................................

5、..... 3.4 成型時(shí)間 .............................................................. 第四章 注射裝置 .............................................................. 4. １注射部件 . ............................................................. 4. ２塑化部件 . ....................................................

6、......... 4. ３螺桿設(shè)計(jì) . ............................................................. 第五章 成型零件及導(dǎo)向設(shè)計(jì) 5.1 型腔結(jié)構(gòu) 5.2 導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 5.3 凸凹模的設(shè)計(jì) 第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1 澆注系統(tǒng)組成 6.2 流道設(shè)計(jì) 第七章 生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題及解決方法 7.1 注塑機(jī)出現(xiàn)的問題接解決方法 7.2 制品質(zhì)量問題及解決方法 結(jié)束語 ２０ 致謝 ２１ 參考文獻(xiàn) ２２

7、1 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 緒論 （一） 我國(guó)注塑機(jī)的發(fā)展簡(jiǎn)史： 塑料注射成型機(jī)，簡(jiǎn)稱注塑機(jī)，是我國(guó)產(chǎn)量和應(yīng)用量最 大的塑料機(jī)品種。我國(guó)自行生產(chǎn)的第一臺(tái)注塑機(jī)誕生于 20 世紀(jì) 50 年代后期，經(jīng)過 50 多年 的發(fā)展， 目前已能生產(chǎn)大部分機(jī)種。 盡管如此， 我們的技術(shù)水平與世界先進(jìn)國(guó)家相比還是有 著不小的差距。 正如我國(guó)著名的塑機(jī)專家王興天（北京化工大學(xué)教授） 所說，塑機(jī)是整個(gè)塑 料產(chǎn)業(yè)中最能體現(xiàn)核心技術(shù)價(jià)值的領(lǐng)域，但在這個(gè)領(lǐng)域，我們幾乎不擁有重要的核心技術(shù)。 注塑機(jī)的控制技術(shù)是提升注塑機(jī)整體技術(shù)水平的關(guān)鍵技術(shù)之一。 注

8、塑機(jī)的控制技術(shù)歷經(jīng)了繼 電器、接觸器控制及可編程序控制器控制和計(jì)算機(jī)控制的發(fā)展過程。 注塑機(jī)由于使用了計(jì)算 機(jī)控制技術(shù)， 使智能控制注塑工藝過程各參數(shù)達(dá)到最佳成為可能， 同時(shí)控制方式也發(fā)生了從 開環(huán)到閉環(huán)的轉(zhuǎn)變。 （二）注塑機(jī)的現(xiàn)狀分析： 隨著經(jīng)濟(jì)全球化的蔓延中國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境越來越好。 中國(guó)塑 料工業(yè)經(jīng)過長(zhǎng)期的發(fā)展 , 已形成門類較多、 品種齊全的工業(yè)體系 , 同鋼材、 水泥、木材等產(chǎn)業(yè) 并駕齊驅(qū)成為基礎(chǔ)材料產(chǎn)業(yè)。 21 世紀(jì)以來塑料作為一種新型材料中國(guó)塑料工業(yè)在很多領(lǐng)域 取得了令世人矚目的成就實(shí)現(xiàn)了歷史性的跨越。 作

9、為輕工行業(yè)支柱產(chǎn)業(yè)之一的塑料行業(yè)近幾 年增長(zhǎng)速度一直保持在 10%以上在保持較快發(fā)展速度的同時(shí)經(jīng)濟(jì)效益也有新的提高。 塑料制 品行業(yè)規(guī)模以上企業(yè)產(chǎn)值總額在輕工 19 個(gè)主要行業(yè)中位居第三實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品銷售率 97.8%高于 輕工行業(yè)平均水平。 從合成樹脂、 塑料機(jī)械和塑料制品生產(chǎn)來看都顯示了中國(guó)塑料工業(yè)強(qiáng)勁的發(fā)展勢(shì)頭。 （三）注塑機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)： 注塑機(jī)是注塑成型的主設(shè)備注塑機(jī)的技術(shù)參數(shù)和性能與塑料性質(zhì)和注塑成型工藝有著密切的關(guān)系。 注塑成型設(shè)備的進(jìn)一步完善和發(fā)展必將推動(dòng)注塑成型 技術(shù)的進(jìn)步為注塑制品的開發(fā)和應(yīng)用創(chuàng)造條件。 在大型注塑的技術(shù)發(fā)展方面合模系統(tǒng)采用全液壓式

10、或液壓 - 機(jī)械式即曲軸連桿型式兩者在市場(chǎng)上均有競(jìng)爭(zhēng)能力。但不論哪種形式的注其發(fā)方向都必須向智能、低能耗、低噪音、鎖模力容易控制、運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠和便于維修 方向發(fā)展。 1. 注塑機(jī)控制技術(shù)的進(jìn)展 （ 1）傳統(tǒng)控制方式傳統(tǒng)的注塑機(jī)一般采用簡(jiǎn)單的繼電器、接觸器控制，控制方式多 為開環(huán)控制， 即按照預(yù)先的設(shè)定值進(jìn)行控制 （預(yù)先設(shè)定好各參數(shù)值， 由機(jī)器在生產(chǎn)過程中加以保持）。這種控制方法結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但抗干擾能力差，控制精度低。 （ 2）可編程序控制器控制方式 20 世紀(jì) 60 年代末發(fā)展起來的可編程序控制器 (PLC) 是 一種較好的控制裝置，它由中央處理單元

11、 (CPU)、輸入輸出 (I/O) 、存貯器、編程器等組成。 控制程序由用戶輸入到存貯器中， CPU以掃描工作方式按照程序判斷輸出狀態(tài)，來實(shí)施對(duì)現(xiàn) 場(chǎng)設(shè)備的控制。 我國(guó)對(duì) PLC控制裝置來實(shí)施在注塑機(jī)中的應(yīng)用大多是從對(duì)傳統(tǒng)控制系統(tǒng)的 改造開始， 目前國(guó)內(nèi)的注塑機(jī)大部分采用 PLC控制系統(tǒng)。 采用 PLC控制可以實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)的自 動(dòng)化控制與調(diào)節(jié)，注射成型過程的工藝參數(shù)控制也能夠得到基本保證。 PLC控制主要是利用 位移傳感器等進(jìn)行動(dòng)作程序和過程程序的切換， 并能夠?qū)崿F(xiàn)比例壓力和比例流量控制。 同時(shí) 可以進(jìn)行開關(guān)量邏輯控制，也可以兼有模擬量 ( 如溫度、壓力、流量、

12、轉(zhuǎn)速等 ) 的閉環(huán)控制。 借助鍵盤和液晶或數(shù)碼顯示， 可設(shè)定或修改工藝過程參數(shù)， 并設(shè)有預(yù)警系統(tǒng)和故障顯示指示 燈以監(jiān)測(cè)生產(chǎn)過程， 從而大大提高了整機(jī)性能。 由于 PLC控制方式可使注塑機(jī)實(shí)現(xiàn)閉環(huán)控 制，即按照在線測(cè)量值與設(shè)定值的偏差通過負(fù)反饋回路進(jìn)行控制，因此當(dāng)注射速 2 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 度、注射壓力、 模腔溫度、 模腔壓力、 熔體溫度和油壓等參數(shù)在生產(chǎn)過程中因干擾出現(xiàn)偏差 時(shí)，機(jī)器可通過自適應(yīng)控制系統(tǒng)針對(duì)干擾自動(dòng)進(jìn)行修正。 從而使 PLC控制方式較傳統(tǒng)方式的 抗干擾能力及控制精度有了很大程度的提

13、高。 然而 PLC控制方式也有其不足的地方， 如它的 抗干擾性、 可靠性和溫度控制精度在有些時(shí)候還顯得不夠理想。 對(duì)此，華南理工大學(xué)聚合物 新型成型裝備國(guó)家工程研究中心瞿金平教授等人采用了新型的 PLC裝置，即貝加萊可編程計(jì) 算機(jī)控制器 (PCC)，使液壓機(jī)械式大型注塑機(jī)得到成功的升級(jí)。這是我國(guó)注塑機(jī)控制系統(tǒng)開 發(fā)的一種新思路。 （ 3）計(jì)算機(jī)控制方式 采用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制是更為高級(jí)的控制方法， 這是注塑機(jī)控制系 統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。 目前微機(jī)控制系統(tǒng)主要有單機(jī)系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)兩大類型。 單機(jī)系統(tǒng)采用單板 結(jié)構(gòu)可將信息的采集、轉(zhuǎn)換

14、和處理融為一體，其結(jié)構(gòu)由 A/D、 D/A、數(shù)字 1/0 以及比例放大 器或外加比例放大器構(gòu)成。 北京科技大學(xué)潘誠(chéng)等人開發(fā)的一款結(jié)合了實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)油壓系統(tǒng)的 閉環(huán)控制卡和與之配套的上位機(jī)監(jiān)控軟件的系統(tǒng)就屬于這種單機(jī)系統(tǒng)，該系統(tǒng)在震雄集團(tuán) ( 深圳 ) 有限公司已投入試用， 效果良好； 多機(jī)系統(tǒng)則采用多處理機(jī)結(jié)構(gòu)和大板式設(shè)計(jì)， 可將 功能進(jìn)行分配， 由若干 CPU獨(dú)立完成相應(yīng)的工作， 如其中的一個(gè) CPU專門用于協(xié)調(diào)和傳輸有 關(guān)指令， 并經(jīng)過并行口和串行口傳輸數(shù)據(jù)。 這兩類控制器的結(jié)構(gòu)各有特點(diǎn)， 基本能夠滿足不 同層次的需求。 值得一提的是， 陜西科技大

15、學(xué)徐元昌等人開發(fā)出了一個(gè)用于多臺(tái)注塑機(jī)控 制的群控系統(tǒng)方案，用 PC機(jī)作為上位機(jī)并用其串行通訊口與下位機(jī) 8098 通訊控制注塑機(jī)， 從而實(shí)現(xiàn)了主機(jī)指揮監(jiān)督從屬機(jī)的功能。為便于操作，該系統(tǒng)還使用了 PC 機(jī)操作界面作為 人機(jī)接口， 從而實(shí)現(xiàn)了注塑機(jī)的順機(jī)的順序動(dòng)作和溫度、 速度、壓力等工藝參數(shù)的自動(dòng)化控 制。 2. 注塑機(jī)控制技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) 目前世界發(fā)達(dá)國(guó)家的注塑機(jī)控制技術(shù)比較先進(jìn)、成熟， 其特點(diǎn)是普遍采用實(shí)時(shí)閉環(huán)控制和 CRT或 LCD顯示屏的過程監(jiān)控， 并通過多重處理將盡可能 多的處理工作分配給外圍裝置完成， 以提高注塑機(jī)

16、內(nèi)的通訊能力， 減輕主控部分負(fù)荷。 這在 一定程度上代表了注塑機(jī)控制技術(shù)的未來走向。 展望未來，相信隨著控制技術(shù)的不斷發(fā)展 與完善，將使注塑機(jī)朝著自動(dòng)化、節(jié)能化、智能化、無人化等方向發(fā)展。如采用計(jì)算機(jī)數(shù)字 化控制和程序化控制，使注塑機(jī)具有自動(dòng)控制、自動(dòng)診斷、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)補(bǔ)償功能；控制 系統(tǒng)實(shí)行模塊化、集成化；采用成組技術(shù)，實(shí)施多臺(tái)注塑機(jī)的群控。 3 邢臺(tái)職業(yè)

17、技術(shù)學(xué)院 第一章 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的組成及工作過程 1.1 億利達(dá) EH120注塑機(jī)概述 EH120 注塑機(jī)是億利達(dá)公司制造的 EH直壓高精注塑機(jī)的主要產(chǎn)品，由塑化系統(tǒng)、注射 系統(tǒng)、合模系統(tǒng)和傳動(dòng)系統(tǒng)等組成的塑膠注射成型裝置。 EH120注塑機(jī)為臥式螺桿注塑 機(jī)，其合模力為 120KG，開模行程為 500mm，全電腦控制液壓鎖模，在制造成型精度高， 形狀復(fù)雜的產(chǎn)品上有許多獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，適應(yīng)塑膠工業(yè)的快速發(fā)展。 1.

18、2 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的組成一覽表 4 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1.3 億利達(dá) EH120注塑機(jī)工作過程 第二章 億利達(dá) EH120注塑機(jī)的原理組成系統(tǒng)及操作

19、 2.1 工作原理 注塑成型是利用塑料的熱物理性質(zhì)， 把塑膠料從料斗加入料筒中， 料筒外由加熱圈加熱，使物料熔融， 再由油馬達(dá)作用下驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)的螺桿， 物料在螺桿的作用下， 沿著螺槽向前輸送并壓實(shí)，物料在外加熱和螺桿剪切的雙重作用下逐漸地塑化，熔融和均化，當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)， 物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下， 把已熔融的物料推到螺桿的頭部， 與此同時(shí)， 螺桿在 物料的反作用下后退，使螺桿頭部形成儲(chǔ)料空間， 完成塑化過程， 然后，螺桿在注射油缸的活塞推力的作用下， 以高速、高壓， 將儲(chǔ)料室內(nèi)的熔融料通過噴嘴注射到模具的型腔中，型腔中的熔料經(jīng)過保壓、冷卻、固化定型后，模具在合模機(jī)構(gòu)的作

20、用下，開啟模具，并通過頂出裝置把定型好的制品從模具頂出落下，注塑成型是一個(gè)循環(huán)過程。 2.2 注塑機(jī)的組成系統(tǒng) 2.2.1 注塑系統(tǒng) 注塑系統(tǒng)的組成： 加料裝置、 料筒、螺桿、 射咀部分組成。 動(dòng)力傳遞裝置包括注射油缸、 注射座移動(dòng)油缸以及螺桿驅(qū)動(dòng)裝置（熔膠馬達(dá)） 。 注塑系統(tǒng)作用： 在注塑料機(jī)的一個(gè)循環(huán)中， 能在規(guī)定的時(shí)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(duì)注射 到模腔中的熔料保持定型。 2.2.2 合模系統(tǒng) 合模系統(tǒng)的組成：合模系統(tǒng)主要由合模裝置、機(jī)絞、調(diào)模

21、機(jī)構(gòu)、頂出機(jī)構(gòu)、前后固定模 板、移動(dòng)模板、合模油缸和安全保護(hù)機(jī)構(gòu)組成。 5 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 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(shí)， 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(jìn)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。 2.2.3 液壓系統(tǒng) 液壓系統(tǒng)的組成： 各自種液壓閥和液壓輔助閥所組成， 其中油泵和電機(jī)是注塑機(jī)的動(dòng)力來源。 液壓系統(tǒng)的作用： 實(shí)現(xiàn)注塑機(jī)按工藝過程所要求的各種動(dòng)作提供動(dòng)力， 并滿足注塑機(jī)各部分所需壓力、 速度

22、、溫度等的要求。它主要由種液壓閥控制油液壓力和流量，從而滿足注射成型工藝各項(xiàng)要求。 2.2.4 電器控制系統(tǒng) 電器控制系統(tǒng)組成： 電器控制系統(tǒng)的作用： 各工藝過程以及調(diào)模、手動(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)等各程序動(dòng)作的系統(tǒng)設(shè)備。 2.2.5 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(jī)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(cè)。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(huì)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

23、料口熔化， 導(dǎo)致原料不能正常下料。 2.2.6 潤(rùn)滑系統(tǒng) 潤(rùn)滑系統(tǒng)組成： 油底殼、 機(jī)油尺、 吸油盤、 機(jī)油泵、 機(jī)油過濾器、 壓力表、 油管等組成。 潤(rùn)滑系統(tǒng)作用：減摩、清洗、防銹、密封、冷卻。 2.2.7 安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng) 安全保護(hù)和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)組成：主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測(cè)元件等組成， 注塑機(jī)的安全裝置作用： 主要是用來保護(hù)人、 機(jī)安全的裝置。 實(shí)現(xiàn)電氣——機(jī)械——液 壓的聯(lián)鎖保護(hù)。 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)作用： 主要對(duì)注塑機(jī)的油溫、 料溫、系統(tǒng)超載， 以及工藝和設(shè)備故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)， 發(fā)現(xiàn)異常情況進(jìn)行指示或報(bào)警。

24、 2.3 注塑機(jī)的操作規(guī)程 1. 開機(jī)前必須要檢查每日保養(yǎng)事項(xiàng)是否符合要求； 2. 開馬達(dá)時(shí)， 若油溫于 20℃以下， 必須馬達(dá)空轉(zhuǎn)半小時(shí)（無負(fù)載） ，使油溫提升到 25℃才能開始正常生產(chǎn)； 3. 未關(guān)模完成嚴(yán)禁射座進(jìn)，以免料管裝模具撞壞； 4. 料管溫管未達(dá)設(shè)定溫度時(shí)，嚴(yán)禁轉(zhuǎn)動(dòng)螺桿及射進(jìn)、射退； 5. 螺桿射出轉(zhuǎn)加料時(shí)中間必須延遲0.5 秒，否則減少螺桿使用壽命； 6. 切勿使金屬屑掉入料管內(nèi)，以免料管受到在破壞； 7. 冷卻器必須要導(dǎo)入冷卻水，確保成型條件正常； 6 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 8.

25、 嚴(yán)禁拆下任何安全護(hù)罩或是在安全開關(guān)失效情況下操作機(jī)臺(tái)； 9. 停機(jī)前必須將料管內(nèi)之塑料完全射出，螺桿抽膠到加料位置； 10. 停機(jī)前嚴(yán)禁將模具完全閉合，以免四支哥林柱（拉桿）拉伸疲勞、減少使用壽命； 11. 停機(jī)前射座要退后，料管的噴嘴不可碰觸模具； 第三章 注塑機(jī)的性能參數(shù) 3.1 合模力的計(jì)算 合模力是指注射機(jī)的合模機(jī)構(gòu)對(duì)模具所能施加的最大夾緊力。在此力的作用下，模具不應(yīng)被熔融的塑料所頂開。 鎖模力和公稱注射量都能反應(yīng)出機(jī)器所能塑制制品的大小， 是重要的技術(shù)參數(shù)， 我國(guó)采用最大鎖模力作為注射機(jī)的規(guī)格標(biāo)稱。

26、 3.2 注射量計(jì)算 對(duì)空注射條件下，注射螺桿或柱塞作一次最大注射行程時(shí)，注射成型系統(tǒng)所能達(dá)到的最大注出量。 3.3 注射壓力： 7 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 注射壓力是指在注射時(shí)，螺桿或柱塞端面處作用于熔料單位面積上的力，其單位為 bar 。 對(duì)于一臺(tái)注射機(jī)來說， 能達(dá)到的最高注射壓力是一定的， 而注射時(shí)的實(shí)際注

27、射壓力是由克服熔料流經(jīng)噴嘴、流到和模腔等處的阻力所決定的。實(shí)際注射壓力均小于所用注射機(jī)的最高注射壓力。 3.4 成型時(shí)間 成型周期或總周期 : 完成一次注射模塑過程所需的時(shí)間 第四章 注射裝置 8

28、 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 注射裝置必須實(shí)現(xiàn)以下功能：接受自由流動(dòng)的粒料、加熱和塑化粒料、把熔體注射 到成型模腔中并使模腔里熔體處在一定的壓力下（保壓） 。 ４. １注射部件 ： 常見的注塑裝置有單缸形式和雙缸形式。 工作原理是：預(yù)塑時(shí)，在塑化部件中的螺桿通過液壓馬達(dá)驅(qū)動(dòng)主軸旋轉(zhuǎn)，主軸一端 與螺桿鍵連接，另一端與液壓馬達(dá)鍵連接，螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，物料塑化并將塑化好的熔料推到料筒前端的儲(chǔ)料室中，與此同時(shí)，螺桿在物料的反作用下后退，并通過推力軸承使推力座后退，通過螺母拉動(dòng)活塞桿直線后退，完成計(jì)量，注射時(shí)，注射油缸的桿腔進(jìn)油通過軸承推動(dòng)活塞桿完成動(dòng)作，活塞的桿腔進(jìn)油推

29、動(dòng)活塞桿及螺桿完成注射動(dòng)作。 ４. ２塑化部件 塑化部件有柱塞式和螺桿式兩種。一般多采用螺桿式。主要由螺桿、料筒、噴嘴等組成，塑料在旋轉(zhuǎn)螺桿的連續(xù)推進(jìn)過程中，實(shí)現(xiàn)物理狀態(tài)的變化，最后呈熔融狀態(tài)而被注入模腔。 因此， 塑化部件是完成均勻塑化， 實(shí)現(xiàn)定量注射的核心部件件是完成均勻塑化， 實(shí)現(xiàn)定量注射的核心部件。 螺桿式塑化部件結(jié)構(gòu)圖 1- 噴嘴； 2- 螺桿頭； 3- 止逆環(huán)； 4- 料

30、筒； 5- 螺桿； 6- 加熱圈； 7- 冷卻水圈 螺 桿 式 塑 化 部 件 的 工 作 原 理 ： 預(yù) 塑 時(shí) ， 螺 桿 旋 轉(zhuǎn) ， 將 從 料 口 落 入 螺 槽 中的 物 料 連 續(xù)地向前推進(jìn)，加熱圈通過料筒壁把熱量傳遞給螺槽中的物料，固體物料在外 9 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 加熱和螺桿旋轉(zhuǎn)剪切雙重作用下， 并經(jīng)過螺桿各功能段的熱歷程， 達(dá)到塑化和熔融， 熔料止 逆環(huán)， 經(jīng)過螺桿頭的周圍通道流入螺桿的前端， 并產(chǎn)生背壓， 推動(dòng)螺桿后移完成熔料的計(jì)量在注射時(shí)， 螺桿起柱塞的作用， 在油缸作用下，迅速前移

31、，將儲(chǔ)料室中的熔體通過噴嘴注入模具。 ４. ３螺桿設(shè)計(jì) 螺桿的基本結(jié)構(gòu) 注塑機(jī)螺桿分為：漸變型螺桿、突變型螺桿、通用型螺桿。 注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù) 一般螺桿分為三段即加料段 L1，壓縮段 L2，均化段 L3。加料段——底徑較小，主要作用是 輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問題，參 數(shù) （ L1， h1）， h1=（ 0． 12－ 0．14） D。 壓 縮 段 ——底 徑 變 化 ，主 要 作 用

32、 是 壓 實(shí) 、熔 融物料，建立壓力。參數(shù)壓縮比 ε =h1 ／ h3及 L2。準(zhǔn)確應(yīng)以漸變度 A=（ h1－ h3）／ L2。 均化段（計(jì)量段）——將壓縮段已熔物 料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)（L3，h3），h3=（ 0．05－0．07）D。對(duì)整條螺桿而言， 參數(shù) L／ D－長(zhǎng)徑比 L／ D 力臂： L／D 與轉(zhuǎn)速 n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素， L／ D 大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于塑化，同時(shí)壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時(shí) 對(duì)溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響，一般 L／ D 為（ 18～

33、20），但目前有加大的趨勢(shì)。其它螺距 S，螺旋升角 φ =πDtg φ ，一般 D=S， 則 φ =17 40′。 φ 對(duì)塑化能力有影響，一般來說 φ大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其φ也有變化。粉料可取φ=25左 右，圓柱料φ =17左右，方塊料φ =15左右，但φ 的不同，對(duì)加工而言，也比較困難，所以一般 φ 取 17 40′。棱寬 e，對(duì)粘度小的物料而言， e 盡量取大一些，太小易漏 流 ， 但 太 大 會(huì) 增 加 動(dòng) 力 消 耗 ， 易 過 熱 ， e=（ 0.08 ～ 0.12 ） D。 總 而 言 之 ，在 目 前 情 況 下，因缺乏必要的試驗(yàn)手段，對(duì)螺

34、桿的設(shè)計(jì)并沒有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿足不同的需要。 第五章 成型零件及導(dǎo)向設(shè)計(jì) 10 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5.1 型腔結(jié)構(gòu) 型腔即凹模，是構(gòu)成塑件外部幾何形狀的零件。 1. 完全整體式：由整塊材料加工而成。 優(yōu)點(diǎn)： （ 1）結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 （ 2）強(qiáng)度、剛度較高，不易變形。 （ 3）塑件上不會(huì)產(chǎn)生拼縫痕跡。缺點(diǎn)： （ 1）切削量大，成本高。 （ 2）熱處理和表面處理

35、較難。故適于形狀簡(jiǎn)單的中小型模具。 2. 整 體 組 合 式 ： 型 腔 由 整 塊 材 料 加 工 ， 而 后 嵌 入 到 固 定 板 中 。 優(yōu)點(diǎn)：便于加工，特別是在多型腔模具中， 型腔單個(gè)加工后， 再分別裝入模板， 易保證同 心 度和尺寸精度，且便于熱處理。 3. 局部組合式：型腔由整塊材料制成，局部鑲有成型嵌件。 圖 5-3 用于型腔較深、形狀較 復(fù)雜、整體加工困難或局部需要淬硬的模具。

36、 11 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 4. 完全組合式：由多個(gè)鑲塊組合而成的型腔。特點(diǎn)：便于機(jī)加工、拋光、研磨、局部熱處理。 用于不易加工的型腔和大型型腔上。完全組合式型腔由以下幾種結(jié)構(gòu)形式。 (1) 嵌入式：將型腔組合后嵌入到固定板中。 圖 a).b).c) 。

37、 12 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 (2) ?？蚪M合式：鑲拼的凹模塊先嵌入模框，?？蛟偾度氲焦潭ò逯?。 圖 a).b).c) 。 (3) 瓣合式組合型腔：用于整體需要側(cè)抽芯的塑料模中。由兩瓣或多瓣組合成側(cè)抽芯型腔。

38、 13 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 5.2 導(dǎo)向結(jié)構(gòu) 擠壓模的導(dǎo)向裝置有導(dǎo)板、 套筒、導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。 精度要求高的擠壓件， 應(yīng)用導(dǎo)柱導(dǎo)套導(dǎo)向。 導(dǎo)柱導(dǎo)套式擠壓模應(yīng)用廣泛，一般將導(dǎo)導(dǎo)套用壓配合壓入上底板上。 受力大的擠壓模，為了緊固導(dǎo)柱與導(dǎo)套， 采用壓板螺釘將導(dǎo)柱、導(dǎo)套固定在上下底板上如圖所示，導(dǎo)柱、導(dǎo)套與 底板之間采用基孔制配合。導(dǎo)柱、導(dǎo)套的結(jié)構(gòu)

39、型式有兩種： (1) 滑動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套：這種導(dǎo)向裝置的導(dǎo)柱或?qū)變?nèi)有油槽，以便保持良好的潤(rùn)滑。導(dǎo)套內(nèi)孔 d1 與導(dǎo)柱相配合，采用或滑配。導(dǎo)套壓入上底板的長(zhǎng)度 l1 及導(dǎo)套處徑 D 不得小于導(dǎo)柱直徑 d 的 1.5 倍，導(dǎo)套導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)為導(dǎo)柱直徑的 2～3 倍。導(dǎo)柱直徑 d 可根據(jù)模具結(jié)構(gòu)、導(dǎo)柱強(qiáng) 度、剛度來確定， 一般導(dǎo)柱直徑 d≥ 30( 毫米 ) 。導(dǎo)柱壓入下底板長(zhǎng)度 l 不得小于直徑 d 的 1.5 倍，導(dǎo)柱的總長(zhǎng)度 L 按模具閉合高度來確定， 但要保證當(dāng)凸模進(jìn)入凹模之前， 導(dǎo)柱就伸入導(dǎo)套 15( 毫米 ) 以上，否則起不到導(dǎo)向作用。

40、 圖 用壓板緊固導(dǎo)柱與導(dǎo)套 (2) 滾動(dòng)導(dǎo)柱導(dǎo)套這種導(dǎo)向裝置的導(dǎo)套內(nèi)裝有鋼球保持圈，以保精確的導(dǎo)向。導(dǎo)套內(nèi)鋼球保 持圈內(nèi)孔 d1 與導(dǎo)柱相配合， 采用配合導(dǎo)套壓入上底析的長(zhǎng) l1 及導(dǎo)套外徑 D不得小于導(dǎo)柱直 徑 d 的 2 倍，導(dǎo)套導(dǎo)向長(zhǎng)度應(yīng)為導(dǎo)柱直徑的 3～ 4 倍。導(dǎo)柱直徑 d 應(yīng)根據(jù)強(qiáng)度和剛度來確定 通常 d≥ 30( 毫米 ) ，導(dǎo)柱壓入下底板長(zhǎng)度 l 不得小于直徑 d 的 2 倍。 （３）導(dǎo)柱、導(dǎo)套的材料及熱處理硬度： 由于導(dǎo)柱、 導(dǎo)套是在相互摩擦的條件下工作，

41、 因此配合面要求硬而耐磨。 一般擠壓件用的淬 火模具，其導(dǎo)柱導(dǎo)套可采用 20Cr 鋼、 25 號(hào)鋼滲碳， 滲碳層深度 0.6 ～ 1.2( 毫米 ) ，淬火硬度 HRC=58～ 62，表面粗糙度為 0.2 。 5.3 凸凹模的設(shè)計(jì) 1．落料：設(shè)工件的尺寸為 D 確定凹模尺寸， 使凹?；境叽缃咏虻扔谥萍喞淖钚O限尺寸， 再減小 凸 模尺寸以 保證最小合理間隙值 2cmin Dd＝（Ｄ max x△）＋ δ d0 （ 2— 1) Dp＝ （Ｄ d－ 2cmin) δ p＝（Ｄ max x△－ 2cmin) δp ２—

42、 2) 2. 沖孔：設(shè)沖孔尺寸為 d＋△ 0 根據(jù)以上原則， 沖孔時(shí)以 凸模設(shè)計(jì) 為基準(zhǔn)， 首先確定凸 模刃口尺寸， 使 凸?；?尺寸接近或等于工件孔的最大極限尺寸， 再增大凹模尺寸以保證 最小合理間隙 2cmin 。 凸模制造偏差取負(fù) 偏差，凹模取正偏差。其計(jì)算公式如下： 14 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 在同一工步中沖出制件兩個(gè)以上孔時(shí)， 凹模型孔中心距 Ld 按下式確定 ： Ld ＝ （ Lmin 05 ) 0.125 △ (2 —5) 式中Ｄ d——落料凹?；境叽?(mm)； Ｄ p——

43、落料 凸?；?尺寸 (mm)； Dmax ——落料件最大極限尺寸 (mm)； dd ——沖孔凹?；境叽? (mm)； dp ——沖孔 凸模基本 尺寸 (mm)； dmin —— 沖孔件孔的 最小極限尺寸 (mm)； Ld ——同 一工步 中凹?？拙嗷境叽?(mm)； Lmin ——制件孔距最小極限尺寸 (mm)； △——制件公差 (mm) ； 2cmin —— 凸 、凹模最小初始雙面間隙 (mm)； δ p—— 凸模下 偏差，可按 IT6 選用 (mm)； δ d——凹模上偏差，可按 IT7 選用 (mm)； x——系

44、數(shù)， 是為了使沖裁件的實(shí)際尺寸盡量接近沖裁件公差帶的中間尺寸， 與工件制造 精度有關(guān) ，可查表或按下列關(guān)系取值：當(dāng)制件公差為 IT10 以上，取 x＝１當(dāng)制件公差為 IT11 ～ １３ ，取 x＝ 0． 75 當(dāng)制件公差為 IT14 者，取 x＝ 0． 5。 第六章 澆注系統(tǒng)設(shè)計(jì) 6.1 澆注系統(tǒng)組成 模具的澆注系統(tǒng)是指模具中從注塑機(jī) 噴嘴開始到型腔入口為止的流動(dòng)動(dòng)通道，它可分為普 通流道澆注系統(tǒng)和無流道澆注 系統(tǒng)兩大類型。普通流道澆注系統(tǒng)包括主流道、分流道、冷料井和澆口組成。

45、 15 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 6.2 流道設(shè)計(jì) 主流道的設(shè)計(jì) (1) 定義： 主流道是指緊接注塑機(jī)噴嘴到分流道為止的那一段流道，熔融塑料進(jìn)入模具時(shí)首先經(jīng)過它。一般地，要求主流道進(jìn)口處的位置應(yīng)盡量與模具中心重合。 (2) 設(shè)計(jì)原則：熱塑性塑料的主流道，一般由澆口套構(gòu)成，它可分為兩類：兩板模澆口套和 三板模澆口套。無論是哪一種澆口套，為了保證主流道內(nèi)的凝料可順利脫出 , 應(yīng)滿足 : D = d + (

46、0.5 ~ 1) mm R1= R2 + (1 ~ 2) mm 分流道的設(shè)計(jì) 圓形截面的優(yōu)點(diǎn)是： 比表面積最小， 熱量不容易散失， 阻力也小。 缺點(diǎn)是：需同時(shí)開設(shè)在前、 后模上，而且要互相吻合，故制造較困難。 UUUU形截面的流動(dòng)效率低于圓形與正六邊形截 面，但加工容易，又比圓形和正方形截面流道容易脫模，所以， UUUU形截面分流道具有優(yōu) 良的綜合性能。以上兩種截面形狀的流道應(yīng)優(yōu)先采用，其次，采用梯形截面。 UUUU形截面 和梯形截面兩腰的斜度一般為

47、5 ~10。分流道的截面尺寸應(yīng)根據(jù)膠件的大小、壁厚、形 狀與所用塑料的工藝性能、注射 速率及分流道的長(zhǎng)度等因素來確定。對(duì)于我們現(xiàn)在常見 (2.0~3.0)mm 壁厚 , 采用的圓形分流道的直徑一般在 3.5~7.0mm 之間變動(dòng)，對(duì)于流動(dòng)性能好 的塑料，比如： PE、PA、PP等，當(dāng)分流道很短時(shí)，可小到 Φ 2.5mm。對(duì)于流動(dòng)性能差的塑料， 比如： HPVC、PC、PMMA等，分流道較長(zhǎng)時(shí)，直徑可 Φ 10~Φ13mm。實(shí)驗(yàn)證明，對(duì)于多數(shù)塑料， 分流道直徑在 5~6mm以下時(shí)，對(duì)流動(dòng)影響最大。但在 Φ 8.0mm以上時(shí)，再增大其直徑，對(duì)改 善流動(dòng)的影響已

48、經(jīng)很小了。 一般說來， 為了減少流道的阻力以及實(shí)現(xiàn)正常的保壓， 要求： a. 在流道不分支時(shí)， 截面面積不應(yīng)有很大的突變； b. 流道中的最小橫斷面面積大于澆口處的最小截面面積。 澆口 澆口是澆注系統(tǒng)的關(guān)鍵部分， 澆口的位置、 類型及尺寸對(duì)膠件質(zhì)量影響很大。 在多數(shù)情況下， 澆口是整個(gè)澆注系統(tǒng)中斷面尺寸最小的部分 ( 除主流道型的直接澆口外 ) 。對(duì)于圓形流通截面，圓管兩端的壓力降為 ?P，有以下關(guān)系式： 16 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院

49、 式中 η a ------ 為熔融塑料的表觀粘度 L ---- 圓形通道的長(zhǎng)度 Q ---- 熔融塑料單位時(shí)間的流量 (cm3/sec) R ---- 圓管半徑 對(duì)于模具中 常見的窄縫形流動(dòng)通道，經(jīng)推導(dǎo)有 W ---- 窄縫通道的寬度 H ---- 窄縫通道 的深度 當(dāng)充模速率恒定時(shí)，流動(dòng)中的模具入口處的壓力降 ?P 與 下列因素有關(guān)： (1) 通道長(zhǎng)度越長(zhǎng)，即流道和型腔長(zhǎng)度越長(zhǎng)，壓力損失越大； (2) 壓力降和流道及型腔斷面尺寸有關(guān)。流道斷面尺寸越小，壓力損失越大。 矩形流道深 度對(duì)壓力降的影響比寬度影響大得多。一般澆口的斷面面積與分流道

50、的斷面面積之比約為 0.03~0.09 ，澆口臺(tái)階長(zhǎng) 1.0 ~1.5mm 左右。斷面形狀常見為矩形、圓形或半圓形。 冷料井的設(shè)計(jì) (1) 定義及作用：冷料井是為除去因噴嘴與低溫模具接觸而 在料流前鋒產(chǎn)生的冷料進(jìn)入型 腔而設(shè)置。它一般設(shè)置在主流道的末端，分流道較長(zhǎng)時(shí)，分流道的末端也應(yīng)設(shè)冷料井。 (2) 設(shè)計(jì)原則：一般情況下，主流道冷料井圓柱體的直徑為 6 ~ 12mm，其深度為 6 ~ 10mm。 對(duì)于大 型制品，冷料井的尺寸可適當(dāng)加大。對(duì)于分流道冷料井，其長(zhǎng)度為 (1 ~ 1.5) 倍的流 道直徑。 第七章 生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題

51、及解決方法 7.1 注塑機(jī)出現(xiàn)的問題及解決方法 （ 1）注塑機(jī)熔膠忽快忽慢 1 、電壓不穩(wěn)（線路問題或電源問題） 2 、膠塊質(zhì)量不均勻。 3 、機(jī)械老化，出現(xiàn)隱性故障！ （ 2）油泵馬達(dá)不啟動(dòng) 1 、 馬 達(dá) 轉(zhuǎn) 不 動(dòng) ， 同 時(shí) 發(fā) 出 異 常 聲 ， 立 即 關(guān) 閉 緊 急 停 止 按 鈕 ， 檢 查 保 險(xiǎn) 絲是否熔斷或松脫，再檢查電動(dòng)機(jī)三相電源是否正常。 2 、按下電機(jī)啟動(dòng)按鈕，電機(jī)響聲沒有可能按鈕開關(guān)、交流接觸器的線松脫，或熱繼電器動(dòng)作 3 、油泵卡死引起馬達(dá)不轉(zhuǎn)動(dòng)（此時(shí)電動(dòng)機(jī)有一些聲音） 4 、馬達(dá)燒壞，按照原來

52、的規(guī)格修理并查找引起的原因（如斷相、超負(fù)載、交流繼電器觸點(diǎn)不好、馬達(dá)線的接點(diǎn)松動(dòng)，或者三相電源電壓不平衡、不穩(wěn)。 （ 3）不合模 17 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 1、安全門行程開關(guān)接線松動(dòng)或損壞，安全門行程未壓下 ２、鎖模電磁閥閥卡死或電磁閥插座松動(dòng) ３、頂針后退的形成開關(guān)沒有閉合 （４）不注射或速度慢 １、注射壓力低，速度太慢：調(diào)高注射壓力，調(diào)快注射速度 2、塑料加熱溫度底：升高溫度 3、噴嘴堵塞，拆下加熱清洗 4、注射時(shí)間太短 5 、注射電磁閥卡死 （５）不

53、能調(diào)?；蛘{(diào)模困難 1、系統(tǒng)壓力調(diào)節(jié)過底 ２、后模板拉桿螺母因有雜質(zhì)，或缺潤(rùn)滑油油脂卡死；清洗拉桿螺母、修復(fù)，安裝時(shí)要 注意四個(gè)螺母的軸向間隙要一致，然后加潤(rùn)滑油脂 3、調(diào)模電磁閥卡死或插座松動(dòng)：檢查、修復(fù) 4、調(diào)模液壓馬達(dá)損壞，修理或更換 （６）注塑時(shí)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，但不進(jìn)料 １、背壓壓力過高 2、加料口出冷卻水不足，加料口內(nèi)物料“架橋” ；調(diào)整水量，取出粘結(jié)構(gòu)的塑料塊 3、缺料，加料 4、螺桿斷 5、背壓調(diào)的太高、調(diào)低背壓 （７）噪音產(chǎn)生 不正常噪音產(chǎn)生， 表示有零件損壞或調(diào)整不當(dāng)， 應(yīng)按噪音發(fā)出

54、位置查明原因即時(shí)維修。 1 、油箱內(nèi)的液壓油不足， 油泵吸入空氣或?yàn)V油器污物阻塞都會(huì)造成油泵缺油， 引致油液 中的氣泡排出撞擊葉片而產(chǎn)生噪音，解決的方法是檢查油量，防止吸入空氣及清洗濾油器。 2 、液壓油粘度高、增加流動(dòng)阻力，需要更換合適的液壓油。 3 、由于油泵或電機(jī)的軸承或葉片損壞， 聯(lián)軸器的同心度偏差引起噪音， 須調(diào)整同心度或更換零件。 4 、方向閥反應(yīng)失靈但功能仍在，如閥心磨損，內(nèi)漏、毛刺阻塞、移動(dòng)不靈活，電磁閥因電流不足而失靈亦會(huì)產(chǎn)生噪音。解決的方法是清洗閥芯，閥芯磨損須更換新件。 18

55、 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 7.2 制品質(zhì)量問題及解決方法 （１）料筒溫度：太高的料筒溫度可能使塑料裂解，造成燒焦。 （ 2）高螺桿轉(zhuǎn)速：塑化階段的螺桿轉(zhuǎn)速太快，造成過量的磨擦熱，使材料裂解。 （ 3）狹小的流動(dòng)路徑：熔膠流經(jīng)狹小的流動(dòng)路徑，會(huì)造成大量的剪切熱，使塑料裂解。 （ 4）射出體積：假如射出量低于射出機(jī)最高射出量的 20％，塑料可能因?yàn)樵诹贤矁?nèi)停留太久而發(fā)生裂解。 解決方法： （ 1）調(diào)整材料準(zhǔn)備過程

56、： （ 2）變更模具設(shè)計(jì)： （ 3）定期清理模具：射出成形前應(yīng)先清理模具。 （ 4）調(diào)整成型條件 19 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 結(jié)束語 隨著科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，注塑機(jī)的發(fā)展也越來越快。其應(yīng)用不但給傳統(tǒng)制造業(yè)帶來了革命性的變化，還使制造業(yè)成為工業(yè)化的象征。近年來，注塑行業(yè)的發(fā)展也是有目共睹，凱恩帝數(shù)控技術(shù)有限責(zé)任公司在此乘風(fēng)破浪，以振興中國(guó)數(shù)

57、控行業(yè)為目地努力的探索前行。 本文簡(jiǎn)單介紹了注塑機(jī)結(jié)構(gòu)原理，詳細(xì)描述了注塑機(jī)的工作過程以及成型部件。描述的只是注塑機(jī)中的一部分工作內(nèi)容。還需龐大的數(shù)據(jù)研究和繁瑣的內(nèi)容才可以對(duì)注塑機(jī)透徹的解剖。 最后向所有投身注塑機(jī)研究和制造生產(chǎn)的同事們致敬。 2

58、0 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 致謝 首先誠(chéng)摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師崔向群老師和陳海燕老師。在忙碌的教學(xué)工作中擠出時(shí)間來審查、修改我的論文。還有教過我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲 不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣 ; 循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟迪。感謝三年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh 和意見，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過了三年的學(xué)習(xí)生活。 在論文工作的過程中 , 秦皇島海灣安全技術(shù)有限公司為我的課題研究提供了良好的條件，使我順利完成論文的工作，在此

59、向他們致以崇高的謝意！ 向在論文完成過程中給予我支持和幫助的老師、同學(xué)們表示謝意。 21 邢臺(tái)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 參考文獻(xiàn) 22