注塑机基础理论知识

注塑机液压系统工作原理
慢速注射 电磁铁8YA、11YA、13YA、 16YA通电，液压泵输出的压力油经阀21、 阀20进入注射缸17的右腔，缸17左腔的油 液经阀16、过滤器39和冷却器40回油箱。 由于节流阀20的作用，使注射缸的活塞带 动注射螺杆进行慢速注射，注射速度由节 流阀20进行调节。
快速注射 电磁铁8YA、13YA、16YA通电， 液压泵输出的压力油经阀1、阀19进入注 射缸右腔，由于不再经过节流阀20，压力 油即可大量进入注射缸17右腔，所以注射 缸17左腔回油经阀16回油箱，使注射活塞 得到快速运动。
1 按注塑机的塑化能力确定型腔数量N1
N1 ≤ Kmpt / 3600 mj ms
式中：K—注塑机最大注塑量的利用系数，一 般取0.8； mp —注塑机的额定塑化量（g/h或cm） t—成型周期（s）； mj—浇注系统和飞边所须的塑料质量或体积 ms—单个制品的质量或体积
2 按注塑机的最大注塑量确定型腔数量N2
注塑机液压系统工作原理
防流涎
电磁铁8YA、10YA、17YA通电，系统 压力由阀32调节，液压泵输出的压力 油经阀16进入注射缸14的右腔，使 喷嘴继续与模具保持接触，从而防止 了喷嘴端部流涎。
注射座后退
电磁铁9YA、17YA通电，系统压力由阀 32调节。液压泵输出的压力油经阀 13进入注射座液压缸14的左腔，右
mi=Nms+ mj
式中：N—型腔的数量； ms—单个制品的质量（或体积）； mj— 浇 注 系 统 和 飞 边 所 需 的 塑 料 质 量
（或体积）。设计注塑模时，必须保 证小于注塑机允许的最大注塑量，二 者的关系为：mi =（0.1~0.8）mI
制品在水平分型面上的投影面积 与合模力校核
注塑成型时，制品或型腔在与注塑方向正交的模具 分型面上的投影面积是影响工艺合模力的主要因素， 其数值越大，需要的合模力也就越大。如果这个数值 超过了注塑机允许使用的最大成型面积，则成型过程 中将会出现涨模溢料现象。为此，设计注塑模和选择 模具分型面时，必须满足下面关系式。
中P代表比例，I代表积分，D代表微分。 比例运算（P） 比例控制是建立与设定值（SV）相关的一种运算，并根据偏
差在求得运算值（控制输出量）。如果当前值（PV）小，运算值 为100%。如果当前值在比例带内，运算值根据偏差比例求得并逐 渐减小直到SV和PV匹配（即，直到偏差为0），此时运算值回复 到先前值（前馈运算）。若出现静差（残余偏差），可用减小P方 法减小残余偏差。如果P太小，反而会出现振荡。
注塑机液压系统工作原理
慢速、低压合模 电磁铁5YA通电， 系统压力由低压远程调压阀35控制， 由于是低压合模，缸的推力较小，即 使在两个模板间有硬质异物，继续进 行合模动作也不致损坏模具表面，从 而起保护模具的作用。合模缸的速度 受固定节流孔L的影响，因此是慢速 移动。
慢速、高压合模 电磁铁5YA、15YA通 电，系统压力由高压溢流阀38控制。 由于压力高而流量小，利用高压油来 进行高压合模，模具闭合并使连杆产 生弹性变形，从而牢固地锁紧模具。
注塑机液压系统工作原理
保压
电磁铁8YA、13YA、16YA、18YA通电， 系统压力由阀27控制。由于保压时只 需要极少的油液，所以系统中的压力 高，使液压泵2处于高压、小流量状 态下运转。
注塑机液压系统工作原理
预塑
电磁铁8YA、12YA、14YA通电，液压泵输出 的压力油经电液换向阀21、节流阀22驱动 预塑液压马达23。液压马达23使螺杆旋转， 料斗中的塑料颗粒进入料筒，并被转动着 的螺杆带至前端，进行加热塑化。注射缸 17右腔的油液在螺杆反推力的作用下，经 单向阀19、阀21和阀24回油箱。阀24作 背压阀用，其背压力的大小可以调节。同 时注射缸左腔产生局部真空，液压马达的 部分回油经阀16被吸入注射缸左腔。液压 马达的转速可由节流阀22调节。
注塑机基础理论知识
肖俊俏
应用情况
注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或 带有金属嵌件的质地密致的塑料制品
工作原理
注塑机是借助螺杆（或柱塞）的推力，将已塑化好的熔融状态 （即粘流态）的塑料以高压快速注射入闭合好的模腔内，经固化 定型后取得制品的工艺过程。
注塑机机构组成示例（卧式）
注塑机的工作循环
无分流梭，更换物料方便。 注射速度快。 对原料的适应性广，能加工热敏树脂。
螺杆式注塑机示意图
注塑机图片资料（卧式）
注塑机PID温度调整设置原理
当通过热电偶采集的被测温度偏离所希望的给 定值时，PID控制可根据测量信号与给定值的 偏差进行比例（P）、积分（I）、微分（D） 运算，从而输出某个适当的控制信号给执行机 构，促使测量值恢复到给定值，达到自动控制 的效果。
4 按制品要求的尺寸精度确定型腔数量N4
N 4 = δ δdl ÷ δdl ×4% +1 = 2500 δ 24
100 100
δdl
式中： l—制品的基本尺寸（mm）； δ—δ=Δ/2，Δ是制品的尺寸公差 （mm）； δd—δd=Δd /2，Δd 是单型腔时各种塑料
可能达到的尺寸公差。
型腔不宜过多，经常推荐使用一模四腔结构。
比例作用和积分作用是对控制结果的修正动作，响应较慢。微分 作用是为了消除其缺点而补充的。微分作用根据偏差产生的速度 对输出量进行修正，使控制过程尽快恢复到原来的控制状态，微 分时间是表示微分作用强度的单位，仪表设定的微分时间越长， 则以微分作用进行的修正越强。
注塑机PID温度调整设置原理
PID模块操作非常简捷只要设定4个参数就可以进行温度精确控制： 1、温度设定 2、P值 3、I值 4、D值 PID模块的温度控制精度主要受P、I、D这三个参数影响。其
5 按生产的经济性确定型腔数量N5
N 5 = tYΣ 60C
式中：t—成型周期（min）； Y—每小时的工资和经营费（元）； Σ—制品的生产总量（个）； C—模具费用。
其中，C1是与型腔无关的费用；C2是与型腔数成比例的费用中单个 型腔分摊的费用（元）。
注塑量校核
在一个注塑成型周期内，注塑模内所须的塑料熔体 总量与模具浇注系统的容积和型腔容积有关，其值用 下式计算：
注塑机液压系统工作原理
注射座前移
电磁铁8YA、17YA通电，系统压力由阀 32调整，液压泵的压力油经阀13进 入注射座移动液压缸14的右腔，推动 注射座整体向前移动，缸14左腔的油 液经阀13和过滤器39、冷却器40回 油箱。
注射
注射过程按慢、快、慢三种速度注射。 快、慢速注射时系统的压力由阀31调 节。
注塑机液压系统工作原理
顶出缸动作
顶出缸前进 电磁铁7YA、17YA通电， 系统压力由阀32调定。液压泵输出的 压力油经阀11进入顶出缸12左腔， 顶出缸右腔则经阀11回油，推动顶出 杆顶出制品。
顶出缸后退 电磁铁6YA、17YA通电， 液压泵输出的压力油经阀11进入顶出 缸12的右腔，顶出缸左腔则经阀11 回油，顶出缸后退。
A∈AI ，（A含于AI）
式中： A—制品或型腔（包括浇注系统和飞边） 在水平分型面上的投影面积；
AI—注塑机允许使用的最大成型面积。
制品在水平分型面上的投影面积 与合模力校核
注塑成型时，模具所需的工艺合模力与制品 在分型面上的投影面积有关，为了可靠地闭锁 型腔，不使成型过程中出现溢料现象，工艺合 模力必须小于注塑机的额定合模力，二者的关 系为：
1、锁合模：模扳快速接近定模扳（包括慢-快-慢速），且 确认无异物存在下，系统转为高压，将模板锁合（保持油 缸内压力）。 2、射台前移到位：射台前进到指定位置（喷嘴与模具 紧贴）。 3、注塑：可设定螺杆以多段速度，压力和行程，将料 筒前端的溶料注入模腔。 4、冷却和保压：按设定多种压力和时间段，保持料筒 的压力，同时模腔冷却成型。 5、冷却和预塑：模腔内制品继续冷却，同时液力马达 驱动螺杆旋转将塑料粒子前推，螺杆在设定的背压控制下 后退，当螺杆后退到预定位置，螺杆停止旋转，注射油缸 按设定松退，预料结束。 6、射台后退：预塑结束后，射台后退到指定位置。 7、开模：模扳后退到原位（包括慢-快-慢速） 8、顶出：顶针顶出制品。
N 2 ≤ KmI mj ms
式中：mI—注塑机允许的最大注塑量。
3 按注塑机的额定合模力确定型腔数量N3
N 3 ≤ FI plAj plAs
式中：FI—注塑机的额定合模力（N）； Aj—浇注系统和飞边在模具水平分型面上 的投影面积（mm2）； As—单个制品在模具水平分型面上的投影 面积（mm2） ； pl—单位投影面积需用的合模力（MPa）， 近似取值为熔体对型腔的平均压力。
注塑机PID温度调整设置原理
比例运算是指输出控制量与偏差的比例关系。比例参数P设定值越 大，控制的灵敏度越低，设定值越小，控制的灵敏度越高，例如 比例参数P设定为4%，表示测量值偏离给定值4%时，输出控制量 变化100%。积分运算的目的是消除偏差。只要偏差存在，积分作 用将控制量向使偏差消除的方向移动。积分时间是表示积分作用 强度的单位。设定的积分时间越短，积分作用越强。例如积分时 间设定为240秒时，表示对固定的偏差，积分作用的输出量达到和 比例作用相同的输出量需要240秒。
注塑机液压系统工作原理
关安全门 将注塑机的安全门关上，行程换向阀
8恢复常态位置，控制油才得以进入 电液换向阀7，合模缸才能动作，开 始整个动作循环。 合模
快速合模 电磁铁19YA、3YA、5YA 通电，系统压力由阀29调整，液压泵 输出的压力油（由于负载小，所以压 力低、流量大）经阀3、阀7进入合模 缸左腔，推动活塞带动连杆进行快速 合模，合模缸右腔的油液经阀7和过 滤器9、冷却器40回油箱。
注塑机PID温度调整设置原理
积分运算（I） 将积分与比例运算相结合，随着调节时间延续可减小静差。
积分强度用积分时间表示，积分时间相当于积分运算值到比例运 算值在阶跃偏差响应下达到的作用所需要的时间。积分时间越小， 积分运算的校正时间越强。但如果积分时间值太小，校正作用太 强会出现振荡。