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

发表时间：2018-11-08T12:25:01.423Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第17期作者：何浩锋

[导读] 从注塑机合模机构的功能、结构及性能特点出发,对其按照模板数目、驱动源、传动形式。

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摘要：对于注塑机合模机构的分析研究,无论是国内还是国外所涉及的文献资料均较少,因此在合模机构方面的研究仍然有许多工作可以做。

关键词：注塑机;合模机构;双曲肘式;无拉杆式;二板复合式；

从注塑机合模机构的功能、结构及性能特点出发,对其按照模板数目、驱动源、传动形式、合模架构等特点进行了详细分类,再选取双曲肘式、全液压直压式、无拉杆式、二板复合式4种典型的合模机构进行分析,总结出各自的结构特性及应用情况。

一、合模机构特性分析及应用情况

由于不同的夹紧机构的结构特点，充分利用了五点双曲线弯头的肘杆特性，大大减少了系统对液压和电气控制的依赖，基本上是世界注塑机制造厂使用的。乌尔斯。然而，随着塑料工业的升级，其缺点和局限性也越来越突出，因此大多数厂家逐渐将研发的重点转移到其他的模式组织。近年来，对于全电型，已经取得了相当大的进展，但在不久的将来，更换液压注塑机作为主导产品的可能性不大。全电动注塑机作为塑料机械行业的高端产品，因其优异的性能而受到越来越多的关注。近年来，国际市场的市场份额逐年增加。随着高精度塑料件的广泛应用和制造成本的降低，未来的发展空间是巨大的。世界上主要的制造商已经基本上投入了全电动注塑机的开发。液压直压型是单缸充型的第一代表，但很难解决力与速度之间的矛盾，它将在单缸式的基础上，如超级电容器，促进其它形式的发展。型、充液式、充增压式、递增式等。虽然近年来，液压技术出现了明显的缺点，如漏油、污染、高能耗等，也得益于液压技术的不断进步。采用比例流量和比例方向技术可以大大简化注塑机的结构，降低能耗，使其有了新的发展。二元复合板作为90年代引进的新型创新机构，在大、超大型领域具有独特的优势，但其机械、控制和液压技术难以把握。

二、典型合模机构分析

1.曲肘式。（1）五点双曲肘内翻式。五点双曲肘倒立结构具有成本低、维护性低、刚性好、运动特性好等特点。它已成为注塑机中应用最广泛的模具机构。五点双曲线弯头在注塑机中得到了广泛应用，因为它充分体现了肘杆机构的3个显著特点：1）弯头连杆机构受力放大作用；2）弯头连杆提高了运动特性。3、肘关节连杆自锁功能。然而，在弯曲机构中存在着夹紧力不稳定、铰链容易磨损、模具调整困难、模具开度大、机身冲击大等缺点。（2）电肘连杆式。80年代后期，全电动注塑机由电机驱动，电气夹紧机构共同发展。与液压型相比，电动型具有节能、降噪、清洁环保、精度高、调速范围宽、响应性好等特点，使得日益短缺成为当今市场的热点。生态环境的恶化和塑料制品需求的增加。目前，电动式机构主要由五个双曲肘组成，仍然属于电源机械结构。不同之处在于，电源采用伺服电机和滚珠丝杠代替液压缸驱动肘杆带动模板运动。由于它仍然是一种五点双曲线肘关节机构，保留了肘杆式机构的缺点，并且还存在滚珠丝杠的下降、夹紧精度的降低、伺服电机过载以及价格较高的问题。

2.无拉杆式。1990引入无拉杆引起人们的注意。它打破了传统的四拉杆机构的机械变形的概念，取消拉杆并利用基础进行力的传递。因此，其设计的关键是坚实的基础结构，采用稳定的C形结构，无拉杆式，并计算结构体。在相同体积条件下，有效截面是普通四杆件截面面积之和的10倍，因此系统的刚性较好，弹性变形较小。与拉杆式夹紧机构相比，非拉杆具有以下特点：（1）固定模板直接固定在C形结构上，大大延长了接触面积，减小了模板的挠度，保证了模板的平行性；（2）t在不受4根拉杆限制的情况下，模具的安装拆卸非常方便，模具可自由向上移动。（3）多组分喷射装置安装方便，垂直、水平、交叉注射安装方便，易于插入外围自动化设备，提高了设备的可靠性。自动化和集成化的生产流程。

液压缸作为非拉杆式夹紧机构的驱动结构的驱动源。从整体结构可以看出，模型油缸通过快速移动气缸移动，模具缸直接锁定在模具中，而伺服电机用作驱动源。英乐公司的技术人员将最新的电气技术与非拉杆技术结合起来。设计了一种高精度、高能量利用的电动非拉杆夹紧机构。

3.二板复合式。20世纪90年代初，许多新型液压注塑机被欧洲制造商引进，其中以二板复合材料最具代表性。其结构特点是：前模板、动模板、无背模板、夹紧力直接作用在两模板上。夹紧动作通常依靠小直径油缸快速移动模具，在达到指定位置后产生保持杆作用，然后用大直径油缸代替夹紧。共同的作用点是在停止压力之前，将有可移动模具的锁定过程，这是由定位锁定结构完成的。双板复合夹紧机构根据稳定缸的数量和位置以及锁杆的方式有不同的形式,如图1所示:(a)动板抱杆、定板稳压式,典型应用如Eng el Duo系列;(b)动板抱杆、动板稳压式,典型应用如Krauss-Maf fei MX系列;(c)定板抽杆、动板稳压式,典型应用如DemagT itan系列;(d)定板抽杆、定板稳压式,典型应用如Battenfeld HM系列;(e)动板抱杆、动板中心稳压式,典型应用如Milacron Maxima MM系列。与肘杆夹紧机构相比，该复合板具有以下优点：（1）该机容量大，特别适用于大型注塑机；（2）受力条件理想；运动副不受夹紧力，磨损小。该机没有关节摩擦副，避免了接头的润滑和磨损问题；（3）夹紧机构是刚性的。第二板式注塑机不需要依靠拉杆的变形来提供夹紧力，拉杆的直径可以大得多，长度仅是两个板与顶板之间的距离，锁紧力线是短的。（4）与同吨位模型相比，整机长度短，结构紧凑紧凑，空间空间小。

1-抱杆装置2-快速移模油缸3-稳压油缸

(a)动板抱杆、定板稳压式；(b)动板抱杆、动板稳压式；(c)定板抽杆、动板稳压式；(d)定板抽杆、定板稳压式；(e)动板抱杆、动板中心稳压式

图1 二板复合式结构原理示意图

当移动板沿底座移动时，两肘板复合夹紧机构不受肘杆或液压缸的支撑。这也意味着导杆处于悬挂状态。因此，如何保证模板的对齐是其最大的问题，夹紧力由4个气缸提供。当4型气缸不平衡时，会导致可动板的倾斜。结束语

总之，模型单元的研究更多地集中在模具闭合和闭模过程中。高精度、高重复、高速、节能、特殊定制等一系列技术要求已成为模型机构发展的重点。周边自动化设备等机械手也成为了夹紧单元的重要组成部分。参考文献

[1]张灿军.注塑机合模装置的技术及研究进展.2016.

[2]陈颖,刘子帆.注塑机合模装置的结构及发展.2017.