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注塑机的构成布局解析 注塑机依照打针成型工艺请求是一个机电一体化很强的机种,要紧由打针部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、电气管束系统、加料安装等部份构成。如图所示:打针成型的根底请求是塑化、打针和成型。塑化是完结和保证成型成品格量的前提,而为满意成型的请求,打针肯定保证有充满的压力和速度。同时,由于打针压力很高,响应地在模腔中孕育很高的压力(模腔内的平衡压力寻常在20~45MPa之间),因而肯定有充满大的合模力。
因而可知,打针安装和合模安装是注塑机的关键部件。
打针部件的构成 现在,罕见的注塑安装有单缸情势和双缸情势,颠末液压马达直接启动螺杆注塑。因不同的厂家、不同型号的机台其构成也不全部类似,底下就对双缸情势的机台做详细解析。 立式机和卧式机注塑安装的构成图离别如图3和图4。处事道理是 预塑时,在塑化部件中的螺杆颠末液压马达启动主轴转嫁,主轴一端与螺杆键毗邻,另一端与液压马达键毗邻,螺杆转嫁时,物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中,与此同时,螺杆在物料的反效用下撤退,并颠末推力轴承使推力座撤退,颠末螺母拉动活塞杆直线撤退,实行计量,打针时,打针油缸的杆腔进油颠末轴承推动活塞杆实行行为,活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆实行打针行为。塑化部件 塑化部件有柱塞式和螺杆式两种,底下就对螺杆式做一下讲解。 螺杆式塑化部件如下图所示,要紧由螺杆、料筒、喷嘴等构成,塑料在转嫁螺杆的陆续推动进程中,完结物理状况的变动,结尾呈熔融状况而被注入模腔。因而,塑化部件是实行匀称塑化,完结定量打针的中央部件。螺杆式塑化部件的处事道理:预塑时,螺杆转嫁,将从料口落入螺槽中的物料陆续地上前推动,加热圈颠末料筒壁把热量传播给螺槽中的物料,固体物料在外加热和螺杆转嫁剪切两重效用下,并颠末螺杆各功用段的热进程,到达塑化和熔融,熔料推开止逆环,颠末螺杆头的范围通道流入螺杆的前端,并孕育背压,推动螺杆后移实行熔料的计量,在打针时,螺杆起柱塞的效用,在油缸效用下,敏捷前移,将储料室中的熔体颠末喷嘴注入模具。
螺杆式塑化部件寻常具犹如下特色:①螺杆具备塑化和打针两种功用;②螺杆在塑化时,仅做预塑用;③塑料在塑化进程中,所颠末的热进程要比挤出长;④螺杆在塑化和打针时,均要产生轴向位移,同时螺杆又处于时转时停的停止式处事状况,因而孕育了螺杆塑化进程的非稳固性。螺杆螺杆是塑化部件中的关键部件,和塑料直接来往,塑料颠末螺槽的有用长度,颠末很长的热进程,要颠末3态(玻璃态、黏弹态、黏流态)的更改,螺杆各功用段的长度、多少形态、多少参数将直接影响塑料的运输效率和塑化品质,将终究影响打针成型周期和成品格量。
与挤出螺杆比拟,注塑螺杆具备如下特色:①打针螺杆的长径比和收缩比对比小;②打针螺杆均化段的螺槽较深;③打针螺杆的加料段较长,而均化段较短;④打针螺杆的头部布局,具备非凡情势。⑤打针螺杆处事时,塑化本事和熔体温度将随螺杆的轴向位移而更改。螺杆的分类 注塑螺杆按其对塑料的适应性,可分为通用螺杆和非凡螺杆,通用螺杆又称旧例螺杆,可加工大部份具备低、中黏度的热塑性塑料,结晶型和非结晶型的民用塑料和工程塑料,是螺杆最根底的情势,与其响应的尚有非凡螺杆,是用来加工用平常螺杆难以加工的塑料;按螺杆布局及其多少形态特色,可分为旧例螺杆和新式螺杆,旧例螺杆又称为三段式螺杆,是螺杆的根底情势,新式螺杆情势则有良多种,如分别型螺杆、分流型螺杆、波状螺杆、无计量段螺杆等。
旧例螺杆其罗纹有用长度寻常分为加料段(运输段)、收缩段(塑化段)、计量段(均化段);
依照塑料性质不同,可分为突变型、突变型和通用型螺杆。①突变型螺杆:收缩段较长,塑化时能量更改和气,多用于PVC等热稳固性差的塑料。②突变型螺杆:收缩段较短,塑化时能量更改较猛烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。③通用型螺杆:适应性对比强的通用型螺杆,可适应多种塑料的加工,避免改换螺杆一再,有益于抬高临盆效率。 旧例螺杆名段的长度如下:螺杆的根底参数 螺杆的根底布局如下图所示,要紧由有用罗纹长度L和尾部的毗邻部份构成。ds—螺杆外径,螺杆直直接接影响塑化本事的巨细,也就直接影响到理论打针容积的巨细,因而,理论打针容积大的注塑机其螺杆直径也大,理论射出容积(g)=圆周率*(D/2)2*S(射出路程)*比重/;寻常而言,螺杆直径与最高射出压力成反比,与塑化本事成反力。
L/ds—螺杆长径比。L是螺杆罗纹部份的有用长度,螺杆长径比越大,解说罗纹长度越长,直接影响到物料在螺杆中的热进程,影响摄取能量的本事,而能量来历有两部份:一部份是料筒外部加热圈传给的,另一部份是螺杆转嫁时孕育的争持热和剪切热,由外部板滞能转折的,因而,L/ds直接影响到物料的融化成绩和熔体品质,然则若是L/ds太大,则传播扭矩加大,能量损耗添加。
L1—加料段长度。加料段又称运输段或进料段,为抬高运输本事,螺槽表面肯定要光洁,L1的长度应保证物料有充满的运输长度,由于过短的L1会致使物料过早的熔融,进而难以保证稳固压力的运输前提,也就难以保证螺杆今后各段的塑化品质和塑化本事。塑料在其自己重力效用下从料斗中滑进螺槽,螺杆转嫁时,在料筒与螺槽构成的各推力面争持力的效用下,物料被收缩成茂密的固体塞螺母,顺着罗纹方位做相对疏通,在此段,塑料为固体状况,即玻璃态。
h1—加料段的螺槽深度。h1深,则包容物料多,抬高了供料量和塑化本事,但会影响物料塑化成绩及螺杆根部的剪切强度,寻常h1≈(0.12~0.16)ds。
L3—熔融段长度。熔融段又称均化段或计量段,熔体在L3段的螺槽中获得进一步的均化,温度匀称,组分匀称,孕育较好的熔体品质,L3长度有助于熔体在螺槽中的摇动,有稳固压力的效用,使物料以匀称的料量从螺杆头部挤出,以是又称计量段。L3短时,有助于抬高螺杆的塑化本事,寻常L3=(4~5)ds。
h3—熔融段螺槽深度,h3小,螺槽浅,抬高了塑料熔体的塑化成绩,有益于熔体的均化,但h3太小会致使剪切速度太高,以及剪切热过大,引发分子链的降解,影响熔体品质,;反之,若是h3过大,由于预塑时,螺杆背压孕育的回流效用加紧,会低落塑化本事。
L2—塑化段(收缩段)罗纹长度。物料在此锥形空间内持续地遭到收缩、剪切和混炼效用,物料从L2段入点开端,熔池持续地加大,到出点处熔池已占满全螺槽,物料实行从玻璃态颠末黏弹态向黏流态的更改,即此段,塑料是处于颗粒与熔融体的并存状况。L2的长度会影响物料从玻璃态到黏流态的转折进程,过短会来不及转折,固料堵在L2段的末尾孕育很高的压力、扭矩或轴向力;过长则会添加螺杆的扭矩和不需要的损耗,寻常L2=(6~8)ds。关于结晶型的塑料,物料熔点显然,熔融局限窄,L2可短些,寻常为(3~4)ds,关于热敏性塑料,此段可长些。
S—螺距,其巨细影响螺旋角,进而影响螺槽的运输效率,寻常S≈ds。
ε—收缩比。ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1与熔融段螺槽深度h3之比。ε大,会加紧剪切成绩,但会削弱塑化本事,寻常来说,ε稍小一点为好,以有益于抬高塑化本事和添加对物料的适应性,关于结晶型塑料,收缩比寻常取2.6~3.0。关于低黏度热稳固性塑料,可采用高收缩比;而高黏度热敏性塑料,应采用低收缩比。螺杆头 在打针螺杆中,螺杆头的效用是:预塑时,能将塑化好的熔体放流到储料室中,而在高压打针时,又能有用地封锁螺杆头里部的熔体,避免倒流。 螺杆头分为两大类,带止逆环的和不带止逆环的,关于带止逆环的,预塑时,螺杆均化段的熔体将止逆环推开,颠末与螺杆头孕育的空隙,流入储料室中,打针时,螺杆头部的熔体压力孕育推力,将止逆环归还流道封堵,避免回流。关于有些高黏度物料如PMMA、PC、AC或许热稳固性差的物料PVC等,为削减剪切效用和物料的淹留功夫,可不必止逆环,但如此的打针时会孕育反流,拉长保压功夫。
对螺杆头的请求:①螺杆头要天真、光洁;②止逆环与料筒协助空隙要恰当,即要避免熔体回流,又要天真;③既有充满的通行截面,又要保证止逆环端面有回程力,使在打针时快速封锁;④布局上应拆装便利,便于洗濯;⑤螺杆头的罗纹与螺杆的罗纹方位相悖,避免预塑时螺杆头松脱。喷嘴(ⅰ)喷嘴的功用喷嘴是毗邻塑装扮置与模具流道的紧要部件,喷嘴有多种功用:
①预塑时,成立背压,铲除气体,避免熔体流涎,抬高塑化本事和计量精度;②打针时,与模具主浇套孕育来往压力,维持喷嘴与浇套优异来往,孕育密闭流道,避免塑料熔体在高压下外溢;③打针时,成立熔体压力,抬高剪切应力,并将压力头更改为速度头,抬高剪切速度和温升,加紧混炼成绩和均化效用;④更改喷嘴布局使之与模具和塑装扮置相般配,构成新的流道型式或注塑系统;⑤喷嘴还担任着调温、保温顺断料的功用;⑥减小熔体在收支口的粘弹效响应涡流损失,以稳固其起伏;⑦保压时,便于向模具成品中补料,而冷却定型时添加回流阻力,减小或避免模腔中熔体向回流。
(ⅱ)、喷嘴的根底情势 喷嘴可分为直通式喷嘴、锁闭式喷嘴、热流道喷嘴和多流道喷嘴 直通式喷嘴是运用较遍及的喷嘴,其特色是喷嘴球面直接与模具主浇套球面来往,喷嘴的圆弧半径和流道比模具要小,打针时,高压熔体直接经模具的浇道系统充入模腔,速度快、压力损失小,创造和安设均较便利。 锁闭式喷嘴主如果处分直通式喷嘴的流涎题目,合用于低黏度围拢物(如PA)的加工。在预塑时能敞开喷嘴流道,避免熔体流涎局面,而当打针时又能在打针压力的效用下开启,使熔体注入模腔。打针油缸 其处事道理是:打针油缸进油时,活塞发动活塞杆及其置于推力座内的轴承,推动螺杆行进或撤退。通度日塞杆头部的螺母,也许对两个平行活塞杆的轴向地位以及打针螺杆的轴向地位举行同步调度。推力座 打针时,推力座颠末推力轴推动螺杆举行打针;而预塑时,颠末油马达启动推力轴发动螺杆转嫁完结预塑。座移油缸 当座移油缸进油时,完结打针座的行进或撤退行为,并保证注塑喷嘴与模具主浇套圆弧面密切地来往,孕育能封锁熔体的打针座压力。对打针部件精度请求安装后,大伙打针部件要置于机架上,肯定保证喷嘴与模具主浇套密切地接合,以防溢料,请求使打针部件的中间线与其合模部件的中间线齐心;为了保证打针螺杆与料筒内孔的协助精度,肯定保证两个打针油缸孔与料筒定位中间孔的平行度与中间线的对称度;对卧式机来说,座移油缸两个导向孔的平行度和对此中间的对称度也肯定保证,对抗式机则肯定保证两个座移油缸孔与料筒定位中间孔的平行度与中间线的对称度。
影响上述地位精度的要素是相干连部件孔与轴的尺寸精度、多少精度、创造精度与安装精度。
合模部件 合模部件是注塑机的紧要部件之一,其功用是完结启闭疏通,使模具紧闭孕育系统弹性变形到达锁模力,将模具锁紧。 对合模部件的请求:①动范本的启闭模疏通要高速、安稳、静音;②合模机构肯定到达额定锁模力请求,牢固地锁紧模具;③合模部件有充满的装模空间和范本路程;④动范本疏通要牢固平安,维护人身与模具平安,配置两重保障;⑤合模部件及其模具备充满的强度和刚性。合模部件由合模架、合模机构、调模安装、维护安装、顶出安装等构成。合模机构合模机构有液压式、板滞式和板滞-液压复合式。底下对我厂注塑机的合模机构做一下讲解。
(1).液压曲肘连杆式属板滞-液压复合式,其布局特色是液压缸颠末曲柄连杆机构启动模板完结启闭模疏通,充足哄骗了曲柄连杆机构的路程、速度、力的夸大特点和自锁特点,到达快速、高效和节能的成绩。罕用的液压曲肘连杆式情势有:双曲肘内翻式、双曲肘外翻式、撑肘式、单曲肘摆缸式和单曲肘挂缸式。
双曲肘内翻式如图9所示。这类情势的行为道理是:启闭模时,合模缸1进油,活塞杆推动双曲肘连杆机构5发动动范本6及其模具完结启闭模疏通;模具来往时,曲肘连杆5处于未蜷缩状况,在合模油缸1推力效用下曲肘连杆机构5孕育力的夸大效用,使合模系统产生变形,直至曲肘连杆5蜷缩加入自锁为止。模具来往时连杆未蜷缩的水平是颠末调模安装与合模油缸相协助,按工艺所请求的锁模力来调度的。
(2)直压式合模此种布局的特色是其开关模行为及锁模行为都是颠末油缸直接效用实行的。移模速度和合模力的巨细离别由活塞杆的挪动速度和活塞孕育的最大轴向力断定。
这类布局的处事道理是:开关模时,移模油缸5进油,推动活塞杆,进而发动拉杆及动范本疏通,完结开关模行为;加入锁模状况后,锁模油缸4进油,在油的推力效用下孕育大的锁模力,颠末锁模油缸活塞杆对底板7的力的效用而压紧模具,完结锁模。直压式与肘杆式的对比
①直压式合模力F=P油缸×S油缸,故调理合模力较轻易,但压力断定后,如PMAX=Kg/cm2,故不容许超载。而肘杆式注塑机是颠末连杆机构的力张大今后孕育的,故寻常情状下也许超载10%以上。
②由于布局瓜葛,寻常情状下直压式的容模量大于肘杆式,非常合用于深容器产物。
③肘杆式刚性比直压机刚性好,由于高压锁模时,肘杆式是集体铸钢变形后孕育的,合模力当刚要超载时,由于液压油与铸钢的弹性模量差10倍左右,故一样要孕育飞边情状下,肘杆式注塑机孕育的飞边要小良多。
④肘杆式注塑机由于合模力是颠末力的夸大效用孕育的,且高压锁模后,在打针、保压进程中可卸压,而直压式在打针、保压进程中长期高压维持,且直压式合模油缸直径广大于肘杆式,故肘杆式较省电。
⑤肘杆式合模机构都是颠末连杆机构孕育合模力,故要有高的模板平行度及长的寿命,其所请求的加工精度较高,且零件较多,成本较高。而直压式是颠末合模大油缸孕育合模力,帮其密封存请求较高,跟着功夫的推移,较易磨损,孕育暴露后,合模力会降落。合模架的构成合模架是合模部件的根底部份,要紧由4根拉杆、后模板、动模板、定模板及拉杆螺母构成的具备肯定刚度和强度请求的合模框架。动模板在移模安装的启动下,以拉杆以导向,完结启闭模疏通。因而,4根拉杆与3块模板的材料、布局尺寸,拉杆之间的平行度与3块模板笔直度都有较高的请求。
1)范本后模板、动模板和定模板是合模部份的紧要零件,后模板和头板颠末拉杆构成合模框架(立式机是底板和动范本孕育合模框架)。锁模后,动、定范本在锁模力的效用下,将模具锁紧并使其孕育收缩变形,与此同时,3块范本将产生屈曲变形,范本中部将孕育挠度。模板的布局,尺寸,材料,弹性模量将直接影响合模系统的强度、刚性,终究影响到锁模力。
2)拉杆拉杆又叫格林柱,拉杆是合模安装的又一要紧零件,除与模板构成刚性框架外,还兼有导柱功用,使二板在上滑动,因而请求有较高的多少精度、尺寸精度、4根拉杆的同步精度、光洁度及耐磨功用。并且合模系统做历时拉杆遭到非对称轮回应力的效用,将受疲困极限的检验。
3)调模安装 如图11所示,调模安装要紧由液压马达、齿圈、定位轮、调模螺母的外齿圈等构成,均稳固在后模板上。 调模安装设在后模板上,其行为道理是:当调模时,后范本1连同曲肘连杆机构及动范本一同移,调模时4只带有齿轮的后螺母在大齿轮3启动下同步转嫁,推动后范本及其一切合模机构沿拉杆上前或向后挪动,调理动模板与前模板的间隔,依照允模厚度及工艺所请求的锁模力完结调模功用。此种布局紧凑,削减了轴向尺寸,抬高了系统刚性。 各齿轮与齿圈的啮合精度,调度螺母与拉杆端罗纹的协助精度及运转的同步精度,将影响调模的天真性、调模过错、调模精度。关于直压式合模机构,动、定模板间的间隔也许颠末移模油缸活塞杆举行调度,没有特意的调模安装。
4)顶出安装 顶出安装要有充满的顶着力,顶出速度,顶出次数和顶出精度,是在顶出油缸的效用下做顶出行为。 在卧式机中,顶出油缸是颠末导杆稳固在动模板上的。如图12所示,其要紧的由顶出油缸和顶出杆构成,油缸为双效用活塞式油缸。 有滑板的立式合模机构的顶出油缸是双效用活塞杆式,示妄念如图13: 在图13中,活塞杆2同时又起顶出杆的效用。 评顺注塑机的顶出油缸是置于锁模油缸内的一个双活塞效用式油缸,其活塞杆同起到顶出杆的效用。合模部件的精度 合模部件的精度请求从合模部件安装解析可知:合模部件安装后置于机架上,应保证与注塑部件中间高度一致或笔直。锁模后动模板与定模板锁紧模具,因而,两模板经调度后应高度平行。为保证锁模力效用在中间在线,请求锁模油缸、调模安装与尾板、二板、头板构成的合模框架的中间线维持一致。3块范本拉杆孔的同等度与其平面的笔直度,各孔的齐心度,以及孔自己的尺寸精度及多少精度,对安装精度都将孕育紧要影响。曲肘连杆机构顶角各孔之间的相对地位精度,孔的齐心度,孔与其端面的笔直度,孔自己的尺寸精度,多少精度,对曲肘连杆机构的疏通中间与油缸的齐心度将孕育紧要影响。未完待续,下期实质将于翌日推送,招待继承