注塑机合模机构设计

目录

中文摘要 (Ⅰ)

第一章引言 (1)

1.1注塑机整机的工作原理 (1)

1.2注塑机的结构组成 (2)

第二章合摸机构方案设计 (4)

2.1．合模机构的类型和选择 (4)

2.2．液压肘杆式合模机构的常见形式和选择 (6)

2.3．合模机构的参数和尺寸计算 (7)

2.3.1合模力的确定 (7)

2.3.2模板尺寸及拉杆间距 (8)

2.3.3动模板行程Sm (9)

2.4肘杆机构的尺寸参数确定 (10)

2.4.1运动特性分析 (11)

2.4.2力学特性分析 (12)

2.4.3肘杆机构自锁及正常运动条件 (14)

2.4.4肘杆机构的速度分析 (14)

2.4.5肘杆机构的尺寸参数确定 (18)

2.5具体速度和加速度分析 (20)

第三章内翻式合摸机构机械结构设计 (25)

3.1合摸机构装配图和主要的零件设计图 (25)

3.2肘杆机构的强度校核 (25)

3.3铰轴的剪切强度校核 (25)

3.4注塑机的调模机构 (26)

第四章注塑机的液压系统 (27)

第五章其它机构 (30)

5.1注塑机的机械保险装置 (30)

5.2注塑机的注射装置 (30)

5.2.1．注塑机的注塑油缸数类型的选择与确定 (30)

5.2.2．注塑机的注塑装置的其他部件 (31)

参考文献 (32)

总结 (33)

第一章引言

塑料工业是国民经济重要工业部门，又是一个新兴的综合性很强的工业体系，这在很大程度上涉及到塑料加工的设备的先进与否。所以为塑料制品行业提供加工装备的塑料机械行业，近几年发展迅速，其发展速度与所创主要经济指标在机械工业的194个行业中名列前茅。塑料机械年制造能力约20万台（套），门类齐全，在世界排名第一。而在众多塑料加工设备中，塑料成型加工设备是重点，主要有注塑机、挤出机、中空吹塑成型机及其辅助设备。在成型加工中，注塑占重要位置，其设备是注射成型机，又称注塑机。

注塑成型的特点是：可一次成型外形复杂、尺寸精确、表面光泽的塑料制件；模具可以快速更换，以便制造适应市场需求的产品；特别适宜工程塑料及特种塑料的成型，获得有特殊性能、特殊用途的制品等。

合模机构是注塑机的重要部件之一，因为合模机构提供的锁模力最终决定力模具模腔的平均压力，而模具模腔的平均压力的决定了制品的产品质量。现在，随着塑料的品种的日益丰富，性能越来越多样性和优越性，以及现在社会对塑料制品的需求量不断上升，且需求品种也越来越多样性。合模力从超小型的200kN到超大型的大于20000kN，几乎包含了社会生产生活中的各个领域。但平常用的最多的，较常见的是小型机。

1.1注塑机整机的工作原理

注塑机利用塑料的热物理性质，把物料从料斗加入料筒中，料筒外由加热圈加热，使物料熔融；在料筒内装有在外动力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双重作用下逐渐地塑化，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，螺杆在物料的反作用下后退，使螺杆头部形成储料空间，完成塑化过程；然后，螺杆在注射油缸的活塞推力的作用下，以高速、高压，将储料室内的熔融料通过喷嘴注射到模具的型腔中；型腔中的熔料经过保压、冷却、固化定型后，模具在合模机构的作用下，开启模具，并通过顶出装置把定型好的制品从模具顶出落下。

通俗点来说，注塑机的工作原理与打针用的注射器相似，其借助螺杆的推力，将

已塑化好的熔融状态的塑料注射入模腔内，经固化定型后取得制品的工艺过程。注塑机作业循环流程如图1-1所示。其中制品冷却与螺杆塑化是同时进行的。

图1-1 注塑机工作程序框图

1.2注塑机的结构组成

注塑成型机主要由合模部件、注射部件、液压系统、控制系统、机身、加热系统、加料装置等组成。如图1-2所示。

图1-2注塑机组成示意图

由图1-2可大致地看到注塑机是一个机电一体化程度很高的设备，其中合模性能对提高制品质量、提高生产效率有重要影响。本文主要从合模部件、注射部件、液压系统和控制系统这四个方面展开具体的结构分析和有关参数确定。

1.3 合模装置配套的注塑机机型

随着塑料的性能和可塑性的提高，以及近年来，随着医疗器械以及电子产品消费的不断增长，产品的更新换代越来越快，塑料制品的生命周期因此也变得越来越短，导致小型注塑成型制品的需求逐年增加，因而生产这些制品的小型注射成型机也引起了人们的广泛关注。基于这一点，本注塑机主要用于生产食品包装、电子产品包装、商用机器壳体以及医疗器械等制品。

根据上述制品相关性能的要求，比如电子产品包装和医疗器械都应该具备优良的

各项性能。故选择PVC（聚氯乙烯，白色粉末，其力学性能、化学性能、电性能、阻

g cm）作为制品注塑用料。根据聚氯乙烯的成型性能确定其注燃性优良，密度1.383

塑工艺条件，如表1-1所示。

表1-1

根据用途和制品塑料品种，该注塑机注塑多类形状的制品，要求能方便地更换模

具，且制品尺寸较小（最大180mm×180mm），质量较轻，属于日常用品，小型机便

能达到要求，故选择卧式螺杆式注塑机。其特点是注射总成的中心线与合模总成的中

心线同心或一致，并平行于安装地面。它的优点是重心低、工作平稳、模具安装、操

作及维修均较方便，模具开档大，占用空间高度小。

第二章合摸机构的方案设计

2.1 合模机构的类型和选择

合模机构是注塑机的重要部件之一，其功能是实现启闭运动，使模具闭合产生系

统弹性变形达到锁模力，将模具锁紧。对于一个比较好的合模机构应该具备三个方面

的特性：

1）足够的锁模力和系统刚性，保证模具在熔料压力作用下，不会产生开缝溢料现象；2）模板要有足够的模具安装空间及模具开启行程；