注塑机构成

1 塑料注射成型机生产简介

注射成型机（简称注射机或注塑机）是将热塑性塑料或热固性料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。

注射成型是通过注塑机和模具来实现的。尽管注塑机的类型很多，但是无论那种注塑机，其基本功能有两个：（1）、加热塑料，使其达到熔化状态；

（2）、对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔。

2 注塑机的结构及功能

注塑过程是将已熔融的热塑性塑料用压力将它从一个已加热的料筒注入闭合着的模具内，经过一段时间冷却后，将模具分开，取出制成的制品。模具再闭合与塑料注入进行配合，形成有次序的操作过程，并不断重复进行。注塑机通常由注射系统、合模系统、液压传达动系统、电气控制系统、润滑系统、加热及冷却系统、监测系统等组成。

（1）注塑系统 注射系统的作用：注射系统是注塑机主要的组成部分之一，一般有柱塞式、螺杆式、螺杆预塑柱塞注射式3种主要形式。目前应用广泛的是螺杆式。其作用是，在注塑料机的一个循环中，能在规定的时间内将一定数量的塑料加热塑化后，在一定的压力和速度下，通过螺杆将熔融塑料注入模具型腔中。注射结束后，对注射到模腔中的熔料保持定型。 注射系统的组成：注射系统由塑化装置和动力传递装置组成。 螺杆式注塑机塑化装置主要由加料装置、料筒、螺杆、射咀部分组成。动力传递装置包括注射油缸、注射座移动油缸以及螺杆驱动装置（熔胶马达）。

（2）合模系统 合模系统的作用：合模系统的作用是保证模具闭合、开启及顶出制品。同时，在模具闭合后，供给予模具足够的锁模力，以抵抗熔融塑料进入模腔产生的模腔压力，防止模具开缝，造成制品的不良现状。

合模系统的组成：合模系统主要由合模装置、调模机构、顶出机构、前后固定模板、移动模板、合模油缸和保护机构组成。

（3）液压系统

液压传动系统的作用是实现注塑机按工艺过程所要求的各种动作提供动力，并满足注塑机各部分所需压力、速度、温度等的要求。它主要由各自种液压元件和液压辅助元件所组成，其中油泵和电机是注塑机的动力来源。各种阀控制油液压力和流量，从而满足注射成型工艺各项要求。

（4）电气控制系统

电气控制系统与液压系统合理配合，可实现注射机的工艺过程要求（压力、温度、速度、时间）和各种程序动作。主要由电器、电子元件、仪表、加热器、传感器等组成。一般有四种控制方式，手动、半自动、全自动、调整。

（5）加热/冷却系统

加热系统是用来加热料筒及注射喷嘴的，注塑机料筒一般采用电热圈作为加热装置，安装在料筒的外部，并用热电偶分段检测。热量通过筒壁导热为物料塑化提供热源；冷却系统主要是用来冷却油温，油温过高会引起多种故障出现所以油温必须加以控制。另一处需要冷却的位置在料管下料口附近，防止原料在下料口熔化，导致原料不能正常下料。

（6）润滑系统

润滑系统是注塑机的动模板、调模装置、连杆机铰等处有相对运动的部位提供润滑条件的回路，以便减少能耗和提高零件寿命，润滑可以是定期的手动润滑，也可以是自动电动润滑；

（7）保护与监测系统

注塑机的装置主要是用来保护人、机的装置。主要由门、液压阀、限位开关、光电检测元件等组成，实现电气——机械——液压的联锁保护。 监测系统主要对注塑机的油温、料温、系统超载，以及工艺和设备故障进行监测，发现异常情况进行指示或报警。 3注塑机的工作过程 塑料注射成型机是利用塑料不同状态，借助于注塑机和

3 模具，

成型出所需要的塑料制品。尽管所用的注塑机不同,但要完成的工艺内容和基本过程还是相同的，以下以卧式螺杆注塑机的加工过程进行说明。 *合模与锁紧 注射成型过程是一循环工作过程，一般以合模作为工作过程的起点，合模过程中动模板的移动速度需要符合要求，一定要有低压模保的作用.一方面是保证模具平稳地合模，减小冲击，延长模具使用寿命；另一方面是当动模与定模接触时，转变为高压锁模阶段，该阶段的作用是保证模具有足够的锁模力，以免在注射、保压时产生飞边等现象。 *注射座前移 当合模机构闭合锁紧后，注射座整体移动油缸工作，使注射装置前移，保证射咀与模具浇道口贴合，为注射阶段作好准备。完成上述工作过程后，注射装置的注射油缸工作推动注塑机螺杆前移，使料筒前部的熔料以一定的压力及速度注入模腔内。此时螺杆头部作用于熔料上的压力称之为注射压力。熔料注入模腔后，由于模具的冷热传导，使模腔内物料产生体积收缩。为了保证塑料制品的致密性、尺寸精度、强度及刚度，必须使注射系统对模具施加一定的压力进行补料，直到浇注系统（关键是浇口处）的塑料冻结为止，此时螺杆作用于熔料上的压力称之于保压。 (1)制品冷却和预塑化（熔胶） 随着模具的进一步冷却，模具浇注系统内的熔料逐渐趋于冻结，尤其当浇口冻结时，保压已失去补料的作用，此时，可以卸去保压压力，使制品在模内充分冷却定型。同时，螺杆传动装置带动螺杆转动，料斗内的塑料经螺杆向前输送，在料筒加热系统的外加热和螺杆的剪切、混炼作用下，塑料逐渐依次熔融塑化，并由螺杆运送到料筒的端部，产生一定的压力。这压力是根据所加工的塑料及制品性质,调节注塑机液压系统的背压阀和克服螺杆后退的运动阻力建立的，统称为预塑背压（熔胶背压）。其目的是保证塑料塑化质量。是注射成型中一个比较关键的工艺。由于螺杆不停地转动，熔料也不断地向料筒端部输送 ，螺杆端部的熔料已满足下次注射量时，由于制品冷却与预塑同时进行一般要求预塑时间不超过制品冷却时间，以免影响成型周期。

注塑机调机方法之参数设置：

1、参数设定前需确认及预备设定参数

⑴确认材料干燥、模温及加热筒温度是否被正确设定并达到可加工状态。

⑵检查开闭模及顶出的动作和距离设定。

⑶射出压力（P1）设定在值的60％。

⑷保持压力（PH）设定在值的30％。

⑸射出速度（V1）设定在值的40％。

⑹螺杆转速（VS）设定在约60RPM。

⑺背压（PB）设定在约10kg/cm2。

⑻松退约设定在3mm。

⑼保压切换的位置设定在螺杆直径的30％。例如φ100mm的螺杆，则设定30mm。

⑽计量行程比计算值稍短设定。

⑾射出总时间稍短，冷却时间稍长设定。

2、手动运转参数修正

⑴闭锁模具（确认高压的上升），射出座前进。

⑵以手动射出直到螺杆完全停止，并注意停止位置。

⑶螺杆旋退进料。

⑷待冷却后开模取出成型品。

⑸重复⑴~⑷的步骤，螺杆终停止在螺杆直径的10％~20％的位置，而且成型品无短射、毛边及白化，或开裂等现象。

3、半自动运转参数的修正

⑴计量行程的修正[计量终点] 将射出压力提高到99％，并把保压暂调为0，将计量终点S0向前调到发生短射，再向后调至发生毛边，以其中间点为选择位置。

⑵出速度的修正把PH回复到原水准，将射出速度上下调整，找出发生短射及毛边的个别速度，以其中间点为适宜速度[本阶段亦可进入以多段速度对应外观问题的参数设定]。

⑶保持压力的修正上下调整保持压力，找出发生表面凹陷及毛边的个别压力，以其中间点为选择保压。

⑷保压时间[或射出时间]的修正逐步延长保持时间，直至成型品重量明显稳定为明适选择。

⑸冷却时间的修正逐步调降冷却时间，并确认下列情况可以满足：

1、成型品被顶出、夹出、修整、包装不会白化、凸裂或变形。

2、模温能平衡稳定。肉厚4mm以上制品冷却时间的简易算法：

①理论冷却时间=S（1 2S）…….模温60度以下。

②理论冷却时间=1.3S(1 2S)…….模具60度以上[S表示成型品的肉厚]。

⑹塑化参数的修正

①确认背压是否需要调整；

②调整螺杆转速，使计量时间稍短于冷却时间；

③确认计量时间是否稳定，可尝试调整加热圈温度的梯度。

④确认喷嘴是否有滴料、主流道是否发生猪尾巴或粘模，成品有无气痕等现象，适当调整喷嘴部温度或松退距离。

⑺多段保压与多段射速的活用

①一般而言，在不影响外观的情况下，注射应以高速为原则，但在通过浇口间及保压切换前应以较低速进行；

②保压应采用逐步下降，以避免成型品内应力残留太高，使成型品容易变形。

注塑机调机技术，注塑机调机技巧及方法

1．注塑机的动作程序：喷嘴前进→注射→保压→预塑→倒缩→喷嘴后退→冷却→开模→顶出→退针→开门→关门→合模→喷嘴前进

2．注塑机操作项目：注塑机操作项目包括控制键盘操作、电器控制柜操作和液压系统操作三个方面。分别进行注射过程动作、加料动作、注射压力、注射速度、顶出型式的选择，料筒各段温度及电流、电压的监控，注射压力和背压压力的调节等

3．注射过程动作选择：一般注塑机既可手动操作，也可以半自动和全自动操作。手动操作是在一个生产周期中，每一个动作都是由操作者拨动操作开关而实现的。一般在试机调模时才选用；半自动操作时机器可以自动完成一个工作周期的动作，但每一个生产周期完毕后操作者必须拉开门，取下工件，再关上门，机器方可以继续下一个周期的生产；全自动操作时注塑机在完成一个工作周期的动作后，可自动进入下一个工作周期。在正常的连续工作过程中无须停机

进行控制和调整。但须注意，如需要全自动工作，则

（1）中途不要打开门，否则全自动操作中断；

（2）要及时加料；

（3）若选用电眼感应，应注意不要遮闭了电眼。实际上，在全自动操作中通常也是需要中途临时停机的，如给机器模具喷射脱模剂等。正常生产时，一般选用半自动或全自动操作。操作开始时，应根据生产需要选择操作方式（手动、半自动或全自动），并相应拨动手动、半自动或全自动开关。半自动及全自动的工作程序已由线路本身确定好，操作人员只需在电柜面上更改速度和压力的大小、时间的长短、顶针的次数等等，不会因操作者调错键钮而使工作程序出现混乱。当一个周期中各个动作未调整妥当之前，应先选择手动操作，确认每个动作正常之后，再选择半自动或全自动操作。

4．预塑动作选择：根据预塑加料前后注座是否后退,即喷嘴是否离开模具,注塑机一般设有三种选择。（1）固定加料：预塑前和预塑后喷嘴都始终贴进模具，注座也不移动。（2）前加料：喷嘴顶着模具进行预塑加料，预塑完毕，注座后退，喷嘴离开模具。选择这种方式的目的是：预塑时利用模具注射孔抵助喷嘴，避免熔料在背压较高时从喷嘴流出，预塑后可以避免喷嘴和模具长时间接触而产生热量传递，影响它们各自温度的相对稳定。（3）后加料：注射完成后，注座后退，喷嘴离开模具然后预塑，预塑完再注座前进。该动作适用于加工成型温度特别窄的塑料，由于喷嘴与模具接触时间短，避免了热量的流失，也避免了熔料在喷嘴孔内的凝固。注射结束、冷却计时器计时完毕后，预塑动作开始。螺杆旋转将塑料熔融并挤送到螺杆头前面。由于螺杆前端的止退环所起的单向阀的作用，熔融塑料积存在机筒的前端，将螺杆向后迫退。当螺杆退到预定的位置时（此位置由行程开关确定，控制螺杆后退的距离，实现定量加料），预塑停止，螺杆停止转动。紧接着是倒缩动作，倒缩即螺杆作微量的轴向后退，此动作可使聚集在喷嘴处的熔料的压力得以解除，克服由于机筒内外压力的不平衡而引起的"留涎"现象。若不需要倒缩，则应把倒缩停止开关调到适当位置，让预塑停止开关被压上的同一时刻，倒缩停止开关也被压上。当螺杆作倒缩动作后退到压上停止开关时，倒缩停止。接着注座开始后退。当注座后退至压上停止开关时，注座停止后退。若采用固定加料方式，则应注意调整好行程开关的位置。一般生产多采用固定加料方式以节省注座进退操作时间，加快生产周期。

5．注射压力选择：注塑机的注射压力由调压阀进行调节，在调定压力的情况下，通过高压和低压油路的通断，控制前后期注射压力的高低。普通中型以上的注塑机设置有三种压力选择，即高压、低压和先高压后低压。高压注射是由注射油缸通入高压压力油来实现。由于压力高，塑料从一开始就在高压、高速状态下进入模腔。高压注射时塑料入模迅速，注射油缸压力表读数上升很快。低压注射是由注射油缸通入低压压力油来实现的，注射过程压力表读数上升缓慢，塑料在低压、低速下进入模腔。先高压后低压是根据塑料种类和模具的实际要求从时间上来控制通 入油缸的 压力油的压力高低来实现的。为了满足不同塑料要求有不同的注射压力，也可以采用更换不同直径的螺杆或柱塞的方法，这样既满足了注射压力，又充分发挥了机器的生产能力。在大型注塑机中往往具有多段注射压力和多级注射速度控制功能，这样更能保证制品的质量和精度。

6．注射速度的选择：一般注塑机控制板上都有快速-慢速旋钮用来满足注射速度的要求。在液压系统中设有一个大流量油泵和一个小流量泵同时运行供油。当油路接通大流量时，注塑机实现快速开合模、快速注射等，当液压油路只提供小流量时，注塑机各种动作就缓慢进行。

7．顶出形式的选择：注塑机顶出形式有机械顶出和液压顶出二种,有的还配有气动顶出系统,顶出次数设有单次和多次二种。顶出动作可以是手动，也可以是自动。顶出动作是由开模停止限位开关来启动的。操作者可根据需要，通过调节控制柜上的顶出时间按钮来达到。顶出的速度和压力亦可通过控制柜面上的开关来控制，顶针运动的前后距离由行程开关确定。

8．温度控制：以测温热电偶为测温元件，配以测温毫伏计成为控温装置，指挥料筒和模具电热圈电流的通断，有选择地固定料筒各段温度和模具温度。表5列出了一些塑料的成型加工温度范围，可供参考。料筒电热圈一般分为二段、三段或四段控制。电器柜上的电流表分别显示各段电热圈电流的大小。电流表的读数是比较固定的，如果在运行中发现电流表读数比较长时间的偏低，则可能电热圈发生了故障，或导线接触不良，或电热丝氧化变细，或某个电热圈烧毁，这些都将使电路并联的电阻阻值增大而使电流下降。 在电流表有一定读数时也可以简单地用塑料条逐个在电热圈外壁上抹划，看料条熔融与否来判断某个电热圈是否通电或烧毁

9．合模控制：合模是以巨大的机械推力将模具合紧，以抵挡注塑过程熔融塑料的高压注射及填充模具而令模具发生的巨大张开力。关妥门，各行程开关均给出信号，合模动作立即开始。首先是动模板以慢速启动，前进一小短距离以后，原来压住慢速开关的控制杆压块脱离，活动板转以快速向前推进。在前进至靠近合模终点时，控制杆的另一端压杆又压上慢速开关，此时活动板又转以慢速且以低压前进。在低压合模过程中，如果模具之间没有任何障碍，则可以顺利合拢至压上高压开关，转高压是为了伸直机铰从而完成合模动作。这段距离极短，一般只有0.3~1.0mm，刚转高压旋即就触及合模终止限位开关，这时动作停止，合模过程结束。注塑机的合模结构有全液压式和机械连杆式。不管是那一种结构形式，后都是由连杆完全伸直来实施合模力的。连杆的伸直过程是活动板和尾板撑开的过程，也是四根拉杆受力被拉伸的过程。合模力的大小，可以从合紧模的瞬间油压表升起之值得知，合模力大则油压表的值便高，反之则低。较小型的注塑机是不带合模油压表的，这时要根据连杆的伸直情况来判断模具是否真的合紧。如果某台注塑机合模时连杆很轻松地伸直，或"差一点点"未能伸直，或几副连杆中有一副未完全伸直，注塑时就会出现胀模，制件就会出现飞边或其它毛病。

10．开模控制：当熔融塑料注射入模腔内及至冷却完成后,随着便是开模动作,取出制品。开模过程也分三个阶段。阶段慢速开模，防止制件在模腔内撕裂。第二阶段快速开模，以缩短开模时间。第三阶段慢速开模，以减低开模惯性造成的冲击及振动。