常用塑料机械

常用塑料机械
一、注射成型机的组成
一台通用型注射成型机主要包括下列部件：
1.注射装置：
它的作用主要是使塑料均匀地塑化成熔融状态，并一足够的压力和速度将一定量的熔融塑料注射到膜腔内。

因此，注射装置应具有塑化良好、计量准确的性能，并且能在珠设施多熔料提供足够的压力和速度。

注射装置一般由塑化部件（机桶、螺杆、喷嘴等）、料斗、计量装置、螺杆传动装置、注射和移动油缸等组成。

2.合模装置：
合模装置也称锁模装置，它是保证成型模具可靠的闭合和实现模具启闭动作，即成型制品的工作部件。

因为在注射时，进入模腔中的熔料还具有一定的压力，这就要求合模装置给予足够的合紧力（通常称为合模力或锁模力），以防旨在熔料的压力作用下模具被打开，从而导致溢边或制品的精度下降。

合模装置主要由模板、拉杆、合模机构、制品顶出装置和安全门等组成。

3．液压传动和电气控制系统：
注射成型是由塑料熔融、模子闭合、注射入模、压力保持、制品固化成型、开模取出制品等工序所组成的连续生产过程。

液压和电气则是为了保证注射成型即按工艺过程规定的要求和动作程序，准确无误地进行工作而设置的动力和控制系统。

液压部分有动力油泵、方向阀、流量阀以及压力控制阀；附属装置；管路和箱体等部分。

电气部分主要由动力、动作程序和加热等控制所组成。

二、挤出成型设备的组成
一台挤出设备通常由主机（挤出机）、辅机及其控制系统组成。

通常这些组成部分统称为挤出机组。

1.主机
一台挤出机由下列三部分组成：
（1）挤压系统它主要由螺杆和机桶组成，是挤出机的关键部分；
（2）传动系统它是起驱动螺杆作用，保证螺杆在工作过程中所需要的扭矩和转速；（3）加热冷却系统它保证塑料和挤压系统在成型加工中的温度控制；
设计一台塑料挤出机必须根据被加工物料的性能、制品要求、加工工艺条件等进行设计。

一般地说，它必须具备如下综合性能：
（1）具有较高的生产能力和较广的适应性能。

（2）具有较完善和先进的控制系统，能准确无误地、协调地控制挤出机的各个动作，使挤出机的温度、压力和流量等严格控制在工艺条件所规定的范围内，生产高质量的制品。

（3）必须有足够的强度和刚度、结构合理、紧凑、利于操作和维护、成本较低等。

2.辅机
挤出设备的辅机的组成根据制品的种类而定。

一般说来，辅机由剂透、定型装置、冷却装置、牵引装置、切割装置以及制品的卷取或堆放装置等部分组成。

3.控制系统
挤出机的控制系统主要由电器、仪表和执行机构组成，其主要作用有：
（1）控制主、辅机的拖动电动机，时期满足工艺要求的转速和功率，并保证珠、辅机能协调地运行。

（2）控制珠、辅机的温度、压力、流量和制品的质量。

（3）实现整个机组的自动控制。

三、造粒机
破碎造粒机可以对热塑性边角料进行再加工，将材料造粒成合适的尺寸。

许多热固性塑料和合成材料制造厂商也使用造粒机进行边角料处理和再加工。

当今，废物利用非常重要，环境保护提倡者要求塑料制造厂商再使用所有的制品。

因此，生产厂家只有通过造粒机对废弃的部件进行再加工而别无选择。

这一过程可以降低产品成本并提高树脂利用率。

1.设备
根据塑料边角料的尺寸、形状、数量以及型号的特殊要求，可以设计制造不同的造粒机。

切利到的数量和设计以及造粒机的转速、转子类型和滤网尺寸对于获得高质量的边角料回收制品是至关重要的。

造粒机应置于塑料制造机的旁边或下部，或者放在中心部位，以处理机台塑料制造机边角料。

因此，最好是根据所要加工的边角料型号和位置，来合理选择造粒机。

根据不同的应用，如胶片、型材、棺材以及板材等，挤出加工机可以使用机侧式造粒机或中央式造粒机。

对于自动注塑成型或串联热成型，压挤下世造粒机的使用较为普遍。

注塑成型加工过程中的注道残料掉进造粒机，其制品被收集并且传送到中央区域进行包装。

热成型造粒机位于冲边机下方，取走冲出制件后剩下的边框料。

边框料进入造粒机，而制件则被送至包装站。

中央式造粒机一般容积较大，电机功率通常为55Kw，适用于管材、胶片、板材以及大型部件。

与被研磨处理的边角料不同，用于循环造粒的边角料必须满足较严格的尺寸要求。

如果边角料的尺寸过大，会造成挤出机喉头堵塞，或者熔融过慢而降低挤出量。

但是如果边角料的尺寸过小，会造成熔融过快，从而导致热降解。

回用料的尺寸必须统一，以保证在挤出机内以恒定的速度熔融。

并不是所有的热塑性塑料的边角料都可以被循环造粒再利用。

一些较轻的物料，如热成型片卷边角料，在它与别的纯树脂混合前，必须通过离线再造粒加工使之压实。

造粒机的功率范围在0.37 Kw ~735.5Kw之间，但他们的工作原理都很相似。

安装在转子上的切刀与安装在切料是外周的固定切刀作相对运动。

造粒机一般由1至6个固定切刀，根据转子的不同，转动切刀的数量可达32个。

所用造粒机都在固定切刀下面装有滤网。

滤网使尺寸符合要求的回用料通过，并且留下尺寸大的回用料，直到他们在切料室被切成足够小的尺寸。

2．辅助设备
造粒机的辅助设备有消声器、防边角料回飞的漏斗以及吸尘器。

尽管边角料的回飞不可能被完全制止，但特殊设计的漏斗可以使回飞程度降至最低。

四、气体辅助注塑系统
气体辅助注塑系统，这个先进的系统和技术，是把氮气经由分段压力控制系统直接注射入模腔内的塑化塑料裹，使塑件内部膨胀而造成中空，但仍然保持产品表面的外形完整无缺。

1．应用气体辅助注塑技术的优点：
1）节省塑胶原料，节省率可高达50%。

2）缩短产品生产周期时间。

3）降低注塑机的锁模压力，可高达60%。

4）提高注塑机的工作寿命。

5）降低模腔内的压力，使模具的损耗减少和提高模具的工作寿命。

6）对某些塑胶产品，模具可采用铝质金属材料。

7）降低产品的内应力。

8）解决和消除产品表面缩痕问题。

9）简化产品繁琐的设计。

10）降低注塑机的耗电量。

11）降低注塑机和开发模具的投资成本。

12）降低生产成本。

气体辅助注塑技术，可应用于各种塑胶产品上，如电视机或音响外壳、汽车塑料产品、家私、浴室、橱具、家庭电器和日常用品、各类型塑胶盒和玩具等等。

气体辅助注塑技术在注塑行业中必定被受广泛应用。

2．材料选择
所有用于注塑的热塑性塑料（加强或不加强），及一般工程塑料（如PPS，PAI，PES）基本上皆适用于气体辅助注塑。

3．电脑辅助模拟分析
1）防止困气和保证气体充填平均。

2）防止气体破成品表面。

3）困气体是有挤压特性，并在保压阶段时起了一定重要作用，因此，借助电脑辅助模拟分析，能保证塑料分布和模具充填作更准确的预测。

4．注塑机系统设备要求
气体辅助注塑系统基本上可配合全球不同牌子的注塑机，只要是这些注塑机是配备有：1）弹弓射咀，以防止高压气体跑进到注塑机的螺杆里。

2）注塑机的螺杆行程配备电子尺行程开关，以触发讯号给气辅主系统，从而把高压氮气注射进模腔内。

5．气体辅助注塑系统的类型
气体辅助注塑系统，可分为简易型和多功能型
1）简易型
a)此型号是最多可配备两组气路，可把氮气压力提升至350BAR，界面显示是采用152.4mm ×101.6mm单色液晶体显示屏。

b)透过操作键盘把注气压力和时间输入控制系统内。

c)采用动态棒形图来显示每个生产周期状态。

2）多功能型
此型号是最多可配备四组气路，可把氮气压力提升至350BAR，如客户有特别需要，更可选购氮气压力能提升至700BAR的元件，界面显示是采用彩色高解像显示屏，记忆系统可储存25套不同的模具数据。

此外，这多功能型号更可选配以下的附加设备：
a)主系统可以接驳到较轻巧的手提气辅控制系统，以提供更多的注塑机配备气体辅助注塑的功能。

b)显示可选用彩色显示屏。

c)中文显示。

d)警报系统。

e)特被要求的更高氮气工作压力（附加：可达700BAR）。

这些系统一般包括以下设备：
氮气生成机（有不同型号以配合客户产品的不同需求），氮气压缩机，高压储存缸，和低压储存缸。

6.气体辅助注塑系统的压力控制
1）连接压缩空气到氮气生产机后，所生产出来的氮气纯度为98%以上。

2）从氮气生产机制造出来的氮气便进入低压储存器，其储存量由220至490升不等，压力最高为10bar。

3）低压氮气经由电控阀门和过滤器进入 E.D.C.增压机，低压氮气便会被E.D.C.增压至350bar。

（如客户有要求，可把设备改动
为700bar。

）
4）高压氮气经过过滤器进入高压储存器内，其储存量由10至37升不等。

5）高压氮气直接进入气辅主系统内。

6）经由气辅主系统控制注入模具内的氮气压力和时间。

7）模具内的氮气经由回收管道和过滤器进入低压储存器内。

8）回收的氮气会在过滤后，再被使用。

注：（A.D.I.系统是附加设备，在没有配备氮气生产系统时，A.D.I.系统和高压储存器才附加装在气辅主系统内。

）
7.气体辅助注塑系统的效益
1) 气体辅助注塑使气体于塑料内起压力
造成塑料产品中空状态。

于冷却期间，在塑料产品内起一定保压压力。

消除产品的凹痕。

改进模具内的塑料填充。

2) 使用气体辅助注塑的好处（明显效益）
降低产品重量。

降低生产周期时间。

消除产品的缩水痕迹。

降低注塑机的耗电量。

降低注塑机的射胶压力。

3) 使用气体辅助注塑的好处（非明显效益）
降低锁模压力。

降低产品在注塑时的内应力。

减低模具的磨损。

降低模具生产与维修成本。

使塑料在模腔内的压力更平均。

五、双模注塑机
注塑成型产品的市场竞争越来越强。

在过去的10年里，各塑料制品厂产品的差异已逐渐减少，故要通过技术和质量的优势去提高产品的价格变得很困难。

这种状况迫使塑料制品生产厂一方面要设法降低成本，另外还要面对不断增加的及时供货(JIT)的要求。

因此要寻找
自动化程度高、低成本、生产量高的加工方法。

赫斯基(Husky)公司的Tandem双模注塑机(简称双模机)对加五周期较长的大型注塑件特别适用。

1.背景情况：
为提高大型零件的产量和降低其单腔模具的制造成本，近几年来已开发出了两种替代的方法：使用大型注塑机以叠加式模具和双腔模具生产, 这两种方法都在技术上有所不足：无论双腔模具或叠加式模具，与单腔方法相比，其注射率要增加一倍。

这对于壁厚很小的大型平面类塑件，如车身板和保险杠等是很关键的。

同时，在用较大注射量注射时，其双腔之间的平衡是很不容易达到的。

使用双腔的方法，要求注塑机的吨位也要加倍，而且速度比单腔的注塑机要慢。

使用叠加式模具，虽可用同样吨位的注塑机，但开模行程要增加一倍，从而使加工周期增长。

因此，无论用叠模法或双腔法都不能达到两台单腔注塑机同样的产量。

对此，赫斯基(Husky)公司继续开发和研究其他方法，现推出双模机。

1．双模机
双模机是在常规的固定模板和活动模板之间安装了一个中间模板。

中间模板的两侧安装了两个标准的模具，在运转中两个模具交替开模卸下工件。

注塑部件被移至注塑机的背后并交替对每个模具进行注射。

两个模具的注塑过程是相互错开的，模具A的工作周期(开启模具、顶出、合模、注射和保压)是在模具B的冷却过程中进行的。

设计特点：
双模机所使用的锁模、注射和控制部件与标准的赫斯基(Husky)注塑机是一样的。

双模机的独特之处是：
·用一个中间浮动模板可在一台注塑机上装两个模具。

·采用一个偏置的注塑部件顺序停住对中间模板上的两个热流通浇口进行注塑。

·中间模板上的两个单独的热流道把塑料送到每一个模具中。

·液压操纵的夹紧套，用来保证在一个模具开启时，另一个模具保持闭合．
每个热流道分配器上的关闭阀用来控制减压并防止注射工作周期之间发生溢料。

·两个单作用扁平油缸用来保证注塑机热流道喷嘴和模具上的流道衬套之间的密封。

2．锁模结构的特点
1)标准部件：
·液压/机械联合锁模设计，配有独立的模具开闭和锁模油缸；能提供很高的速度，精度、刚度和能效。

·900吨以上注塑机采用四个锁模油缸，以使活动模板上颔模力可
·160吨至750吨注塑机，各个模板直接支承在拉杆上；900吨以上的注塑机模板则在底座上的淬火导轨上滑行。

·所有的模板都经有限元法分析，以减少其变形并可校核其最大应力点。

2) 夹紧套：
来自增压器的高压油，把夹紧套和夹紧杆夹固。

两夹紧杆成对角线安装。

该夹紧力足以克服任何一个模具的出模力(约为总吨位的10%)，及模具A开、闭模时的惯性力。

3) 注射部件的特点：
由于双模式注塑方法在每次注塑仅有一个工件注出。

通常可选择与标准注塑机相同规格的注塑部件。

要求有足够的塑化时间，就需要配用一个较大直径的螺杆。

·双金属料筒和COLMONOY 56镶边螺杆
·料筒在其喷嘴一端被支承和导向，以防止变形，并保证与注塑机热流道对正。

·径向柱塞马达，起动扭矩大，停位准确以精确控制注射量
·标准注射部件压力范围为1000 bar到2400 bar
·为满足大注射量或大塑化量能力的要求，可采用两级注射设计。

4) 注塑机热流道系统：
料筒顶部分别与每个热流道相接，以一个油缸来平衡注射压力。

4.机器的微机控制和PC操作接口
1）电子控制器
注塑的精度控制是通过操作员终端工作台和可编程序逻辑控制器(PLC)。

PLC取出输入的定值，然后提供实际的数值。

赫斯基自一九八五年起就将西门子(SIEMENS)的可编程序逻辑控制器定为标准。

使用为塑料工业而设计的专用组件，西门子提供高功能、灵活性大的系统，并且在世界各地设有维修服务。

2）操作员终端
操作员终端是一台IBM兼容的微计算机，具有以下特点：
·52兆位的硬磁盘
·889mm（3．5英寸）软磁盘驱动
·VGA彩色监查器，能显示高清晰度的图象
·软键盘带有专用按键枢纽选择屏幕的时间
·并行打印机端口
·键盘端口
以微计算机为基础的操作员终端易学易用，因减轻了可编程序逻辑器用于数学计算和参数储存等功能，故使操作员终端的程序素描时间更快和整台机器的控制更准确。

配用生产统计控制(SPC)软件，16个生产多数可进行监控及储存达三个月之久。

所有软件都是本公司自己编制的，因而保证了机器的可靠运行，同时还可以提供不同语言的屏幕。

5.自动化
双模机可完全配合用户工厂的任何程度的自动化要求。

1）转塔式机械手：
该注塑机可配备一种装在固定模板上的转塔式机械手，以用来从每个模具中取下工件。

该机械手是专为双模机机开发的，两套模具仅需一个机械手。

工件可放置在机器的操作者一侧或另一侧。

该机还可安装侧面进出的机械手。

2）模具快速更换装置：
模具可从侧面使用一个模具更换台进行快速更换，或使用吊车从顶部快速更换。

3）料筒快速更换装置：
双模机可配备一套料筒和螺杆快速更换装置。

4）双重注射装置：
为满足多色料和多材料加工的需要，双模机可配备两套挤出机。

6. 双模注塑机的优点
1) 提高生产量：
一台双模注塑机可完成传统注塑机两倍的生产量。

这是利用工件的冷却时间多注出了一
个工件。

2) 机床负荷平衡：
对于有成对使用要求的装配组合件，双模机简化了仓库管理，特别适用于JIT生产方式(准时生产方式)。

3) 配色准确：
使用同一注射部件供料，原料在注射料筒中滞留时间较短，从而可保证精确地配色。

4) 模具可互换：
现有的模具可经简单的修改用于双模机。

5) 节省占地：
一台双模机占地明显地少于两台传统注塑机的占地。

6) 注塑程序可独立控制：
当生产两个不同的工件时，两组注射多数均可独立地进行控制。

7) 可制造大工件：
通常使用大吨位大注射部件和多腔模具生产的大型工件时会遇到的双腔间平衡问题，现可用双模机和单腔模具，只需原来一半的吨位便可解决。

两个模具的注射量平衡问题，现可用对两个彼此分离的模具分别注射来避免。

8) 节省安装费用：
一台双模机与两台传统的注塑机相比，安装和维修费用都显著减少。

9) 节省能源和人力：
使用双模机可节约能耗，降低人工成本。

7.大的拉杆间距增加机器产量
Husky机器独特的合模设计可以降低吨位，减少维修并提高功效。

双模注塑机提供广大的拉杆间距，可实现在较小吨位的机器上运作较大的单面和迭层式模具，没有任何闭合高度的限制。

动模板由安装在机器底座上的线性轴承提供导向,可使拉杆不用润滑，不松垂，压板不会倾斜。

用于迭层式模具时，中间模板支承在基座上，加上适于各种模具的一组构件，简化了安装和操作，没有了导轨和蜷簧，可有效防止制品遭受污染并避免收集上的不便。

而且一个简单而易配合的连接装置可以方便地使用机械手移取制品。