注塑机合模机构分析及其发展趋势

注塑机合模机构分析及其发展趋势

摘要：塑料制品是人们日常生活中最常见的必需品，广泛用于餐饮业、医院

和国防建设。注塑机是室内最重要的成型设备。从模型设计的角度分析了注塑机

的发展现状，提出了优化方法。注塑机的发展趋势必须是一种高度稳定和科学的

新型生产模式。

关键词：塑料制品；注塑机；模板设计；合模机构；发展分析；

前言

注塑合模技术是注塑成型过程的关键部分，其注塑成型机构是注塑成型机的

关键设备。自1956年世界上第一台现代注塑机问世以来，合模机构作为最重要

的单元伴随着注塑机不断发展。关于注塑机合模机构的分析和研究，国家和国际

文献极少，因此，在研究注塑机合模机构方面仍有许多工作要做。

一、现状分析

1.大规模生产，激烈竞争。关于中国的发展趋势，塑料结构有着长期的商业

经验，许多国内企业从事注塑机，在1994年的时候就已突破26亿。因此，随之

而来的是产量的增长远远超出了人们的预期。注塑机的迅速发展得益于合资企业

概念的实现，其中最成功的例子无疑是台湾的合作。他们合作生产的产品优于中

国的其他产品种类繁多的产品。注塑机生产品种逐渐丰富，有利于大规模扩大生产，销售主要是中小企业。在我国，现已有约0.7的注塑机注射量在60～6000an

之间。目前，我国无法生产大型注塑机。目前，我国注塑机研究水平较低，无法

进行研究、开发和培训。

2.新技术的应用。随着研究的加强，中国在注塑机研究方面取得了新的突破，但与一些发达国家仍有很大差距，在技术应用和产品性能方面还有很多工作要做。中国曾经处于技术落后状态各合营企业成立以来，注塑机发展迅速，是注塑机发

展历史上的一个里程碑。大多数国内企业使用进口电器的液压部件有效地克服自

己的技术条件，从而反映了新技术创新带来的新鲜血液。对于少数企业来说，为

了满足巨大的市场需求，需要对塑料机械进行改造和再优化，以反映中国的创造

力和生产技术水平。注塑成型机的进口增加。由于国产注塑机的独特产品，注塑

件生产受到很大限制，国内研究水平仍处于中低水平。过去，国内生产的注塑成

型产品不能满足实际需求，必须大量从国外进口。由于缺乏这方面的研究人员，

中国与发达国家之间的差距显而易见。后来，国内注塑机的研究和应用取得了质

的飞跃。1994年展览期间，产品受到广泛欢迎，最终技术水平进一步提高。

二、注塑机合模机构的类别及典型分析

1.合模机构的类别

根据不同的标准，合模机构类型可以分为模板数目、传动形式、合模结构和

驱动源。根据型号的不同，合模机构可以分为三个板和两个板。三板型包括弯曲

头型和复合稳定张力型，双板型包括直压型、复合稳定张力型和无拉杆型。根据

传动类型，有完整的机械类型、机械类型、直液压类型和液压类型，其中所有机

械类型均已消除。

2.典型合模机构

有两种类型的合模机构:五点弯头和电气弯头。五点双弯头组合机构主要由

组合缸、弯头连杆、后壳、移动壳、调制装置和弹出装置组成。它具有成本低、

维护成本低、刚性强、机动性好等特点，是目前应用最广泛的注塑机组合机构。

弯头机构具有机构力放大、运动特性改进和自锁功能，但五点弯头杆的内锁机构

具有合模力稳定性差、铰链磨损容易、模具调整困难和主体过大等特点。电动弯

头式合模机构由伺服电动机、同步器、支架角、滚珠丝杠、调节装置和弯头组成，具有节能、环保、低噪声、高精度、响应性能等特点。这是一种新型的五点双弯

管合模机构，因此保留了原有的缺陷，但也存在伺服电动机过载和整机成本高的

问题，不利于推广发展。全液压直压式合模机构。液体注塑机合模机构是全液压

直压成型机构的典型代表。它主要由锁定圆柱体和移动圆柱体组成。当负载液组

合机构工作时，负载转移缸通过自动负载和快速移动模型为锁定缸提供足够的锁

定力。基于该工作原理的全直接水压机构最适合于促进大型、中型和小型注塑机的使用，但缺点是体积大、油耗大、能耗高。

三、合模机构特性分析及应用情况

1.五点双曲肘内翻式充分利用了曲杆的特性，大大减少了系统对液压和电气控制的依赖，主要供世界各地的注塑机制造商使用。随着塑料工业的发展及其弱点和局限性的加剧，大多数制造商逐渐将其研究和开发活动转向其他模具设施。在全电力系统方面，近年来取得了相当大的进展。全电动注塑机作为塑料机械行业的高端产品，其卓越性能受到越来越多制造商的青睐。近年来，其在国际市场上的份额逐年增加。随着高精度塑料部件的广泛使用和制造成本的降低，其未来发展潜力巨大。世界主要制造商主要投资于全电动注塑机的研发。作为传统电力的促进者，日本制造商继续创新，扩大和加强其优势。欧洲注塑机制造商以坚实的技术背景加入了电动注塑机行列，相继推出了自己的全电动注塑机品牌。并且我国全电动注塑机的发展刚刚开始，只有少数企业推出了自己的品牌。全液压直压式最早以单缸充液式为代表，但很难解决力和速度的矛盾，它促进了基于单缸类型的其他形式的开发。由于近年来液压技术的不断进步，比例流量和比例方向技术的使用可以大大简化注塑机的结构，降低能耗，使其不断发展。由于它主要依赖液压系统，引进的直接液压成型机大多是具有较强液压技术的欧洲和日本注塑机制造商。

2.注塑机模板的设计优化

注塑成型机模型的有限元分析。要了解问题的结构和根本原因，需要使用有限元分析方法。它反映元件中约束的分布。影响零件中应力分布的主要因素是结构造型优化、尺寸优化和选择过程。最常用的有限元分析软件是ANSYS。其优点是，它提供了有效的信息处理功能，能够整合和处理各种各样的信息。设计优化和模态分析是常见的生产方法。有限元软件在注塑机模型设计中的应用。结构质量可以在软件中反映出来，但选择模型会直接影响产品质量。成品软件的广泛使用反映了注塑成型机模型的持续设计优化。其内部结构分析有助于及时处理结构元素，从而改进注塑成型机的结构。