注塑机工作原理及构造

第一章注塑机工作原理及结构

一、注塑机工作原理

注塑成型机简称注塑机，其机械部分主要由注塑零件和合模零件构成。注塑零件主要由料筒和螺杆及注射油缸构成表示如图

1-19 所示。

注塑成型是用塑性的热物理性质，把物料第一节注塑机工作原理

图 1-19注塑成型原理图

1－模具2－喷嘴3－料筒4－螺杆5－加热圈6－料斗7 －油马达8－注射油缸9－储料室

10－制件11－顶杆

从料斗加入料筒内，料筒外由加热圈加热，使物料熔融。在料筒内装有在外动力油马达作用下驱动旋转的螺杆。物料在螺杆的作用下，沿着螺槽向前输送并压实。物料在外加热和螺杆剪切的两重作用下渐渐的塑化、熔融和均化。当螺杆旋转时，物料在螺槽摩擦力及剪切力的作用下把已熔融的物料推到螺杆的头部，与此同

时，螺杆在物料的反作使劲作用下向退后，使螺杆头部形成储料空间，达成塑化

过程。而后，螺杆在注射油缸活塞杆推力的作用下，以高速、高压，将储料室的

熔融料经过喷嘴注射到模具的型腔中。型腔中的容料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并经过顶出装置把定型好的制件从模

具顶出落下。

塑料从固体料经料斗加入到料筒中，经过塑化熔融阶段，直到注射、保压、冷却、启模、顶出制品落低等过程，全部是按着严格地自动化工作程序操作的，如图1-20 所示。

闭模注射座行进注射保压

制品顶出启模冷却

退回塑化塑化退回固定塑化注射座动作选择

图 1-20注塑机工作程序框图

第二节注塑机构成

注塑机依据注塑成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种，主要由注塑零件、合模零件、机身、液压系统、加热系统、冷却系统、电气控制系统、加料装置等构成，如图1-21 所示。

注塑零件

合模零件

机身

注

塑

液压系统机

冷却系统

润滑系统

螺杆

料筒

塑化妆置

螺杆头

注射座

喷嘴

注射油缸

螺杆驱动装置

注射座油缸

合模装置

调模装置

制品顶出装置

泵、油马达、阀

蓄能器、冷却器、过滤装置

管路、压力表

入料口冷却、模具冷却

润滑装置、分派器

动作程序控制；料筒温度控制；泵电机控制

电器控制系统

安全保护；故障监测、报警；显示系统

加料装置

机械手

图 1-21注塑机构成示图

第二节注塑机结构

注塑机整体结构

企业当前主力机型为HTFX系列，该机型主要可分为注射部分（01

部分）、合模部分（ 02 部分）、安全防备门（ 03 部分）、液压传动部分

（04 部分）、润滑部分（ 05 部分）、电器控制部分（ 06 部分）和机身部分（ 07 部分），括号内为企业内部简称。

注射部分

该部分功能要求在规

定数目的塑料平均地熔融

度，以必定压力和速度将熔

料注射到模具成型腔内，并对其压力保持。

按注射、储料

结构准时间内将规塑化到成型温

能够分为柱塞式、螺杆式和复合式（双料筒，螺杆储料，柱塞注射），此中螺杆式传输效率高、结构简单，是最为宽泛应用的一种，企业采纳既是该种结构，如图（）。

图（）

该部分可分为塑化组件、注射油缸组件、预塑组件、料斗组件、

注射座及射座油缸组件。

塑化组件结构如图（）所示，主要有⑤喷嘴（01-01 ）、⑧前机筒

（01-02 ）、⒃螺杆头（01-03）、⒄止逆环（01-04 ）、⒅推力环（01-05 ）、⑦料筒（ 01-06 ）、⒆螺杆（ 01-07 ）和⒅混炼环（ 01-09 ）。经过对料筒加热，螺杆旋转，将原料从下料口输送到料筒前端并熔融，接着将螺杆向前推动，使熔融态的塑料经喷嘴射入模具成型腔内。

图（）

下边对中心零件螺杆作简单介绍：以传统三段式单棱螺杆，如图（）所示：

图（）

L：螺杆有效螺纹段总长， D S：螺杆直径， L3：计量段长度，

L2：压缩段长度， L1：加料段长度， h3：计量段螺槽深度， h1：加料段螺槽深度， s：螺距， e：螺棱宽度，θ：螺纹升角。

螺杆直径 D S：从保证注塑机的主参数──注射量V 来确立螺杆直径 D S，进而再校核其塑化能力（单位时间塑化塑料的能力）；

注射量 V 是螺杆的截面积与注射行程之积，注射行程一般4D S～5D S，现取 4D S计算。

V=π/4 ×D2s×4D S×α =π× D3s×α

V

D S=3

式中α为注射系数，依据塑料种类和螺杆结构来确立，一般取值

范围～，往常取。

螺杆有效螺纹总长L（长径比 L/ D S）和分段长：螺杆预塑时要发生轴向位移，因此开始进入和最后进入塑料经过螺纹长度不一样，为保证获得等温均质的熔体，关于通用型螺杆，螺纹段总长一般选用18～22 D S，从前考虑成本问题，介绍取小值，但近来更多考虑整体成效，长径比有加大趋向，比如企业大型机上有些达到25，一般习惯选 20D S 左右，计量段L3取 20～30%L，压缩段 L2=20～30%L，加料段 L1=50～60%L。

螺槽深度 h3和螺杆压缩比 i ：计量段螺槽深度是由加工塑料性能

及塑化时压力等要素所定，是螺杆的重要参数之一，螺槽浅，剪切热大，工作稳固性较好，但在其余条件不变状况下，塑化能力较低，通

用型螺杆 h3一般取～（小直径螺杆取大值）。较大螺杆的螺槽深度一般不宜超出 6mm。

螺杆压缩比约为加料段深h1与计量段 h3之比（压缩比 i ），小压缩比有益于提升塑化能力，而剪切塑化成效较差，在工艺上对背压调理