注射機(jī)

注塑機(jī)通常由注射系統(tǒng)、合模系統(tǒng)、液壓傳達(dá)動(dòng)系統(tǒng)、電氣控制系統(tǒng)、潤(rùn)滑系統(tǒng)、加熱及冷卻系統(tǒng)、安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等組成。

注射系統(tǒng)的作用:注射系統(tǒng)是注塑機(jī)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(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。

注射系統(tǒng)的組成:注射系統(tǒng)由塑化裝置和動(dòng)力傳遞裝置組成。

螺桿式注塑機(jī)塑化裝置主要由加料裝置、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))。

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。

合模系統(tǒng)的組成:合模系統(tǒng)主要由合模裝置、調(diào)模機(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。

液壓傳動(dòng)系統(tǒng)的作用是實(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、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(jī)是注塑機(jī)的動(dòng)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(xiàng)要求。

電氣控制系統(tǒng)與液壓系統(tǒng)合理配合，可實(shí)現(xiàn)注射機(jī)的工藝過程要求(壓力、溫度、速度、時(shí)間)和各種程序動(dòng)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(dòng)、半自動(dòng)、全自動(dòng)、調(diào)整。

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，防止原料在下料口熔化，導(dǎo)致原料不能正常下料。

潤(rùn)滑系統(tǒng)是注塑機(jī)的動(dòng)模板、調(diào)模裝置、連桿機(jī)鉸等處有相對(duì)運(yùn)動(dòng)的部位提供潤(rùn)滑條件的回路，以便減少能耗和提高零件壽命，潤(rùn)滑可以是定期的手動(dòng)潤(rùn)滑，也可以是自動(dòng)電動(dòng)潤(rùn)滑;

注塑機(jī)的安全裝置主要是用來保護(hù)人、機(jī)安全的裝置。主要由安全門、液壓閥、限位開關(guān)、光電檢測(cè)元件等組成，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)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。

1、注塑機(jī)由機(jī)械、液壓、電器、專用配套件等，按照注塑加工工藝技術(shù)的需要，有機(jī)地組合在一起，自動(dòng)化程度高，相互之間關(guān)聯(lián)緊密;注塑機(jī)可3班24h連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。若注塑機(jī)的某個(gè)元件發(fā)生故障，將導(dǎo)致停機(jī)。

2、注塑機(jī)固定資產(chǎn)投資大，生產(chǎn)規(guī)模大，消耗原料多，勞動(dòng)生產(chǎn)率高，創(chuàng)產(chǎn)值大。是一種勞動(dòng)效率較高的生產(chǎn)組織形式。

3、注塑機(jī)上雖然操作簡(jiǎn)單，工人少，但注塑機(jī)管理和維修的技術(shù)含量高，工作量也大。 所以要保證注塑機(jī)經(jīng)常處于完好狀態(tài)，就必須加強(qiáng)注塑機(jī)管理工作，嚴(yán)格控制注塑機(jī)的故障發(fā)生。以達(dá)到降低故障率，減少維修費(fèi)用，延長(zhǎng)使用壽命的目的。

注塑機(jī)的類型有:立式、臥式、全電式，但是無論那種注塑機(jī)，其基本功能有兩個(gè):

1)加熱塑料，使其達(dá)到熔化狀態(tài);

2)對(duì)熔融塑料施加高壓，使其射出而充滿模具型腔。

按螺桿類型劃分有柱塞式注射機(jī)、螺桿式注射機(jī)和排氣式注射機(jī)等。

注塑成型是一個(gè)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(jìn)行下一個(gè)循環(huán)。注塑機(jī)操作項(xiàng)目包括控制鍵盤操作、電器控制系統(tǒng)操作和液壓系統(tǒng)操作三個(gè)方面。分別進(jìn)行注射過程動(dòng)作、加料動(dòng)作、注射壓力、注射速度、頂出型式的選擇，料筒各段溫度的監(jiān)控，注射壓力和背壓壓力的調(diào)節(jié)等。

注塑機(jī)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)(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。 一般螺桿式注塑機(jī)的成型工藝過程是:首先將粒狀或粉狀塑料加入機(jī)筒內(nèi)，并通過螺桿的旋轉(zhuǎn)和機(jī)筒外壁加熱使塑料成為熔融狀態(tài)，然后機(jī)器進(jìn)行合模和注射座前移，接著向注射缸通人壓力油，使螺桿向前推進(jìn)，從而以很高的壓力和較快的速度將熔料注入溫度較低的閉合模具內(nèi)，經(jīng)過一定時(shí)間和壓力保持(又稱保壓)、冷卻，使其固化成型，便可開模取出制品。

注塑成型的基本要求是塑化、注射和成型。塑化是實(shí)現(xiàn)和保證成型制品質(zhì)量的前提，而為滿足成型的要求，注射必須保證有足夠的壓力和速度。同時(shí)，由于注射壓力很高，相應(yīng)地在模腔中產(chǎn)生很高的壓力，因此必須有足夠大的合模力。由此可見，注射裝置和合模裝置是注塑機(jī)的關(guān)鍵部件。

?目前，在國(guó)內(nèi)外已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用。

橡膠注射機(jī)的主要特點(diǎn):

1. 簡(jiǎn)化工序，能夠?qū)崿F(xiàn)橡膠制品的高溫快速硫化，縮短生產(chǎn)周期;

2. 制品尺寸準(zhǔn)確，物理機(jī)械性能均勻，質(zhì)量較高，對(duì)厚壁制品的成型硫化尤為適宜;

4. 操作簡(jiǎn)便、勞動(dòng)強(qiáng)度減輕，機(jī)械化和自動(dòng)化程度高;

注射機(jī)及其模具的機(jī)構(gòu)較為復(fù)雜、投資大、維修保養(yǎng)水平要求較高，多用于大批量的模壓制品生產(chǎn);

目前，世界上的注射機(jī)的類型很多，按膠料塑化方式分，有柱塞式和螺桿式;按機(jī)器傳動(dòng)型式分，有液壓式和機(jī)械式;按合模裝置的型式分，有直壓式，液壓機(jī)械式和二次動(dòng)作式;按機(jī)臺(tái)部件的配置分，有臥室、立式、角式、多模注射機(jī)等等;

注射機(jī)的規(guī)格表示方法;

1、 以機(jī)器的最大注射容積來表示，單位是立方厘米;一般設(shè)備制造廠表明的最大注射量，是理論最大注射量，實(shí)際的機(jī)器制造和使用過程中產(chǎn)生的偏差，使得機(jī)器實(shí)際最大注射量與最大理論注射量有一定偏差;

理論注射量是指注塑機(jī)中的螺桿(柱塞)在一次最大行程中注射裝置所能推出的最大塑化熔料量(cm3)。理論注射量是注塑機(jī)的主要性能參數(shù)。從這個(gè)參數(shù)中可以知道注塑機(jī)的加工能力，從而可確定一次注射成型塑料制品的最大質(zhì)量。

國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 12783-1991中規(guī)定，理論注射量的大小用物料熔融狀態(tài)時(shí)質(zhì)量(g)或容積(cm3)表示。目前，國(guó)內(nèi)和世界各國(guó)用容積(cm3)標(biāo)注方式較多，因?yàn)槲锪先莘e與物料熔融狀態(tài)的密度無關(guān)，此種標(biāo)注方法適應(yīng)于任何塑料的計(jì)量。

理論注射量計(jì)算公式為

式中 QL--理論注射量，cm3;

D--螺桿(柱塞)直徑，cm;

S--螺桿(柱塞)的最大行程，cm。

由于螺桿(柱塞)外徑與機(jī)筒內(nèi)徑之間有一個(gè)相互運(yùn)動(dòng)的裝配間隙，當(dāng)螺桿(柱塞)推動(dòng)熔料前移時(shí)，受噴嘴口直徑縮小和物料與機(jī)筒內(nèi)壁摩擦等阻力影響，會(huì)有一部分料從間隙中回流。另外，熔料冷卻時(shí)會(huì)有一定收縮量需要補(bǔ)充。所以，注塑機(jī)的實(shí)際注射量要小于理論注射量，計(jì)算時(shí)需要用系數(shù)K值修正，K值的大小與螺桿(柱塞)的結(jié)構(gòu)及參數(shù)、外徑和間隙、注射力的大小、熔料流速、背壓大小、模具結(jié)構(gòu)、制品形狀和塑料的性質(zhì)等因素有關(guān)。當(dāng)螺桿頭部有逆止閥時(shí)，取K值為0.9;如只考慮熔料的回流時(shí)，取K值為0.97。

即實(shí)際注射量

如果知道塑料制品的質(zhì)量，在選擇注塑機(jī)時(shí)，則熔融狀態(tài)下塑料的容積換算為密度。即

式中 Qs--注塑機(jī)實(shí)際注射量，g;

ρr--塑料熔融狀態(tài)下的密度，g/cm3。

塑料在不同溫度條件下的密度見表1。

表1 塑料在不同溫度條件下的密度

如果按塑料制品的單件質(zhì)量選擇注塑機(jī)的型號(hào)(注意:塑料制品的單件質(zhì)量應(yīng)是注塑機(jī)理論注射量的70%~90%)，選擇這種型號(hào)的注塑機(jī)生產(chǎn)此塑料制品為最佳方案。如果塑料制品的質(zhì)量小于注塑機(jī)理論注射量的40%，用這臺(tái)注塑機(jī)生產(chǎn)此塑料制品，則既降低注塑機(jī)的設(shè)備利用率又大大提高了此塑料制品的生產(chǎn)成本。

2、 以機(jī)器最大鎖模力來表示，通俗的單位是噸;

除以上2個(gè)最重要的參數(shù)外，設(shè)備模板的尺寸也是設(shè)備的重要參數(shù);

橡膠注射機(jī)的基本結(jié)構(gòu):

1、 塑化注射單元:塑化注射單元是橡膠注射機(jī)的核心部分，對(duì)焦燒、夾氣、密度均勻度及更換膠料的方便性起決定作用。

2、 合模裝置:合模單元是橡膠注射機(jī)的主體部分，對(duì)硫化質(zhì)量、產(chǎn)出效率、操作便捷起關(guān)鍵作用。

3、控制系統(tǒng):控制系統(tǒng)是橡膠注射機(jī)的大腦，對(duì)機(jī)器精密度、穩(wěn)定性、能耗起決定性作用;

4、安全保護(hù):安全保護(hù)是橡膠注射機(jī)的必要組成部分，對(duì)安全生產(chǎn)起保證作用。安全保護(hù)設(shè)計(jì)主要從工作者方便性、高效性、習(xí)慣性等各種角度充分考慮調(diào)設(shè)備的安全保護(hù)裝置和生產(chǎn)過程人性化，并清晰指引，夯實(shí)生產(chǎn)和發(fā)展的基礎(chǔ)。